ТЕХНОЛОГІЯ ЗБЕРІГАННЯ ТА ПЕРЕРОБКИ ПРОДУКЦІЇ РОСЛИННИЦТВА

Електронний посібник

Головна

Теоретичні відомості

Список використаних джерел

Тести

Укладачі

РОЗДІЛ 9

ПІСЛЯЗБИРАЛЬНА ДОРОБКА, ЗБЕРІГАННЯ ТА ПЕРЕРОБКА БУЛЬБ КАРТОПЛІ

9.1. Післязбиральна доробка і зберігання бульб картоплі

Харчова цінність бульб картоплі зумовлена високим вмістом крохмалю (14–25 %). Розмір крохмальних зерен досить великий, чим пояснюється добра розсипчастість картоплі після кулінарної обробки, а також досить проста технологія виробництва крохмалю. Що вищий вміст крохмалю, то кращий смак картоплі. Білок туберин (1,5–3,5 %), що міститься в картоплі, має весь набір незамінних амінокислот, які також беруть участь у формуванні смаку кулінарних страв з бульб картоплі.

У картоплі добре збалансований вміст органічних і мінеральних речовин, причому вміст їх більший під шкіркою. Бульби містять необхідні для людини мінеральні речовини, зокрема солі кальцію, калію, сірки, заліза, фосфору, потрібні за малокрів’я та захворюваннях щитоподібної залози, гастритах, виразках. Тому картопляний сік є лікувальним засобом. За денної норми картоплі 250–300 г людина забезпечує себе на 80 % калієм, на 20 % – залізом, на 10 % – фосфором та значною кількістю міді. У картоплі містяться лимонна кислота (0,4–0,8 %), жир (0,1–0,9 %), вітаміни С (8–30 мг%), В₁, В₂, В₆, РР, А.

Нормальний вміст соланіну (5–15 мг/кг) створює специфічний смак картоплі, а великий вміст його (понад 15 мг/кг) надає гіркоти бульбам і викликає руйнування червоних кров’яних тілець у людей і тварин.

В Україні щороку вирощують до 20 млн т картоплі, з яких 20 % потрібно зберігати на насіння, 30 % – для технічної переробки, решту – для продовольчого й кормового призначення, тобто майже всю картоплю потрібно зберігати протягом певного періоду. Отже, за сезонного виробництва бульб картоплі в нашій країні тривалість періоду її зберігання втричі більша за період вирощування.

9.1.1. Вплив факторів вирощування на якість бульб

Втрати картоплі під час зберігання досить значні, однак вони залежать від факторів не тільки зберігання, а й вирощування. В роки з надмірною вологою або за створення поганих ґрунтових умов та внаслідок низького рівня агротехніки одержують нележкий врожай, який навіть за оптимальних умов зберігається лише 3–4 тижні.

Основними факторами вирощування картоплі, що впливають на якість та лежкість бульб, є такі:

1) тип ґрунту – найкращий ґрунт легкого гранулометричного складу, в нього можна садити картоплю пізньостиглих сортів у ранні строки. За неможливості міжрядного обробітку в дощове літо в такий ґрунт нормально надходить кисень (за вмісту в ньому кисню менше 16 % формується врожай з ознаками задухи та непридатний до зберігання), формуються нормальний смак (на ґрунтах важкого гранулометричного складу утворюються бульби з мильною консистенцією) та хімічний склад бульб (бульби з низинних місць, де вміст міді, йоду, кобальту невеликий, мають бідний хімічний склад і погану лежкість);

2) місце в сівозміні – для розміщення в сівозміні потрібно уникати попередників, які мають однакові хвороби (фітофтороз) та шкідники (нематода, колорадський жук та ін.) з картоплею;

3) реакція ґрунтового розчину – має бути нейтральною або трохи підкисленою (вапнування, якщо воно потрібне, проводять під попередник, оскільки безпосереднє вапнування ґрунту під картоплю підвищує захворюваність бульб на паршу);

4) підготовка садивного матеріалу – він має бути вирівняним, що забезпечує одночасність появи сходів та дозрівання (недозрілі бульби або втрачаються під час збирання (бо дрібні), або дуже травмуються, оскільки не мають зміцнілої шкірки). Після зберігання машиною (перед посадкою) можна різати тільки ті насінні бульби, які незначно уражені хворобами (до 5 %), весною обов’язково обробивши їх ТМТД та посадивши не раніш як через 3 дні після різання;

5) вологісний режим ґрунту – має бути нормальним (за нерівномірного зволоження спостерігається розтріскування бульб), оскільки в засушливих умовах виникає залізиста плямистість м’якоті бульб, а в перезволожених утворюються бульби нележкі з поганим смаком і запахом спирту та ацетальдегіду;

6) співвідношення мінеральних добрив – за надміру азоту розвивається дуплистість бульб, підвищується вміст у них цукру, збільшуються інтенсивність дихання під час зберігання та втрати, знижується вміст вітаміну С; надлишок тирозину зумовлює потемніння м’якоті під час варіння картоплі, а надлишок фосфору зумовлює потемніння бульб, неприємний смак та погану розварюваність;

7) використання добрив з хлором – погіршує смакові властивості бульб, мікродобрив – затримує проростання картоплі за надлишку міді або, навпаки, прискорює проростання за надлишку фосфору;

8) боротьба зі шкідниками та хворобами – за недостатньої кількості обробок отримується значна частина нетоварного врожаю;

9) боротьба з бур’янами – внаслідок забур’яненості формуються деформовані бульби, майже непридатні для продовольчих цілей (за очистки великі відходи, а механічно очищати їх неможливо).

Лише дотримання технології вирощування картоплі дає змогу мати бульби придатні для певного цільового призначення – технічного, продовольчого, кормового чи насінного.

9.1.2. Збирання і післязбиральна доробка бульб

Час збирання врожаю картоплі визначають залежно від строків садіння та стану насадження. Найвищий урожай картоплі одержують за природного відмирання бадилля. За потреби зелене бадилля скошують і розсіюють по полю, а в разі захворювання бадилля картоплі, його спалюють хімічними способами: 1,5–2 % розчином хлорату міді або 3 %-м розчином сірчаної кислоти (витрата 800 л/га).

На ґрунтах важкого гранулометричного складу, які запливли й висохли до початку збирання картоплі, міжряддя розпушують долотоподібними лапами, щоб прискорити дозрівання шкірних покривів бульб, поліпшити умови для роботи збирального комбайна (оптимальна швидкість його руху 4,5–4,8 км/год). Краще збирати картоплю за вологості ґрунту 60–70 % ППВ. Найменше травмуються бульби під час збирання за температури не нижче 8 ⁰С.

Дозрілими вважаються бульби з добре розвиненою затверділою шкіркою, яка не обдирається.

Застосовують такі технології збирання бульб картоплі: потокову й перевалкову, або переривчасту. За потокової технології бульби від комбайна самоскидами транспортують до сортувальних машин, після сортування навантажують у тару чи навалом у транспорт і відправляють у сховище (продовольчу картоплю або картоплю технічного призначення). За перевалкової, або переривчастої, технології бульби, що надходять з поля, складають у тимчасові бурти заввишки 1–1,2 м і через 6–7 днів сортують. Застосовують її для бульб, дуже травмованих комбайнуванням, тих, що призначені для насінних цілей, чи за досить високої вологості вороху. За 6–7 днів проявляються на бульбах хвороби і їх виділяють наступним сортуванням.

