أهمية النشا في الحياة اليومية كبيرة جدا. تستخدم معظم الأنواع للأغراض الصناعية ، مما يؤدي إلى ظهور عدد من المنتجات المتخصصة. من الضروري لصناعة الحلويات ومنتجات اللحوم المستخدمة في الطب لصناعة الأدوية وصناعة اللب. ما هو إنتاج النشا ، وكذلك أنواعه ستناقش في هذه المقالة.
أين يتم استخدام النشا وقيمته
هذه المادة هي واحدة من أكثر الموارد وفرة في الطبيعة ، وهي مورد متجدد وغير محدود تقريبًا. يتكون النشا من الحبوب أو المحاصيل الجذرية. يستخدم بشكل رئيسي كعامل غذائي ، ولكن أيضًا بسبب المعالجة الكيميائية أو البيولوجية ، فإنه يتحول بسهولة إلى العديد من المنتجات المفيدة اليوم.
بالإضافة إلى الغذاء ، يستخدم النشا لإنتاج الورق والمنسوجات والمواد اللاصقة والمشروبات والحلويات وصناعة الأدوية وفي إنتاج مواد البناء. تحتوي المادة على العديد من الخصائص الرائعة ، بما في ذلك اللزوجة العالية للمعجون ، وشفافيته ومقاومته القصوى لعمليات التجميد والذوبان ، والتي تعد مفيدة لكثير من الصناعات.
يعتبر إنتاج النشا نشاطًا اقتصاديًا ، حيث أن البطاطا التي تحتوي على تركيز عالٍ من مادة ما ، والتي تشكل أساسًا لمزيد من الإنتاج ، تُستخدم غالبًا كمصدر رخيص للمواد الخام. يمكن مقارنة التركيز الجاف المعالج في الخصائص أو حتى أعلى من المواد المماثلة التي تم الحصول عليها من الذرة والقمح والأرز.
من النبات إلى مسحوق
النشا هو مصنع توريد الجلوكوز. يوجد في أوروبا في الذرة والقمح والبطاطا ، والتي يتم استخراجها منها ، وكذلك في العديد من النباتات الأخرى: الأرز والشعير والخضروات والكسافا والبطاطا الحلوة.
يحدث تكوين النشا في النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي. تسمح هذه الآلية الفسيولوجية بإنتاج وتخزين الجلوكوز (السكر الأولي) ، وهو أمر ضروري لنموها وتكاثرها. في البداية ، يستوعب النبات الكربون من الجو ويحوله إلى جلوكوز. يتكون الجزيء الرئيسي. ثم يتم استخدامه لتوليف البوليمرات النشا المرتبطة الجلوكوز النقي.
في النباتات ، تبدو المادة كحبيبات صغيرة ، غير قابلة للذوبان في الماء البارد ، يتراوح حجمها من 3 إلى 100 ميكرون. شكلها يختلف وفقا للأصل. في ظل ظروف الإنتاج ، يتم توفير النشا ومشتقاته للصناعات الاستهلاكية في شكل مسحوق أو شراب يشبه الدقيق.
عمليات التصنيع الأساسية
تنتج صناعة النشا أكثر من ستمائة نوع من المنتجات - من النشا الأصلي إلى المعدن جسديًا أو كيميائيًا ، في شكل مساحيق جافة إلى مواد تحلية سائلة وصلبة. تعدد استخدامات هذه المنتجات بحيث يتم استخدامها كمكونات ومضافات وظيفية في مجموعة واسعة من المواد المضافة للأغذية وغير الغذائية والأعلاف.
تتكون تكنولوجيا إنتاج النشا من عملية فصل مكونات النبات إلى نشاء ، بروتين ، قشرة السليلوز ، الكسور القابلة للذوبان ، وفي حالة الذرة ، يتم استخدام الجراثيم أيضًا ، والتي سيتم استخراج الزيت منها. تستخدم هذه المرحلة الأولى سلسلة من الخطوات البسيطة لفصل المكونات فعليًا: التكسير والغربلة والطرد المركزي وما إلى ذلك.ومع ذلك ، فإن طرق الإنتاج خاصة بكل مصنع ، وعادة ما يتم تصميم الأدوات الصناعية للمواد الخام: الذرة أو القمح أو البطاطس.
