Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Вакула Ю.В.

Національний університет харчових технологій

Специфіка утворення стічних вод при виробництві крохмалю

Картопляний крохмаль (C₆H₁₀O₅)_n — крохмаль добутий з клітин бульб картоплі. За зовнішнім виглядом це однорідний порошок, без грудочок і крупинок, без сторонніх запахів і присмаку, не хрустить при розжовуванні, білого кольору з кристалічним блиском у сортах екстра і вищому, з сіруватим відтінком — у 2-му гатунку.

Відомо, що картопляний крохмаль етерифікується до глюкозних залишків, тоді як з крохмалями зернових культур цього не відбувається.

Клітини бульб картоплі містять гранули крохмалю (лейкопласти). Щоб його добути, картоплю подрібнюють для випускання крохмальних зерен зі зруйнованих клітин. Потім крохмаль промивають і сушать в порошок [1].

Гранули картопляного крохмалю, як правило, великі, від овальної до сферичної форми, розміром від 5 до 100 мікрон. Тобто, розмір крохмальних зерен має широкий діапазон. Для деяких цілей важливо просіювати крохмаль і одержувати фракції певного розміру. Дрібний крохмаль, наприклад, має переваги при використанні в паперовій промисловості, а крупнозернистий — при модифікації крохмалю і при його використанні для фільтрації.

Картопляний крохмаль виробляють чотирьох гатунків: екстра, вищий, і-й, 2-й гатунки. Масова частка золи не повинна перевищувати 0,3 % (від сухої речовини), вологи — не більше ніж 20 % [2].

Найпопулярнішою сировиною для отримання крохмалю є картопля. Це пов'язано з широким ареалом її поширення, простою технологією переробки і високою якістю одержуваного крохмалю, завдяки наявності великих крохмальних зерен, величина яких може досягати до 100 мікрон, в той час як вона складає в середньому від 2 до 20 мікрон в іншого рослинної сировини. Однак, такі властивості картоплі, як високий рівень вологи її коренеплодів, що утруднює її транспортування і скорочує терміни зберігання, і спадання вмісту крохмалю з часом, навіть за ідеальних умов зберігання коренеплодів, вимагають її переробки протягом 120-200 днів після збору і визначають сезонність її виробництва, а, отже, і склад стічних вод. Тому картопля переробляється в основному до квітня.

У картоплі міститься, залежно від використовуваного сорту, від 0,5 до 1,77 % клітковини, кількість цукру коливається від 0,46 до 1,72 %. Вміст азотистих речовин коливається від 0,7 до 4,6 %, де приблизно 60 % з них припадає на частку білків. На частку цукру припадає 0,8 %, жирів ̶ 0,2 %, мінеральних речовин ̶ 0,9 %. Вода становить 75 %, а вміст крохмалю ̶ в середньому 18,5 %. При зниженні вмісту крохмалю, яке відбувається з часом, частка білків зростає, що викликає піноутворення, що з'являється так само при бродінні підгнилої сировини під дією ферментів. Багато білка і в недозрілій картоплі, особливо тому, що вона зберігалась на світлі, де він представлений у формі соланіну [3].

Багато виробництв можуть бути доповнені отриманням інших продуктів переробки крохмалю, що також впливає на специфіку утворених стічних вод, а так само способи і методи їх очищення. Тому, для кожного виду використовуваної сировини існує специфічна технологічна схема переробки, в якій йде утворення стічної води певного складу, що вимагає відповідного способу виділення і переробки забруднюючих речовин. Спільним для них є підвищений вміст вуглеводовмісної забруднюючої органіки, висока кольоровість і каламутність, а також великий вміст завислих речовин. До їх складу також можуть входити і велика кількість стійких до окислення речовин, які важко піддаються розпаду, і вимагають відповідного підходу. Стічні води крохмального виробництва характеризуються також високими значеннями ГДК, складовими приблизно 3500 мг/дм³ і БСК на рівні 1500-2000 мг/дм³, при концентрації завислих речовин більше 500 мг/дм³. Тому, в якості загальних рекомендацій, їх слід піддавати кільком стадіям очищення на локальних очисних спорудах.

У відходи виробництва картопляного крохмалю переходить біля 40,0 % сухих речовин картоплі. Якщо використання картопляної мезги можна вважати задовільним, то клітинний сік і сокові води поки ще не знаходять застосування і забруднюють атмосферу. Клітинний сік можна використати для кормових дріжджів.

Крохмаль картоплі використовують для виробництва більш 500 найменувань продукції харчової, паперової, текстильної, деревообробної, будівельної, керамічної, хімічної і фармацевтичної індустрії.

Стічні води спиртових заводів, що переробляють крохмалевмісну сировину, поділяють на три категорії:

-теплообмінні;

-після гідравлічного транспортування и миття картоплі;

-після замочування зерна, дезинфекції и гідроподачі солоду, миття технологічного обладнання, приміщень, лютерна вода, господарсько-побутові стоки.

Стічні води мелясно-спиртових заводів ділять на чотири категорії:

-теплообмінні;

-після продування парових котлів и регенерування фільтрів хімічного водоочищення;

-лютерна вода, конденсати вторинної пари, які утворюється при випаровуванні барди;

- промивні та фільтр-пресні води дріжджових цехів, господарсько-побутові стоки, первинна і вторинна барда [4].

Література

1.Жогло Ф., Возняк В., Попович В. та ін. Допоміжні речовини та їх застосування в технології лікарських форм. — Львів, 1996; Энциклопедия полимеров: В 3 т. Т. 1 / Ред. кол. В.А. Каргин. — М., 1972.

2.Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів. - К.: НУХТ, 2003.- 569 с.
3.Товажнянський Л.Л., Бухкало С.І., капустенко П.О., орлова Є.І. Загальна технологія харчових виробництв у прикладах і задачах. – К., 2005.
4.Костенко В.Г., Овчинников А.Е., Горбатов В.М. Производство крахмала. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 200 с.