Kraikos cukraus skystinimas

Kinija yra viena didžiausių pasaulio krakmolo gamintojų ir vartotojų, o krakmolo cukrus yra svarbus gaminys, gaunamas giliojo krakmolo perdirbimo būdu. Dėl reformų ir atvėrimo bei gyventojų gyvenimo lygio pagerėjimo Kinijos krakmolo pramonė sparčiai plėtojosi: nuolat tobulėja technologijos, plečiamas gamybos mastas ir įvairinami gaminiai. Krakmolai ir krakmolo cukrai yra svarbūs šiuolaikinės cukraus technologijos komponentai, o jų taikymo sritys yra labai įvairios.

Pradėkime nuo krakmolo skystinimo!

Kaip ir pavadinimas bylėja, krakmolų skystinimas prasideda nuo pirminio krakmolo, kuris gaunamas iš grūdų, bulvių, pupų ir įvairių augalų be cheminių apdorojimų, taip pat iš modifikuoto krakmolo, kuris buvo apdorotas tam tikru būdu, kad būtų pakeistos jo pradinės fizinės arba cheminės savybės. Žaliavinis krakmolis – tai krakmolio rūšis, gauta be jokio cheminio apdorojimo ar jo įprastų fizinių ir cheminių savybių keitimo. Pirminis krakmolis gali būti suskirstytas į keturias kategorijas: grūdų krakmolą, bulvių krakmolą, daržovių krakmolą ir kitų rūšių krakmolą. Žaliavinis krakmolis gali būti naudojamas kaip įvairios suspensijos, priedai, dengiamieji reagentai, pildymo medžiagos, klijai ir kt. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip žaliava įvairiems modifikuotiems krakmolams, krakmolo cukrams ir krakmolo dariniams. Mūsų įmonė daugiausia naudoja kukurūzų krakmolą.

Žinoma, vien tik krakmolas yra toli gražu nepakankamas, todėl kaip katalizatoriai turi būti pridėti fermentai. Alfa amilazė yra dažnai naudojamas skystinimo fermentas, kuris hidrolizuoja krakmolo ir jo hidrolizuotų produktų molekulose esančias α-1,4 glikozidines jungtis, sukelia molekulių suskaldymą ir sumažina klampumą. Alfa amilazė priklauso endonukleazėms, todėl hidrolizė prasideda molekulės viduje. Ji negali hidrolizuoti amilopektino α-1,6 glikozidinių jungčių, tačiau gali tęsti hidrolizę už šių jungčių ribų. Taigi iš kur atsiranda alfa amilazė? Alfa amilazės paruošimai daugiausia gaunami iš bakterijų, ypač iš Bacillus subtilis, ir gali atlaikyti skystinimo temperatūrą 85–90 ℃; kitas labai šilumai atsparus alfa amilazės tipas gaunamas iš plyšių (lichen) tipo bakterijų ir gali atlaikyti apie 110 ℃ skystinimo temperatūrą.

Koks yra skystinimo procesas? Mūsų įmonė daugiausia naudoja srautinį skystinimą, kuris apima tiesioginį garo įpurškimą į ploną krakmolo emulsijos sluoksnį, kad jį geliuotų ir suplustintų. Pirmiausia krakmolo emulsija šildoma iki 80–90 ℃ purkštuvyje įpurškiant garą, o krakmolo emulsija tiekiama naudojant pastovaus tūrio siurblį. Toliau garas įpurškiamas į ploną krakmolo emulsijos sluoksnį, dėl ko vyksta geliavimas ir skystinimas. Garo srauto sukeliamas turbulencijos reiškinys greitai ir vienodai šildo krakmolą, o klampumas staigiai mažėja. Toliau mišinys patenka į laminarinio tekėjimo koloną izoliacijai, kad būtų pasiektas pageidaujamas skystinimo laipsnis. Šio metodo privalumai yra gerasis skystinimo efektas, gerai susiliejant baltymų priemaišoms, geri cukravimo tirpalo filtravimo savybės, mažiau įrangos ir tinkamumas nuolatiniam veikimui.

Tolydži tobulėjant technologijoms ir plečiantis krakmolo pramonės gamybos galimybėms, remtis tik esamomis technologijomis ir įranga yra visiškai nepakankama. Norėdami padaryti savo įmonę stipresnę ir didesnę, turime nuolat kurti naujoves ir būti pramonės lyderiais.