إنتاج النشا ينتقل إلى المرحلة التالية. في الخطوة الثانية ، تتم معالجة المادة التي تم استردادها بشكلها النقي. في عملية التجفيف ، يتم تحويلها إلى ما يسمى بالنشا الأصلي. يتيح لك التغيير اللاحق في الخصائص الحصول على نشاء معدل.
المعدات الصناعية
تشمل خطوط الإنتاج الآلية بالكامل جميع مراحل الإنتاج والنقل والتعبئة. ستتألف معداتهم الرئيسية لإنتاج النشا من مكونات لغسالات الأسطوانة ، التجفيف ، raspira ، وحدات التجفيف ، أنظمة نزح المياه ، المرشحات الفراغية ووحدات hydrocyclone ، المجففات ، آلات التغليف وواجهات التحكم.
النشا وأنواعه
يمكن تقسيم النشويات إلى نوعين: أصلي وتعديله. تسمى النشويات الخام ، التي ما زالت تحتفظ ببنيتها وخصائصها الأصلية ، أصليًا. مثل هذا المكون هو المنتج الرئيسي الذي يباع في شكل مسحوق جاف تحت درجات مختلفة للغذاء ، وكذلك المواد الخام الدوائية والصناعية.
يتم الحصول على النشويات الأصلية عن طريق عزل النشا الذي يحدث بشكل طبيعي من الحبوب أو المحاصيل الجذرية مثل الكسافا والذرة والدبس. يمكن استخدامها مباشرة في إنتاج منتجات معينة ، مثل الشعرية. يمكن اعتبار النشا الأصلي المصدر الرئيسي الذي يمكن معالجته في عدد من منتجات النشا.
تجدر الإشارة إلى أن هذا النوع من المواد له وقت محدود للاستخدام ويستخدم بشكل رئيسي في صناعة المواد الغذائية. يتم ترطيب حبيبات النشا الأصلية بسهولة عند تسخينها في الماء ، وتضخيمها بسرعة ، وتشنجها ، وتكون لها لزوجة عالية ، مما يزيد من قيمة الذروة مع كل تسخين لاحق.
على الرغم من هذه الخصوصية ، فإن المواد الغذائية والمعادن والتعدين والتخمير والبناء ومستحضرات التجميل والأدوية والورق والورق المقوى ، وكذلك صناعات النسيج تستخدم النشا الأصلي في شكله التقليدي.
النشا المعدلة
هناك خصائص لا يمكن تحقيقها مع النشا الأصلي. يمكن استخدام النشا المعدل للتطبيقات الصناعية الأخرى ، ويتم الحصول عليه باستخدام عدد من الطرق ، التعديلات الكيميائية والفيزيائية والإنزيمية.
وبالتالي ، فإن المادة هي النشا الأصلي ، والذي تم تغييره في خصائصه الفيزيائية و / أو الكيميائية. قد يتضمن إنتاج النشا المعدل تغيير شكل الحبيبة أو تكوين المكونات - جزيئات الأميلوز والأميلوبكتين. لذلك ، يتم إجراء التعديلات على النشا الطبيعي لمنحها الخصائص اللازمة لأغراض محددة: سماكة ، جلتنة ، لصق أو تشكيل الفيلم ، لتحسين احتباس الماء. يتم استخدام المنتج أيضًا لتحسين الذوق واللمعان ، لإزالة أو نقل العتامة.
عندما يتم تعديل النشا كيميائيًا أو ماديًا ، تتغير خصائص النشا الأصلي ، مما يجعله مفيدًا في العديد من الصناعات ، مثل الأغذية والأدوية والنسيج والبترول واللب الورق والورق.
كيف يتم تشكيل النشا في البطاطا؟
حوالي 75 ٪ من محصول البطاطا يزرع للمعالجة الصناعية ، والتي تنتج النشا. يمثل الاحتياطيات الغذائية للعديد من النباتات. خلال موسم النمو ، تجمع الأوراق الخضراء الطاقة من الشمس. في البطاطس ، يتم نقل هذه الطاقة في شكل محلول سكر حتى الدرنات. هناك يتحول السكر إلى نشا في شكل حبيبات صغيرة. يشغلون معظم الجزء الداخلي من الكاميرا.يحدث تحويل السكر إلى النشا بمساعدة الإنزيمات المسؤولة عن التحويل المتكرر للمادة المخزنة إلى سكر في الربيع المقبل.