Післязбиральна доробка бульб картоплі полягає у кількісному обліку та підготовці для певного цільового призначення – видалення нестандартних, травмованих та хворих бульб. На зберігання закладають лише вирівняні, здорові, високоякісні бульби.

Сортувальні машини складаються з механізмів для калібрування картоплі й видалення землі і домішок, а також сортувальних столів з ручним або автоматичним відбором неякісних бульб.

Сортувальні машини представлені закордониними фірмами SaMASZ, LELY, UNIA, FARMET, KIVI-PEKKA, SIPMA, ASA-LIFT, WM Kartoffeltechnik, Stronga, MEPROZET (дод. рис. 9).

Найпоширеніші вітчизняні машини для сотування картоплі, видалення грунту та домішок – валикові відокремлювачі КСП-15, КСП-15А, КСП-15Б з регулюванням відстані між робочими органами та сепарувальні диски КСП-25 та ПКСП-25. Великі домішки (шматки стебел рослин) видаляють на гірках КСП-25 з гумовими виступами у вигляді пальців з певними кутами нахилу та швидкістю руху. Після відокремлення домішок та грунту бульби надходять на сортувальні столи, ширина стрічки яких та швидкість її руху дають змогу відібрати дефектні – травмовані чи пошкоджені хворобами бульби (в імпортних машинах для цього є електронний автоматичний відокремлювач, який працює за принципом різної проникності бульб і домішок, подібних за формою до бульб (каміння), рентгенівських променів, ультразвуку та ін.).

Калібрувальні машини мають валкові механізми або сітки- з різними розмірами вічок (грохоти, як у КСП-25 та імпортних машин). Останні розділяють картоплю на фракції масою понад 80 г, 40–80 г, 25–50 г і дуже дрібні (до 25 мм).

Машини сполучаються між собою системами стрічкових або лопатевих конвеєрів. До комплекту обладнання входять також перехідні містки і стільці для працівників біля сортувальних машин.

Сортувальні машини працюють нормально, якщо ворох не дуже вологий, засміченість його не більше 40 %, пошкодженість бульб не більше 30 %, а за весняного сортування довжина пагонів не перевищує 10 см. Як правило, продуктивність сортувальних машин восени у 2–3 рази більша, ніж за сортування бульб картоплі навесні після тривалого зберігання.

Усі механізми під час сортування більше чи менше травмують бульби картоплі. Щоб запобігти цьому, застосовують гасителі ударів – гумові стрічки, спуски-гасителі, в бункерах, куди падають бульби, зменшують кути нахилу конвеєрів та знижують їх швидкість.

Розсортовані бульби зберігають партіями за попередньо визначеним режимом зберігання кожної (окремо ботанічні сорти, товарні, за розмірами, за пошкодженістю тощо). Перед закладанням картоплі в бурти і траншеї роблять детальний опис кожного об’єкта зберігання (партії) та рекомендованого режиму.

9.1.3. Характеристика бульб картоплі як об’єкта зберігання

Як об’єкт зберігання картопля має деякі особливості. Оптимальні умови її вирощування сприяють нагромадженню у ній більшої кількості поживних речовин, що забезпечують тривале її зберігання. Пошкоджені бульби є добрим середовищем для розвитку мікрофлори та подальшого захворювання продукції. За відносної вологості повітря нижче 80 % бульби швидко в’януть, оскільки у них великий вміст вільної вологи.

Бульби, як і всі овочі й плоди, належить до автотрофів, що використовують нагромаджені речовини у процесі життєдіяльності й дихання (коефіцієнт дихання картоплі дорівнює одиниці). Високий рівень дихання бульб після збирання пояснюється зміною фізіологічного стану, травмованістю тa температурно-повітряними умовами. На інтенсивність дихання бульб впливає температура зберігання. Найнижча інтенсивність дихання спостерігається за 5–6 ⁰С (за вищих і нижчих температур інтенсивність дихання зростає).

Висока життєздатність бульб виявляється у здатності заживляти механічні пошкодження з утворенням раневої перидерми, витрачаючи запасні поживні речовини. Це пояснюється активністю камбію бульби як видозміненого стебла.

Процес загоєння пошкоджень інтенсивніше відбувається у свіжозібраних бульб за температури не нижче 10 ⁰С, доброго доступу кисню та в умовах високої відносної вологості повітря. У місцях загоєння збільшується вміст білків та амінокислот. Багатошарова ранева перидерма, але нерівномірна, утворюється в місцях судинно-волокнистих пучків, а більш рівномірна – в зоні внутрішніх луб’яних волокон. У тканинах серцевини перидерма не утворюється. За оптимальних умов ранева перидерма утворюється за 5–7 днів.

Таку здатність зарубцьовувати рани після пошкодження мають також ямс і батат.

Для інтенсифікації утворення суберину бульби обробляють ферментами. Для цього використовують 5–10 % розчин солоду (ячмінь пророщують, висушують, подрібнюють; 10 кг солоду заливають 100 л води). З цією метою застосовують янтарну кислоту, гібберелін чи гетероауксин (0,002–0,01 % розчин) у вигляді аерозолю.

На світлі бульби картоплі зеленіють внаслідок утворення соланіну, який сприяє кращому зберіганню її. Тому партії насінної картоплі перед зберіганням залишають під легким солом’яним укриттям (чи без нього) для “позеленіння”. Потрібно запобігати позеленінню картоплі, призначеної на продовольчі й кормові цілі, оскільки соланін – отруйна речовина.

Бульбоплід як вегетативне утворення, що несе на собі бруньки, під час зберігання може проростати. Цьому можуть сприяти багато факторів. Період спокою картоплі залежить від генетичних ознак – у пізніх сортів він довший, у ранніх – коротший. Проростання пов’язане з нагромадженням у бульбах нуклеїнових кислот до певного рівня, за якого синтезується нова РНК, що дає поштовх до утворення меристемної тканини й поділу клітин, тобто проростання. Біосинтезу нуклеїнових кислот передує перетворення запасних органічних речовин: що інтенсивніше воно відбувається, тим швидше настає період проростання. Інтенсивніше дихання відбувається за підвищеної температури зберігання, коли утворюється стільки енергії, що для підтримання життєдіяльності бульб її вже забагато і вона витрачається на процеси посилення фосфорного обміну, утворення РНК і проростання.

Основним фактором впливу на ці перетворення є температура. Відомо, що сумарною є температура, яка діяла на бульби початку їх утворення під час зберігання. Якщо сума позитивних температур за період вегетації сортів ранньої картоплі становила 2100– 2200 ⁰С, то бульби можуть проростати вже у вересні. Тому період спокою бульб, вирощених на півдні, завжди коротший, ніж у вирощених на півночі. Холодне й дощове літо знижує суму ефективних температур, чим подовжує період спокою. Картопля, зібрана в недозрілому стані, має більш тривалий період спокою. Велика вологість під час вирощування і зберігання зумовлює скорочення періоду спокою, внаслідок чого бульби проростають швидше. Так само діють і високі концентрації вуглекислого газу.