Pažangus inžinerijos procesas: Skystinimo srauto proceso analizė

Šių biologinių katalizatorių veiksmingumui padidinti Huanfa Biology remiasi pažangiu mechaniniu metodu – aukšto greičio srauto skystinimu. Šis sudėtingas įrenginys tiesiogiai įpurškia aukšto slėgio karštą garą į labai tiksliai reguliuojamą, ploną judančios kukurūzų krakmolo emulsijos sluoksnį, kad vienu metu būtų pasiekta krakmolo geliavimas ir cukravimas.

Huanfa Biology taikoma dėmesio reikalaujanti, žingsnis po žingsnio vykdoma pramoninė perdirbimo grandinė seka griežtą termodinaminę seką:

Įšilimo fazė: Žaliųjų kukurūzų krakmolo emulsija pradžioje sureguliuojama iki 18–22 Baumé tankio ir automatinio garų įpurškimo įrenginiu specializuotame srauto purškiklyje įšilama iki tikslaus temperatūros intervalo – 80 °C–90 °C.

Slėgiu paremtas įpurškimas: Stiprus, teigiamos perdavimo naudingumo siurblys tolygiai tiekia paruoštą kukurūzų krakmolo emulsiją į pagrindinę maišymo kamerą pastoviu slėgiu.

Aukšto turbulencijos šiluminė viršūnė: Slėgio garai tiesiogiai įpurškiami į tekantį kukurūzų krakmolo emulsijos ploną sluoksnį. Šis aukšto slėgio garų srautas sukuria milžinišką mechaninę turbulenciją, kuri akimirksniu ir vienodai pašildo kiekvieną mikrosluoksnį.

Klumpamumo žymus sumažėjimas: Kadangi vietinė šiluminė distribucija yra visiškai vienoda, natūralieji krakmolo grūdeliai vienu metu pabursta ir suyra, dėl ko skysčio mechaninis klumpamumas per kelias sekundes stačiai sumažėja.

Sluoksninio tekėjimo stabilizavimas: Labai skysta mišinys patenka į tiksliai izoliuotą vertikalią sluoksninio tekėjimo koloną, kur jis laikomas griežtai kontroliuojamomis šiluminėmis sąlygomis, kad būtų užbaigta tikslinė krakmolo cukraus skystinimo reakcija iki pasiekiamos tikslios dekstrozės ekvivalento (DE) reikšmės.

Šios specializuotos skystos būklės įgijimo technologijos naudojimo operaciniai pranašumai yra labai dideli B2B biologinio gamintojo veikloje. Pirma, ji užtikrina nepaprastai vienodą skystos būklės įgijimo profilį, visiškai išvengiant nehidrolizuotų krakmolo branduolių arba perdegusių, karamelizuotų šalutinių produktų susidarymo. Antra, greitas šiluminis žaibas sukelia puikų natūralių baltymų priemaišų koaguliaciją, dėl ko žymiai pagerėja galutinės sakarifikacijos tirpalo filtravimo savybės tolimesniame gamybos etape. Galiausiai, ši supaprastinta sistema mažina reikalingą gamyklinės įrangos plotą ir idealiai pritaikyta automatizuotai, nuolatinės pramoninės mastelio didinimui.

Išvada: Skatiname ateities inovacijas giliojoje krakmolo perdirbimo srityje

Kai pasaulinė konkurencija intensyvėja ir tarptautinėje biotechnologijų srityje plečiamos perdirbimo galios, remtis tik senaisiais įrengimais ar stabiliomis perdirbimo paradigomis daugiau nebeįmanoma. Rinkos sąlygos reikalauja nuolatinės, ryžtingos technologinės inovacijos ir lankstaus gamybos inžinerijos. Optimizuodama krakmolo skystinimą, „Huanfa Biology“ sukuria tvirtą veiklos pagrindą, kuris užtikrina ilgalaikę pramoninę plėtrą ir aukščiausios kokybės gaminių išleidimą. Esdama šiuolaikinės cukraus technologijos priekyje, „Huanfa Biology“ nuolat stiprina savo rinkos dalį, visame pasaulyje siūlydama verslo partneriams lengvai prieinamas, labai tvarias ir be priekaištų apdorotas krakmolo cukraus sprendimus.