في فصل الشتاء ، تستهلك البطاطا كمية صغيرة من النشا للحفاظ على الوظائف الحيوية حتى الربيع. الدرنات تحتاج إلى دوران هواء جيد للحفاظ على النشاط الحيوي. تساعد درجة الحرارة المنخفضة على تحويل النشا الخاص به إلى سكر من أجل خفض درجة حرارة التجمد في عصير الخلية. إذا لم يكن هذا كافياً ، تموت الدرنات. لذلك ، يجب أن تكون مغلفة البطاطا بشكل صحيح أثناء التخزين.
نظرًا لأن الدرنات هي المصدر الرئيسي لنشا البطاطس ، فإن ظروف التخزين غير المواتية ستؤدي إلى فقدها ، في أسوأ الأحوال ، إلى بطاطس ميتة ومكسورة ، وهي ليست مناسبة لعملية فصل النشا.
إنتاج نشا البطاطس
تزيد الإجراءات المرتبطة بالتصنيع الصناعي للمنتج من التعقيد وفقًا للاحتياجات المحددة لكل مصنع. يبدأ إنتاج نشا البطاطس بالإزالة الطين والرمل والحصى مع النباتات الدرنات. الشطف هو عملية التدفق المعاكس ، مع إضافة المياه العذبة من خلال فوهات الضغط في المرحلة الأخيرة من التنقية. ثم يتم سحق الدرنات النظيفة في وعاء خاص.
بعد ذلك ، تبدأ عملية استخراج النشا ، والغرض منها هو فتح خلايا الدرنات وإطلاق حبيبات النشا. يتم الاستخراج على المناخل الدوارة المخروطية وهي عملية عكسية. تسمح قوة الطرد المركزي العالية باستخدام ألواح الشاشة الفولاذية عالية الجودة التي تتحمل التآكل والمواد الكيميائية. لوحات الشاشة لديها ثقوب طويلة من 125 ميكرون فقط عبر.
إنتاج النشا لا ينتهي هناك. عصير خلية البطاطس غني بالسكر والبروتين. عندما يتم فتح الخلايا ، يتم تعريض العصير في الحال للهواء ويتفاعل مع الأكسجين ، مكونًا مكونات ملونة يمكن أن تلتصق بالنشا. من أجل تجنب عملية الأكسدة ، يجب إضافة ثاني أكسيد الكبريت أو محلول ثاني كبريتيت الصوديوم إلى المنتج الناتج.
يتم تجفيف النشا الرطب من فلاتر الهواء الدوارة في مجفف فلاش مع هواء ساخن معتدل. قبل التسليم ، يتم إخلاء النشا على منخل جيد لإزالة أي غبار يتكون في حوامل لولبية.
إنتاج نشا الذرة
نشا الذرة هو عنصر غذائي شهير يستخدم في صناعات الأغذية والنسيج والأدوية والورق. يتم الحصول عليها من السويداء من نواة الذرة. يحظى إنتاج نشا الذرة بشعبية في معظم دول العالم. تزرع الذرة في المناطق المناخية ذات المناخ المعتدل والدافئ. في الآونة الأخيرة ، أصبح إنتاج النشا شائعًا في روسيا.
تتضمن العمليات الأساسية الخطوات التالية:
- تنظيف. يتم تنظيف المواد الخام لإزالة الأجسام الغريبة.
- تمرغ. حبيبات الذرة مغمورة في خزانات كبيرة بماء دافئ يحتوي على حمض وثاني أكسيد الكبريت.
- الطحن. تليين الألباب بالطحن الرطب في الماء.
- التسوية وصب. يُسمح للمنتج المسحوق بالاستقرار بالجاذبية ، وبعد ذلك يتم صب الماء ، للحصول على تعليق كثيف من كتلة الذرة.
- النخل. يتم تعليق الغربال لإزالة القشرة.
- الطرد المركزي. يتم فصل النشا في التعليق عن البروتين.
- نشا الجفاف والتحبيب.
- تجفيف باستخدام مجففات فلاش.
- الطحن. نشا الذرة المجففة مطحونة بحجم الجسيم المطلوب.
بعد كل عمليات الإنتاج ، يتم تعبئة النشا بشكل مناسب في مواد تغليف محكمة الغلق ورطوبة. تم تعديل المنتج الناتج وتحسين الصفات.يتم استخدامه في صناعة المحليات ، ومعايرة الورق والمنسوجات ، كمثخن ومثبِّت للأغذية.