Для попередження проростання в період зберігання насінну картоплю обробляють тіабендазолом (ТБ) у дозі 3 кг/т за місяць до проростання. За два тижні до збирання насінної картоплі використовують кампанал (2-хлоретил). Часто інгібітори застосовують разом з фунгіцидами: 0,5 % ТБ + 20 % ТМТД, 2,5 % фундазолу + 0,5 % диталу (10 л розчину на 1 т).

Хімізм дії всіх інгібіторів ґрунтується на тому, що вони гальмують утворення білків. Отже, не відбуваються перетворення нуклеїнових кислот і ріст меристемної тканини у бульбах.

За нестачі кисню в масі бульб картоплі, що зберігається, посилюються анаеробні процеси й утворюється молочна кислота, яка призводить до активізації поліфенолоксидази, що відновлює поліфенольні речовини, внаслідок чого м’якоть темніє. Якщо вміст кисню у буртах, траншеях чи засіках менший 16 %, то настає задуха картоплі, а висока концентрація вуглекислого газу призводить до пошкодження вічок вугільною кислотою – на шкірці видно вдавлені плями та спалені вічка. Для насінних цілей такі бульби непридатні, крім того запах спирту й ацетальдегіду робить їх непридатними і для продовольчих цілей.

Під час зберігання картоплі можливе потемніння м’якоті, причинами якого бувають: надлишок хлорвмісних добрив (потемніння настає після варіння, в процесі якого утворюється комплекс заліза і хлорогенової кислоти); останнє менше виявляється, коли бульби містять достатню кількість калію, лимонної та фосфорної кислот); реакція меланоїдиноутворення за високої температури (30 ⁰С і більше); значне підвищення вмісту цукрів у бульбах за низької температури зберігання (нижче 1 ⁰С), а якщо цукрів більше 1,5 %, то вони взаємодіють з амінокислотами навіть за низьких температур з утворенням темнозабарвлених продуктів.

У процесі зберігання бульби часто набувають солодкого смаку. Це захисна реакція за настання пониженої температури, яка викликає перетворення крохмалю на цукри, завдяки чому підвищується концентрація клітинного соку і знижується температура замерзання. Цукри утворюються вже за температури нижче 5 ⁰С, а солодкий смак картоплі відчувається за вмісту цукру 2 %. Не зважаючи на це, бульби зберігають за низьких плюсових температур, оскільки в таких умовах гальмується процес проростання і діяльність мікрофлори.

Під час зберігання бульби часто пошкоджуються мікрофлорою, переважно бактеріями. Пектобактеріум каротоворум та гриб роду фузаріум призводять до появи мокрої, сухої, фузаріозної та фомозної гнилі. Особливо швидко загнивають бульби за підвищеної температури і відносної вологості повітря, а також за нестачі кисню.

На початку зберігання значних втрат завдає фітофтороз. Вже через 2–3 тижні зберігання за плюсової температури спостерігається масове захворювання бульб. Щоб запобігти цьому, для партій картоплі, підозрюваних у цьому захворюванні, створюють провокаційні умови: температуру не нижче 15 ⁰С та відносну вологість повітря близько 95 %. У разі виявлення захворювання картоплю використовують негайно. На уражених ще в полі бульбах ризоктоніозом під час зберігання розвиваються переважно гриби, що спричинюють суху гниль. Цьому запобігають протравлюванням садивного матеріалу. Бактеріальні хвороби, що викликають кільцеву або мокру гниль, як правило, виникають вже після появи грибних хвороб за підвищення температури та невисокого вмісту в повітрі кисню. Часто на бульбах виявляють нематоди у вигляді бурих плям (а пізніше засохлої шкірочки), а також кліщів.

9.1.4. Диференційований режим зберігання бульб

У зв’язку зі зміною фізіологічного стану бульб у період зберігання (висока інтенсивність життєдіяльності після збирання, перехід до стану глибокого спокою, глибокий спокій, підвищення інтенсивності дихання, проростання) застосовують диференційований режим зберігання, який, залежно від стану бульб, поділяють на періоди: 1) лікувальний; 2) виведення в основний режим; 3) основний, коли застосовують оптимальний режим зберігання для певного сорту картоплі; 4) вимушеного спокою, коли температуру знижують, щоб запобігти проростанню (табл. 9.1).

Таблиця 9.1

Дихання і виділення теплоти картоплею залежно

від пошкодженості бульб (температура зберігання 3 ⁰С, за С. Ф. Поліщуком)

Період зберігання		Кількість травмованих бульб в урожаї, %	Інтенсивність дихання бульб, мг СО2 на 1 кг за рік	Виділення теплоти
				кДж (ккал) на 1 т за період	% до основного (третього) періоду)
1		2	3	4	5
Сорт Столова 19
Перший (підготовчий)	0	9,7	104,0	(24,8)	373,1
	8 – 10	11,4	122,2	(29,1)	308,1
	10 – 15	13,4	143,6	(34,2)	335,0
	15 – 21	15,3	164,0	(39,1)	300,2
Другий (зниження температури)	0	5,6	60,0	(14,3)	215,4
	8 – 10	6,9	74,0	(17,6)	186,5
	10 – 15	8,2	87,9	(20,9)	205,0
	15 – 21	9,7	104,0	(24,8)	190,3
Третій (зимове зберігання)	0	2,6	27,8	(6,6)	100,0
	8 – 10	3,7	39,6	(9,4)	100,0
	10 – 15	4,0	42,9	(10,2)	100,0
	15 – 21	5,1	54,6	(13,0)	100,0
1		2	3	4
Четвертий (весняне зберігання, підготовка до садіння)	0	3,4	34,6	(8,7)	130,8
	8 – 10	5,4	57,9	(13,9)	146,0
	10 – 15	6,2	66,4	(15,8)	155,0
	15 – 21	8,6	92,2	(22,0)	168,7
Сорт Приєкульська рання
Перший (підготовчий)	0	9,6	85,0	(20,4)	282,4
	8 – 10	11,0	117,9	(28,1)	255,9
	10 – 15	12,1	129,7	(30,9)	263,1
	15 – 21	13,0	139,4	(33,2)	228,1
Другий (зниження температури)	0	6,1	65,4	(15,6)	179,5
	8 – 10	7,3	78,2	(18,6)	169,8
	10 – 15	8,3	89,0	(21,2)	130,4
	15 – 21	8,8	94,3	(22,5)	154,0
Третій (зимове зберігання)	0	3,4	36,4	(8,7)	100,0
	8 – 10	4,3	46,1	(11,0)	100,0
	10 – 15	4,6	49,3	(11,3)	100,0
	15 – 21	5,7	69,8	(16,6)	100,0
Четвертий (весняне зберігання, підготовка до садіння)	0	5,6	60,0	(14,3)	164,7
	8 – 10	6,9	74,0	(17,6)	160,5
	10 – 15	8,3	89,0	(21,2)	180,5
	15 – 21	11,5	123,3	(29,4)	201,8

Не всі бульби потребують створення умов і проведення лікування. Здорові бульби відразу можна виводити в основний режим, і це забезпечує її тривале зберігання.

