Ліквіфакція крохмального цукру

Китай є одним із провідних у світі виробників і споживачів крохмалю, а крохмальний цукор — важливим продуктом глибокої переробки крохмалю. З розпочатими реформами та відкриттям країни й підвищенням рівня життя населення галузь виробництва крохмалю в Китаї переживає стрімкий розвиток: постійно впроваджуються нові технології, зростає масштаб виробництва, а асортимент продукції стає все більш різноманітним. Крохмаль і крохмальний цукор є важливими складовими сучасних цукрових технологій, а сфери їх застосування надзвичайно широкі.

Почнемо з розрідження крохмалю!

Як випливає з назви, розрідження крохмалю починається з первинного крохмалю, який отримують із зерна, картоплі, бобових та різних рослин без хімічної обробки, а також із модифікованого крохмалю, що піддавався певній обробці для зміни його початкових фізичних або хімічних властивостей. Сировий крохмаль — це тип крохмалю, що отримують без будь-якої хімічної обробки чи зміни його природних фізичних і хімічних властивостей. Первісний крохмаль можна поділити на чотири категорії: зерновий крохмаль, картопляний крохмаль, бобовий крохмаль та інші види крохмалю. Сировий крохмаль використовують у вигляді різних суспензій, добавок, проклейок, наповнювачів, клеїв тощо. Його також застосовують як сировину для виробництва різних модифікованих крохмалів, крохмальних цукрів та похідних крохмалю. Наша компанія в основному використовує кукурудзяний крохмаль.

Звичайно, сам крохмаль далеко не достатній, і як каталізатори потрібно додавати ферменти. α-Амілаза — це поширений фермент, що використовується для розрідження, який гідролізує α-1,4-глікозидні зв’язки в крохмалі та його гідролізованих продуктах, спричиняючи розрив молекул і зниження в’язкості. α-Амілаза належить до ендонуклеаз, і гідроліз починається зсередини. Вона не може гідролізувати α-1,6-глікозидні зв’язки аміло пектину, але може продовжувати гідроліз за межами цих зв’язків. Отже, звідки береться α-амілаза? Препарати α-амілази отримують переважно з бактерій, зокрема з Bacillus subtilis, і вони стійкі до температур розрідження 85–90 ℃; інший тип високотермостійкої α-амілази отримують з лишайникових бактерій, які витримують температури розрідження близько 110 ℃.

Який тип процесу є ліквіфікація? Наша компанія в основному використовує струминну ліквіфікацію, яка передбачає безпосереднє введення пари в тонкий шар емульсії крохмалю для її клейстеризації та ліквіфікації. По-перше, попередньо нагрівають емульсію крохмалю до 80–90 ℃ за допомогою введення пари в розпилювач, а потім за допомогою зміщувального насоса подають емульсію крохмалю. Потім пару вводять у тонкий шар емульсії крохмалю, що призводить до клейстеризації та ліквіфікації. Турбулентність, створена струменем пари, забезпечує швидке й рівномірне нагрівання крохмалю, а в’язкість швидко знижується. Далі суміш надходить у колону ламінарного потоку для термоізоляції, щоб досягти бажаного ступеня ліквіфікації. Переваги цього методу: ефективна ліквіфікація, добре згортання білкових домішок, висока фільтрувальна здатність розчину сахарифікації, менша кількість обладнання та придатність до безперервної роботи.

Зі зростанням технологічних інновацій та розширенням виробничих потужностей у крохмальній промисловості надіятися лише на існуючі технології та обладнання недостатньо. Щоб зробити компанію сильнішою та більшою, нам потрібно постійно інновувати й перебувати на передовій галузі.

Потужна інженерія: розбір процесу джет-ліквіфікації

Щоб максимально підвищити ефективність цих біологічних каталізаторів, компанія Huanfa Biology використовує передовий механічний метод, відомий як ліквіфікація струменем з високою швидкістю. Ця складна конфігурація безпосередньо вводить тепловий пар під високим тиском у строго контрольований тонкий шар рухомої емульсії кукурудзяного крохмалю, щоб одночасно досягти клейстеризації та ліквіфікації крохмальних цукрів.

Докладна промислова технологічна лінія, яку застосовує компанія Huanfa Biology, дотримується суворої термодинамічної послідовності:

Етап попереднього нагріву: Сировинну емульсію кукурудзяного крохмалю спочатку коригують до щільності 18–22 °Боме й попередньо нагрівають до точно встановленого температурного діапазону 80–90 °C за допомогою автоматизованої системи введення пари в спеціалізований джет-розпилювач.

Під тиском введення: Міцний насос об’ємного типу рівномірно подає підготовлену емульсію кукурудзяного крохмалю в основну змішувальну камеру при постійному тиску.

Термічний пік з високою турбулентністю: Під тиском пара безпосередньо вводиться у тонкий шар емульсії кукурудзяного крохмалю, що тече. Величезна механічна турбулентність, створена цим потоком пари під високим тиском, миттєво й рівномірно нагріває кожний мікрошар крохмалю.

Колапс в'язкості: Оскільки локальний тепловий розподіл є ідеально рівномірним, природні крохмальні зерна одночасно набухають і розриваються, що призводить до різкого зниження механічної в'язкості рідини всього за кілька секунд.

Стабілізація ламінарного потоку: Високов’язка суміш надходить у точно ізольовану вертикальну колону ламінарного потоку, де її утримують за суворими температурними параметрами для завершення цільової реакції розщеплення крохмалю на цукор до досягнення точного значення декстрозного еквіваленту (DE), необхідного для процесу.

Експлуатаційні переваги використання цієї спеціалізованої архітектури струминної ліквіфікації є надзвичайно великими для виробника біологічних продуктів у форматі B2B. По-перше, вона забезпечує надзвичайно рівномірний профіль ліквіфікації, повністю уникнувши утворення негідролізованих крохмальних ядер або обгорілих, карамелізованих побічних продуктів. По-друге, швидкий термічний імпульс сприяє чудовій коагуляції природних білкових домішок, що значно покращує властивості фільтрації кінцевого розчину сахарифікації на подальших етапах. І, нарешті, ця оптимізована система мінімізує необхідну площу заводського обладнання та ідеально підходить для автоматизованого безперервного промислового масштабування.

Висновок: Сприяння майбутнім інноваціям у глибокій переробці крохмалю

Оскільки глобальна конкуренція посилюється, а потужності переробки розширюються в міжнародному біотехнологічному секторі, спираючись виключно на застаріле обладнання або незмінні парадигми переробки, більше не є життєздатним шляхом розвитку. Ринкові умови вимагають постійного, енергійного технологічного оновлення та гнучкого інженерного забезпечення виробництва. Оптимізувавши процес рідкого розчинення крохмалю, компанія Huanfa Biology закладає надійну операційну основу, яка забезпечує тривалий промисловий ріст та високоякісну продукцію. Займаючи провідні позиції в сучасних цукрових технологіях, Huanfa Biology постійно зміцнює свою частку ринку, пропонуючи діловим партнерам по всьому світу доступні, високоефективні та бездоганно перероблені розчини крохмального цукру.