Лікувальний період буває різним за тривалістю і залежить насамперед від травмованості та захворюваності бульб. Пошкоджені та хворі бульби за низької температури (2–5 ⁰С) залишаються хворими, пошкодження їх не заліковуються, під кінець зберігання вони втрачають якість і їх відносять до технічного браку. Тому лікувальний період для більшості бульб, зібраних комбайнами та відсортованих на сортувальних столах, має бути обов’язковим. Тривалість його має бути такою, щоб утворились необхідні шари суберину шкірних покривів.

Разом з тим, якщо у вегетаційний період зберігалися високі температури й сума ефективних температур за літо становить понад 2000 ⁰С, то лікувальний і наступний період виведення в основний режим зберігання проводять швидко. Протягом усього періоду зберігання, зокрема й у лікувальний період, потрібно підтримувати високу вологість повітря (не менше 80 %). Якщо бульби картоплі тримають на сонці, як це часто роблять деякі виробники, то ранева перидерма не утворюється, а просто пошкоджені місця засихають. Тому проводити лікувальний період картоплі, наприклад, на буртмайданчику, слід під солом’яним укриттям, а якщо продовольча картопля зберігається у сховищі, – стежити за параметрами повітря, насамперед за тим, щоб вологість його не була низькою. У цей період виявляють також ушкодженість бульб фітофторозом.

Період поступового виведення в основний режим, як і лікувальний, передбачає охолодження бульб за допомогою активного вентилювання. Проте, якщо в лікувальний період вентилювання зазвичай здійснюють цілодобово, то в цей період вентилятори вмикають лише тоді, коли температура навколишнього середовища нижча за температуру картоплі. Відносна вологість повітря в цей час (восени) переважно висока, оскільки вентилювання проводять уночі, коли температура повітря нижча, ніж удень. Залежно від якості бульб та умов вегетаційного періоду, поступове охолодження триває 10–40 днів, тому що різке зниження температури є шкідливим для недозрілої і не досить здорової картоплі.

Таблиця 9.2

Вплив температури зберігання на вихід повноцінних бульб картоплі

Сорти картоплі за стиглістю	Вихід повноцінних бульб за період зберігання, %, залежно від температури, ºС
	–1	0	+1	+2	+3	+5	+7
Ранньостиглі
Бородянська рожева	59	88	88	91	91	89	85
Вармас	79	95	88	94	94	92	86
Житомирянка	88	95	95	97	95	95	92
Приєкульська рання	75	81	93	94	94	85	73
Чарівниця	63	75	91	95	88	85	84
Середньостиглі
Гатчинська	89	95	92	94	93	91	91
Лорх	–	–	83	94	87	80	80
Огоньок	72	91	84	94	91	89	87
Столова 19	76	80	91	95	91	90	88
Юбель	67	91	92	96	94	91	90
Пізньостиглі
Поліська рожева	–	–	87	87	92	88	92
Сулев	87	93	92	94	93	91	84
Темп	70	87	92	94	89	91	89

Основний період, залежно від сорту, триває 140–230 днів. Температура в цей час становить 1–5 ⁰С. Для деяких сортів (Столова 19, Темп, Розвариста, Сотка, Старт, Білоруська крохмалиста, Вармас, Житомирська, Юбель) оптимальною є температура 4–6 ⁰С. За температури 2–3 ⁰С найкраще зберігати картоплю сортів Гатчинська, Верба, Агрономічна, Огоньок, Зміна, Любима, Дружна, Поліська рожева, Чарівниця, Смачна, Лошицька, Пригожа, Скороспілка, а за температури 1–2 ⁰С – Бородянська, Фаленська, Мрія, Берлінхінген, Білоруська рання, Зірка. Насінну й ранню картоплю зберігають за ще нижчих температур. Температуру зберігання бульб нових сортів, які з’являються в районуванні, брати в супровідних до сорту рекомендаціях.

Період вимушеного спокою настає тоді, коли бульби знаходяться у кінці спокою, тобто вони здатні проростати, але цьому перешкоджають низькі плюсові температури. Картоплю будь-якого цільового призначення зберігають, запобігаючи проростанню. Для подальшого використання картоплю насінного призначення швидко озеленюють і дають змогу утворитися на світлі нормальним зеленим росткам. Під час зберігання бульб продовольчого призначення температуру ще знижують, а за тиждень до використання її отеплюють.

9.1.5. Способи зберігання бульб картоплі різного цільового призначення

Більшість насінної і кормової картоплі зберігають у буртах і траншеях. Під час зберігання картоплі, особливо в південних областях, важливо стежити за тим, щоб запобігти з осені її самозігріванню. Остаточно бурти з бульбами картоплі вкривають лише за настання постійної температури навколишнього повітря 4–5^○ С. Найкраще, коли картопля зберігається у буртах, обладнаних активною вентиляцією. За повільного охолодження картоплі, особливо в заглиблених буртах, потрібно застосовувати примусову вентиляцію, використовуючи вентилятори відповідної потужності, щоб питому подачу повітря забезпечувати в межах 50–80 м³/т/год.

Для вентиляції буртів місткістю до 20 т використовують невеликі вентилятори продуктивністю до 1000 м³/год. За підвищення температури в бурті чи траншеї вентилятори можна вмикати за будь-якої погоди, коли температура повітря є нижчою за температуру у бурті, закривши труби припливної (з протилежного боку) та витяжної вентиляції.

У буртах місткістю 240–260 т вентилювання у перші два тижні проводять цілодобово, а далі переважно в нічні години, залежно від температури продукції та зовнішнього середовища, оскільки надмірне вентилювання призводить до в’янення бульб і втрати ними стійкості проти захворювань.

Продовольчу картоплю зберігають переважно у стаціонарних сховищах з активною і примусовою вентиляцією. Залежно від типу вентиляції висота насипу картоплі у засіках може бути 2–2,5 і 3–4 м. Якщо сховища не обладнані калориферами для створення в зимовий час теплової завіси, то у верхніх шарах насипу чи у верхніх контейнерах за тарного зберігання утворюється конденсаційна волога, яка призводить до великих втрат бульб від гнилі. Для зниження негативної дії значного перепаду температур над поверхнею насипу та всередині його картоплю накривають гігроскопічним матеріалом (матами з соломи або з рогозу) або у верхніх контейнерах зверху насипають (на 1/4 місткості) столові буряки, які стійкі проти конденсаційної вологи. Можна також застосовувати й інші засоби профілактики відпотівання бульб.

Із встановленням у продукції постійної температури вентилювання проводять лише для обміну повітря. У типових сховищах з відповідною питомою подачею повітря щоденна тривалість вентилювання становить 30–60 хв. У період настання морозів та нерізкого коливання температури обмінну вентиляцію проводять через день протягом 20–30 хв рециркуляційним повітрям, а у разі відпотівання продукції тривалість вентилювання збільшують.

Порівняння різних способів зберігання бульб картоплі показує, що зберігання навалом дешевше, ніж у контейнерах, через високу вартість тари. Правильне зберігання картоплі дає добрі наслідки за використання різної місткості буртів. Процес зберігання контролюють щодня. Якщо є підозра щодо неправильності показів датчика-термометра, роблять контрольні відбори бульб від кожної партії.

У ранньовесняний період продовольчу картоплю зазвичай перевозять у холодильниках, чим досягають зниження температури продукції та гальмування процесу проростання. Бульби, призначені для продовольчого використання в червні – липні, за появи на них ростків до 0,5 см завдовжки за допомогою вентилювання малої інтенсивності (8 м³/т за годину) обробляють нонанолом, щоб загальмувати проростання. Для цього насип накривають мішками та плівками і поміщають місткість із нонанолом перед вентилятором. Потім вмикають вентилятор і обробляють картоплю до моменту почорніння ростків (8–10 днів). Через 10 днів чи за появи нових ростків обробку картоплі повторюють (5–6-кратна обробка дає змогу зберегти картоплю для споживання в липні).

Для гальмування проростання картоплі Міжнародною організацією охорони здоров’я (ВОЗ) рекомендована доза 0,1–1,15 кГр, а для обробітку тари проти мікрофлори – 10–20 кГр.

Товарну обробку та фасування картоплі перед її реалізацією проводять на сортувальних і фасувальних машинах. Свіжі рани на бульбах у весняний період не заживають, тому перебирання картоплі потрібно проводити на механізмах, які не пошкоджують бульб. Як правило, сортувальні машини у великих сховищах розміщені всередині і для сортування та фасування бульб, окрім загального, встановлюють додаткове освітлення, яке дає змогу повністю видаляти пошкоджені бульби й використовувати їх залежно від якості.

Насінну картоплю сортують, затарюють і розміщують під тонким шаром соломи для захисту її від весняних приморозків та для озеленення. Особливо ретельно відбирають хворі бульби, а здорові, придатні для садіння, обов’язково дезінфікують, обробляючи фунгіцидами.

Обладнання, яке використовувалося для влаштування буртів і траншей (труби, розподільні решітки тощо), просушують і розміщують під навісами за вільного доступу повітря на весь період міжсезоння. Прилади здають на склад для зберігання.

9.2. Переробка бульб картоплі

Основні запасні речовини картоплі (крохмаль, білки, мінеральні речовини) під час переробки змінюються мало, тому її консервують різними способами. Картоплю переробляють на напівфабрикати, готові сушені продукти, консервовані у вигляді перших і других страв та закусочних консервів. Вона є сировиною для виробництва крохмалю, спирту, глюкози, гідролу та інших речовин.

Переробка картоплі значною мірою вирішує проблему зниження втрат під час зберігання бульб невеликих розмірів і травмованих, які становлять до 30 % загальних втрат.

Для виготовлення з картоплі продуктів переробки рекомендують використовувати певні сорти: Розвариста, Лошицькай, Темп, Передовик, Столова, Смачна, Гатчинська та ін.

Промисловість виробляє з картоплі:

1) продукти тривалого строку зберігання (не менше року) – сушену картоплю, сухе картопляне пюре, крупку, пластівці, гранули, стовпчики та інші з вологістю не більше 12 %;

2) заморожені продукти короткочасного зберігання (не менше 3 міс.) – гарнірну, рублену та нарізану шматочками картоплю, пиріжки, картопляні котлети, пюре та ін.;

3) консервовану картоплю – очищені, підсолені та відварені до напівготовності невеликі бульби вкладають у скляні або жерстяні банки з подальшою стерилізацією. В інших країнах способом стерилізації готують солодку картоплю, “зірвані пиріжки” тощо;

4) продукти короткочасного зберігання (до 1 міс.) – хрустку, обжарену картоплю, картопляні крекери, чіпси;

5) овочеві концентрати – в гранульованому чи розсипчастому вигляді, готові продукти для швидкого приготування страв;

6) консервовані, готові до вживання продукти: перші страви – борщ, капусняк, розсольник, супи; другі страви – картоплю печену з різними добавками та в поєднанні з іншими продуктами, фаршировану картоплю, картопляні зрази, біфштекси, котлети, гуляші та інші, а також солодкі страви з картоплі – креми, киселі, де використовують картопляний крохмаль.

Вимоги до сировини для переробки картоплі

Технічна, або заводська, картопля, тобто призначена для переробки на крохмаль, спирт та інші продукти, повинна бути діаметром не менше 3 см, дрібніші бульби не приймають для переробки на крохмаль. Недоспілих бульб (з легко відстаючою шкіркою) може бути не більше 5%; не допускаються також морожені бульби.

Основною вимогою до заводської картоплі є її висока крохмалистість (не менше 14%).

Керуючись Держстандартом на заводську картоплю, відбирають проби, визначають забруднення, розмір бульб, пошкодженість хворобами й інші показники якості. Крохмалистість установлюють за питомою масою, користуючись картопляними вагами. Останні – це десяткові ваги, пристосовані для визначення питомої маси картоплі способом занурення її у воду. Ваги закріплені на металевій стійці над залізним баком місткістю 30 – 50 літрів і мають два сітчасті кошики для зважування картоплі. Практично крохмалистість визначають за допомогою вагів Парова (дод. рис. 10).

Питому масу визначають за різницею у вазі 5 кг картоплі в повітрі й під водою. Між питомою масою й вмістом сухої речовини в картоплі є визначена залежність. Так, за питомої маси 1,0684 кількість сухої речовини в 16,1 разів більша питомої маси. Бульби з питомою масою 1,0776 містять сухої речовини в 17,8 разів більше, з питомою масою 1,08708 в 19,5 разів, 1,13903 в 28,3 разів і т.д.

У свою чергу, між вмістом сухої речовини й крохмалю в картоплі також є визначена залежність. Звичайно кількість крохмалю складає 63–86% загальної кількості сухої речовини картоплі.

Замість згаданих ваг під час визначення крохмалистості зручно користуватися вагами Парова, що мають коромисло, градуйоване у відсотках крохмалю.

9.2.1. Виготовлення хрусткої картоплі (чіпсів)

Чіпси одержують шляхом обжарювання та одночасного висушування в олії нарізаної тоненькими кружками картоплі. За органолептичними показниками, це золотисто-жовтого кольору, хрусткої консистенції продукт, який містить 4 % білка, 35–40 % жиру, 50 – крохмалю, до 2 – солі, до 5 % – води. Енергетична цінність 100 г чіпсів у середньому становить 2,5 МДж.

Для переробки беруть бульби, які містять не більше 0,4 % цукрів. За більшого його вмісту в процесі обжарювання картоплі між цукрами та амінокислотами відбувається реакція мелаїдиноутворення з утворенням темнозабарвлених продуктів. За недостатнього вмісту цукру в картоплі (0,1 %) її потрібно довше жарити для того, щоб вона набула золотистого забарвлення, що часто призводить до пережарювання.

Підготовка бульб полягає у калібруванні (діаметр не менше 4 см), митті, очищенні, інспектуванні з ручним доочищенням, різанні на кружки завтовшки 0,8 – 1,7 мм (для рівномірного обжарювання), видаленні крохмалю та цукру (промиванням), підсушуванні від зайвої вологи, обжарюванні. Обжарюють у спеціальних печах на соняшниковій, арахісовій або кукурудзяній олії за температури 160 – 180 °С протягом 3 – 4 хв. Олію періодично міняють, дрібні часточки продукції видаляють. Картоплю охолоджують на конвеєрі, інспектують, зважують і пакують на фасувальних автоматах у пакети з целофану масою 50 г. Продуктивність ліній 100–400 кг/год хрусткої картоплі. Витрата сировини на 1 т готового продукту: 3,5 т картоплі; 450 кг олії; 17 кг кухонної солі. Строк зберігання чіпсів становить 4–5 діб за температури 18–20 °С, 4 – 5 тижнів за температури 1 – 2 °С.

Жарену заморожену картоплю виготовляють як напівфабрикат для виготовлення різних страв. Для цього її достатньо підігріти з невеликою кількістю олії (жиру). Використовують як окрему страву, на гарнір до м’ясних та рибних страв. Технологічна схема її приготування передбачає миття, очищення парою чи лугом, доочищення, різання на шматочки розміром
9–6 мм, промивання, бланшування за температури 90–95 °С протягом 8–10 хв, підсушування гарячим повітрям, обжарювання на вібраційному конвеєрі в спеціальних печах спочатку за температури 180–185 °С протягом 4 хв, а потім – 1 хв (у наступному відділенні) за температури 160–155 °С. За повільного обжарювання картоплі м’якоть відстає від шкірочки, а за дуже швидкого – обсушується поверхня за напівсирої м’якоті.

Після обжарювання картоплю ставлять у морозильні апарати (камери) на 12 хв, де вона замерзає за температури мінус 40 °С. Заморожену картоплю фасують у картонні пакети з парафінованого картону і зберігають за температури не вище мінус 17 °С. Готовий продукт має світло-коричневе забарвлення, містить до 10 % жиру (залежно від ступеня готовності). На підприємствах громадського харчування картоплю залишається тільки підігріти.

Під час консервування картоплі найчастіше виявляються такі її вади, як розсипчастість і потемніння м’якоті. Розсипчастість під час варіння та стерилізації характерна для картоплі з дуже великими крохмальними зернами, які можуть утворюватися за нерівномірних умов зволожування у вегетаційний період та нестачі калію чи за малої кількості кальцію і магнію у ґрунті, перетворення протопектину на пектин внаслідок надмірної теплової обробки.

Потемніння м’якоті картоплі буває неферментативним і ферментативним. Перше спостерігається під час утворення темнозабарвлених продуктів у місці прикріплення столонів внаслідок взаємодії тривалентного заліза з ортогідрофенолом, який виділяється з хлорогенової кислоти під час варіння картоплі, друге – під час використання механічно пошкоджених бульб.

Щоб запобігти потемнінню, картоплю обробляють 1 %-м розчином кальцію хлориду, а для стабілізації вмісту у ній вітаміну С використовують сірки оксид. У сушеній картоплі вміст останнього допускається не більше 0,04 %, а в пюре – не більше 0,015 %.

Сушені продукти з картоплі за неправильного зберігання можуть темніти, відволожуватись або пошкоджуватись комірними шкідниками внаслідок порушення герметичності упаковки. Тому найкраща упаковка для них – з жорсткої жерсті, яка, крім того, перешкоджає механічному подрібненню продукту. Зберігати готову продукцію потрібно в сухих приміщеннях з відносною вологістю повітря 60 – 65 % та температурою не вище 10 °С.

9.2.2. Виробництво крохмалю

Картопля має великі крохмальні зерна, тому є доброю сировиною крохмале-патокової промисловості. Крохмаль складається з великої кількості залишків глюкози. Залежно від ступеня дії на молекули крохмалю можна отримати такі продукти: амілодекстрини, тетрацукри, мальтозу, глюкозу.

Заводи з переробки картоплі на крохмаль зосереджені переважно у місцях вирощування та зберігання картоплі. Продуктивність невеликих заводів становить 60 – 100, великих – 300 – 500 т бульб за добу. Виробництво сезонне, триває 4 – 5 міс.

Висококрохмалисті сорти картоплі вирощують на ґрунтах легкосуглинкового гранулометричного складу. Найбільший вміст крохмалю у бульбах там, де до неї прикріпляються столони, та в зоні розміщення камбіальної тканини. Решта речовин – клітковина, білки, пектинові речовини, цукри, жир, зола та інші є відходами виробництва (барда) і використовуються на корм худобі.

Бульби для виробництва крохмалю повинні мати відповідний стан тургору (в’ялі чи підв’ялені непридатні). Серед них не повинно бути позеленілих (впливають на вихід крохмалю), може міститися невелика кількість травмованих та загнилих. Бульби, що зберігалися за температури нижче 5 °С, потрібно отеплити протягом 5 – 10 днів.

Технологічна схема виробництва крохмалю така: миття, подрібнення, відокремлення сокових вод від м’язги та крохмалю із сокових вод (крохмального молока), рафінування, сушіння й фасування крохмалю.

Крохмаль, як запасна речовина, міститься всередині клітин у вигляді нерозчинних у воді крохмальних зерен. Тому для повного видалення крохмалю з клітин їх потрібно “розірвати”. Це здійснюють на перетиральних машинах. У шкірці та підшкірних шарах крохмалю нема, і вони є перешкодую для виділення з клітин крохмальних зерен. Одержана кашка (м’язга) має бути дрібною, оскільки від ступеня подрібнення картоплі залежить вихід крохмалю. Кашка подається на ситові станції, де розділяється на крохмальне молоко й барду, яка містить клітковину, частину білкових речовин та частину крохмалю. Решта речовин – цукор, азотисті розчинні, крохмаль, пектинові й мінеральні речовини потрапляють у крохмальне молоко. У крохмалі залишається тільки частина солей фосфору.

Технологічні схеми отримання крохмалю є різні. Найпростіші – на ситових станціях та відстоюванням. Ситові станції за конструкцією бувають різні. Звичайна ситова станція складається з укріпленої рами та сита, що обертається. Плоскі коливальні сита мають розмір 1×4 м та певний нахил. Над ними розміщені форсунки, що подають воду, яка вимиває крохмаль з мезги. Над ситами встановлені дозувальні лотки. Ситова поверхня складається з двох барабанів, що обертаються. Розділення м’язги на воду з крохмалем та клітковину здійснюється відцентровою силою (дод. рис. 11).

Виділена на ситах тверда фракція містить ще частину крохмалю, тому її подають на станції вимивання, де за допомогою щіткових машин і води відбувається вимивання (в кілька стадій) решти крохмалю.

У крохмальному молоці містяться білкові речовини та дрібні частинки м’язги, тому його очищають (рафінують). Для цього використовують чани, всередині яких періодично рухається (зверху вниз) пристрій для розмішування крохмального молока. У чані є отвори для видалення води, бруду та чистого крохмалю: внизу чистий крохмаль, зверху відстояного крохмалю – бруд, а зверху бруду – вода. Спочатку шлангом зливають воду, потім відкривають люк і зчищають з крохмалю бруд. У чан наливають чисту воду, перемішують з нею крохмаль і залишають на 8 год, після чого знову розділяють фракції, видаляють бруд і заливають водою утретє, після чого крохмаль вибирають і відправляють на наступний процес.

Таким же екстенсивним способом виробництва крохмалю є відстоювання, де для його виділення використовують неглибокі лотки з нахилом 2 мм на 1 погонний метр. Розміри лотків: висота – 25 см, ширина – 26 см, довжина – 12 м. У лотки повільно (щоб крохмальні зерна могли осісти на дно) наливають крохмальне молоко. У кінці лотка є три отвори: спочатку зливають воду, зчищають бруд, а потім забирають чистий крохмаль.

Зазначені технології можна застосувати за невеликого обсягу виробництва крохмалю та в умовах індивідуального господарства. На великих заводах використовують центрифуги або агрегати системи Пазирука–Чудинова, на яких маса розділяється за густиною: бруд, вода, крохмаль. Одержаний крохмаль – сирий продукт вологістю 50 %.

На деяких заводах центрифуги замінено батарейними гідроциклонами. Вони більш економічні, мають менші габарити і забезпечують вищий ступінь виділення крохмалю.

Останнім часом центрифуги заміняють батарейними гідроциклонами, що відрізняються більшою економічністю, меншими габаритами й вищою якістю відділення крохмалю. Гідроциклон ГБ-1 складається з 16 елементарних гідроциклонів, кожний з якх є невеличкою трубкою конічної форми, діаметр в розширеній частині дорівнює 20 мм. Поблизу розширеного кінця трубки є отвір, через який у напрямку дотичної (перпендикулярно осі трубки) під тиском надходить крохмальна суспензія. Внаслідок завихрення, що утвориться, рідина в трубці обертається тим швидше, чим менше діаметр трубки. Під дією відцентрової сили крохмаль притискається до стінок і у вигляді згущеної суспензії виходить через вузький кінець трубки, а освітлена сокова (або промивна) вода – через широкий. Для кращого відокремлення крохмалю, зазвичай, послідовно встановлюють серію батарейних гідроциклонів. Продуктивність ГБ-1 по картоплі – 40 т на добу. Чистий, промитий крохмаль піддають сушінню.

Сушіння крохмалю. Крохмаль, отриманий осадженням, має вологість 48–49%, а центрифугуванням – близько 38%. Його висушують до вологості 20%. Під час сушіння важливе значення має температура. Нагрівання крохмалю вище 45 може викликати часткову його клейстеризацію. Сухий крохмаль витримує нагрівання до 100 ⁰С .

Для сушіння крохмалю застосовують сушарки різних типів, наприклад, барабанну сушарку системи Грачова продуктивністю до 15,5 т сухого крохмалю на добу.

Висушений крохмаль може містити деяку кількість крупки, що складається з грудочок злиплого крохмалю. Для відокремлення крупки крохмаль просівають у буратах або на розсівах. При цьому крохмаль охолоджується. Просіяний крохмаль упаковують у мішки й зберігають у сухому приміщенні.

На заводі з картоплі, звичайно, виробляють близько 85% крохмалю, визначеного за питомою масою, інший крохмаль потрапляє в мезгу й стічні води.

Відходами виробництва крохмалю є барда, що містить 6 % сухих речовин. У свіжому вигляді це добрий корм. Під час зберігання в умовах підвищених температур у барді відбуваються мікробіологічні процеси, тому її потрібно використовувати тільки свіжою. Найчастіше барду віджимають на пресах і використовують на корм, а воду – для зрошення.

9.2.3. Виробництво спирту

Коли середньовічні алхіміки вперше отримали спирт з виноградного вина, вони назвали цю рідину Spiritus vini, тобто духом вина. Звідси й виникла назва “спирт”, яке увійшло в багато мов світу. Довгий час спирт отримували виключно з вина. Потім був знайдений спосіб зброджування зерна, а в міру поширення картоплі в справу пішла й вона. Нині картопля займає чільне місце в сировинному балансі спиртової промисловості поряд з зерном і мелясою і навіть вважається найбільш поширеною і економічною сировиною для отримання спирту. Картопляний крохмаль легко розварюється, клейстеризується та оцукрюється. Крім того, картопля відрізняється від зернових підвищеною врожайністю – з одиниці посівної площі картоплі можна отримати спирту в 2–3 рази більше, ніж з такої ж площі зернових.

Тому кращим видом рослинної сировини для спиртової промисловості визнано картоплю. У сучасних виробництвах для переробки на спирт застосовують високоврожайні технічні сорти картоплі, що володіє високою крохмалистістю, стійкістю під час зберігання.

Цю сировину використовують і в зарубіжному виробництві. Наприклад, в Польщі горілку в більшості виробляють з картоплі, про що чесно повідомляють на етикетці.

Спирт з картоплі незамінний у фармацевтичній, парфумерній та лікеро-горілчаній промисловості.

Характеристика етилового спирту. Етиловий спирт (етанол) – це безбарвна прозора рідина з різким запахом і пекучим смаком. Етанол змішується з водою в будь-яких співвідношеннях, у великих дозах отруйний. Спирт та його міцні водні розчини легко спалахують і горять, не коптять полум’ям. Пари спирту шкідливі для людини, гранично допустима їх концентрація в повітрі 1 мг/л. Спирт вибухонебезпечний. Етиловий спирт гігроскопічний, поглинає вологу з повітря, з рослинних і тваринних тканин, викликаючи їх руйнування. Хімічно чистий спирт має нейтральну реакцію (рН = 7). Харчовий спирт через присутність органічних кислот має слабокислу реакцію. Харчовий спирт виробляють тільки з харчової сировини.

Рис. 43. Види та способи отримання етилового спирту

Використання картоплі на технічні цілі має дуже важливе значення. Вона є цінною сировиною для харчової промисловості. З ней виробляють крохмаль і спирт, з яких, у свою чергу, виробляють патоку і глюкозу, клей, вітамін С, синтетичний каучук, медикаменти й десятки інших цінних продуктів.

З 1 т картоплі можна отримати 170 кг крохмалю або 80 кг глюкози. Під час переробки в крохмаль 1 т картоплі дає 1 т мезги, використовуваної на корм худобі. З тієї ж тонни картоплі можна виробити 112 л етилового спирту, 55 кг рідкої вуглекислоти і як відход – отримати ще 1500 кг барди, яку теж використовують на корм.

Картопляний крохмаль дає вищий вихід спирту.

На спиртових заводах переробляють технічні сорти картоплі, що відповідають таким вимогам:

· високий вміст крохмалю;

· висока врожайність;

· стійкість до захворювань;

· стійкість під час зберігання.

Система виробництва спирту з картоплі дещо відрізняється від зернових, і тому отримані спирти відрізняються за органолептикою.

Виробництво спирту складається з трьох основних етапів:

- підготовчого – очищення сировини від домішок, приготування солоду або культур плісневих грибів;

- основного – розварювання крохмалистої сировини, оцукрювання крохмалю, зброджування оцукреної маси, перегонка бражки та отримання сирого спирту;

- завершального – ректифікація.

Етиловий спирт з харчової сировини і деревини отримують за одним і тим же принципом зброджування цукрів під дією ферментів дріжджів. Відмінність полягає лише в способах гідролізу полісахаридів сировини до зброджування цукрів: крохмаль харчової сировини гідролізують біохімічним методом за допомогою ферментів (амілаз), а целюлозу деревини – хімічним способом, впливаючи на неї мінеральними кислотами.

В основі виробництва етилового спирту з бульб картоплі лежать два біохімічних процеси:

• гідроліз (оцукрювання) крохмалю, що міститься в сировині, і зброджування цукрів, що утворилися, на спирт і вуглекислий газ;

• фізичний процес розділення рідин за точками кипіння.

Виробництво спирту з крохмалистої сировини складається з таких основних технологічних процесів:

§ підготовки сировини – миття, очищення від сторонніх домішок;

§ теплової обробки (розварювання) з водою за температури 120–150 °С і тиску не менше 588 кПа (6 атм) для руйнування клітинної структури і розчинення крохмалю;

§ охолодження розвареної маси;

§ оцукрювання крохмалю під дією ферментів, що містяться в солодовому молоці або чистій культурі цвілевих грибів, протягом 5–10 хв за температури 57–58 °С;

§ зброджування мальтози та декстринів (після перетворення їх у мальтозу) в етиловий спирт і вуглекислий газ під дією ферментів дріжджів для отримання зрілої бражки, яка містить 7–10% спирту;

§ виділення з бражки шляхом її перегонки з парою в спеціальних колонках спирту-сирцю, що містить 88% об. етилового спирту та отримання в процесі бродіння домішок;

§ повторної перегонки спирту-сирцю на ректифікаційному апараті періодичної або безперервної дії для отримання ректифікованого спирту міцністю 96–96,5% об. Спирт-ректифікат отримують також безпосередньо з бражки на безперервно діючих брагоректифікаційних апаратах, де зі спирту-сирцю виділяють домішки.

Домішки є вторинними і побічними продуктами спиртового бродіння. Більшість їх погано впливає на організм людини, і тому залишкова кількість і склад домішок впливає на якість спирту-ректифікату і отриманих з нього лікеро-горілчаних виробів. За загального вмісту домішок у спирті-сирці 0,3–0,5% в їх складі ідентифіковано більше 50 сполук, які можуть бути віднесені до однієї з чотирьох груп хімічних речовин: альдегідів і кетонів, ефірів, вищих спиртів (сивушні масла) і кислот.

Рис. 44. Технологічна схема виробництва спирту-сирцю з картоплі

Очищення (ректифікація) спирту-сирцю від домішок є обов’язковою умовою подальшого використання спирту для приготування горілки і лікеро-горілчаних виробів. Ректифікація шляхом перегонки спирту-сирцю заснована на різних точках кипіння під час нагрівання етилового спирту та забруднюючих його домішок. Залежно від ступеня летючості ці домішки бувають головними, хвостовими і проміжними.

Головні домішки киплять за температури нижче кипіння етилового спирту. Це альдегіди (оцтовий та ін), ефіри (мурашиноетиловий, оцтовометиловий, оцтовоетиловий тощо), метиловий спирт. До хвостових відносять домішки, що киплять за температури вище температури кипіння етилового спирту. Це в основному сивушні масла, тобто вищі спирти – пропіловий, ізопропіловий, бутиловий, ізобутиловий, аліловий тощо. До хвостових домішок відносять також фурфурол, ацетали та деякі інші речовини.

Проміжні домішки є найбільш важковідокремлюваною групою сполук. Залежно від умов перегонки вони можуть бути і головними, і хвостовими. У цю групу домішок входять ізомасляноетиловий, ізовалеріаноетиловий, оцтовоізоаміловий, ізовалеріаноізоаміловий ефіри.

У деяких випадках спирт-сирець перед ректифікацією попередньо піддають хімічній обробці для звільнення від домішок: розчином NaOH обмилюють складні ефіри і перетворюють їх у солі летких кислот; розчином КМnO₄ окислюють альдегіди в неграничні з’єднання.

Відходи виробництва спирту з картоплі. Поряд зі спиртом утворюється низка побічних спиртопродуктів та відходів виробництва:

- барда, що є водною суспензією органічних залишків;

- головна фракція – етиловий спирт;

- сивушне масло;

- лютерна вода;

- шлам від промивок устаткування;

- вуглекислий газ.

Напрям використання побічних продуктів вирішується залежно від місця прив’язки типового проекту.

Барду використовують для відгодівлі сільськогосподарських тварин, отримання гліцерину, бетаїну, глютамінової кислоти, а також в якості поживного середовища для вирощування кормових дріжджів та отримання кормового вітаміну В₁₂. Зі зрілої меласної бражки відокремлюють сепаруванням дріжджі, які використовують у хлібопекарській промисловості.

Картопляна барда є цінним кормовим продуктом, бо в її склад входять білкові речовини, вуглеводи, органічні кислоти, жири, вітаміни, мінеральні речовини та ін. Її використовують на кормові цілі в натуральному вигляді, як добавки до комбікормів і т. д.

Побічні продукти ректифікації – головна фракція і сивушне масло – містять цінні речовини. Головна фракція містить до 90 об.% етилового спирту і близько 2–6% домішок (в основному ефіри і альдегіди). З головної фракції отримують ректифікований спирт і концентрат головної фракції, який використовують в якості джерела вуглецю під час вирощування кормових дріжджів.

Сивушне масло є цінним продуктом, до складу якого входять в основному вищі спирти (ізоаміловий, ізобутиловий, пропіловий). Сивушне масло розкладають на компоненти і потім використовують для синтезу запашних речовин та медичних препаратів, у лакофарбовій, фармацевтичній та ін. промисловості.

На спиртових заводах також передбачено комплексне використання сировини і побічних продуктів виробництва. Поряд зі спиртом випускають рідкий або твердий діоксид вуглецю. Рідкий діоксид вуглецю знаходить широке застосування у виробництві безалкогольних напоїв, мінеральних та газованих вод; його застосовують під час зварювання, механічної обробки металів, для вибухових робіт, вогнегасників та інших цілей. Твердий діоксид вуглецю (сухий лід) використовують як хладогент.

Запитання для самоперевірки

1. Які особливості хімічного складу картоплі?

2. Які фактори вирощування впливають на якість і лежкість бульб?

3. Які є технології збирання та післязбиральної доробки бульб картоплі?

4. Який принцип роботи сортувальних столів КСП-15А, КСП-25?

5. Як знизити травмованість бульб картоплі?

6. Охарактеризуйте бульби картоплі як об’єкт зберігання.

7. Що є основою за визначення потенційної лежкості картоплі?

8. Який хімізм дії природних і штучних інгібіторів?

9. Яка причина зміни органолептичних показників бульб під час зберігання?

10. Чим пояснюється застосування диференційованого режиму зберігання бульб картоплі?

11. Які є способи зберігання різних партій бульб?

12. У чому подібність і відмінність зберігання насінної, продовольчої і технічної картоплі?

13. Які вимоги до якості картоплі, призначеної для переробки?

14. Які є способи виробництва крохмалю з картоплі?

15. Як контролюють виробництво і зберігання консервованої продукції?

16. Які є технології виробництва крохмалю із картоплі?

17. Що є основою виробництва спирту з картоплі?

18. Де використовують відходи переробки картоплі на спирт?

Попередня тема

На початок

Наступна тема