Производство кукурузного крахмала имеет отличия от производства картофельного крахмала в связи с особенностями строения кукурузного зерна и особенностями его химического состава.
К первым следует отнести наличие большого зародыша и неоднородность эндосперма. Клетка эндосперма, особенно в его кремнистойчасти, богаты не только крахмалом, но и белком (глютеном), склеивающим крахмальные зерна в плотные группы. Поэтому для выделения крахмала из кукурузы требуется специальная предварительная обработка зерна.
Особенности химического состава кукурузного зерна заключаются в следующем. Основную массу его составляют крахмал, белковые вещества (глютен) и жир. Крахмала содержится до 70 % к массе сухого зерна, белков 10–13 % и жира – до 6,5 %.
Чтобы отделить сравнительно большое количество белка и жира в процессе получения крахмала, требуются специальные приемы, усложняющие технологическую схему производства.
Белок, жир и другие составные части зерна являются ценными пищевыми средствами, поэтому при производстве кукурузного крахмала их приходится не только выделять и удалять из зерна, но и сохранять и перерабатывать, что придает известное своеобразие и усложняет технологию кукурузокрахмального производства.
Относительно хорошая сохраняемость и транспортабельность зерна кукурузы, а также выработка из него дополнительных ценных продуктов (сухих концентрированных белковых кормов, кукурузного масла и т. п.), возможность комплексной механизации, а главное – круглогодовой работы – обусловливают высокую экономическую эффективность кукурузокрахмальных предприятий.
Технологический процесс производства сырого кукурузного крахмала имеет следующую цель: извлечь из кукурузного зерна максимум крахмала в наименее измененном и наиболее чистом виде, эффективно выделить и рационально использовать другие ценные вещества зерна кукурузы.
Из кукурузного зерна получают сырой кукурузный крахмал, служащий сырьем для производства сухого крахмала, патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов; зародыш, используемый для выработки кукурузного масла, мезгу (крупную и мелкую), используемую в качестве корма для скота; глютен, используемый вместе с мезгой как кормовое средство или являющийся сырьем для получения глютаминовой кислоты; экстракт, применяемый после упаривания в производстве сухих кормов или в производстве прессованных дрожжей и антибиотиков.
Процесс переработки кукурузного зерна на крахмал на кукурузокрахмальных предприятиях организован с учетом различия физико-химических свойств отдельных составных частей зерна. Он состоит из следующих основных стадий: замачивание кукурузного зерна; дробление зерна; выделение зародыша; помол кукурузной кашки; ситование суспензий; выделение крахмала из крахмало-белковой суспензии; промывание крахмала.
Существующие в настоящее время схемы производства кукурузного крахмала по характеру использования в технологическом процессе свежей воды можно подразделить на две основные группы: схемы открытого и замкнутого процесса.
Схемы открытого процесса предусматривают проведение основных технологических операций на чистой воде, которая расходуется в больших количествах. Глютеновая вода, получаемая при отделении крахмала, отстаивается в отстойниках, но не используется в производстве – спускается в канализацию, унося часть сухих веществ.
Экстракт от замачивания зерна не всегда используется. При работе по этим схемам потери сухих веществ кукурузного зерна составляют около 8–10 %; при производстве концентрата экстракта 4–5 %.
Большинство стадий технологического процесса по этой схеме проводят без нагревания (холодный процесс). Низкая температура отрицательно сказывается на ходе отдельных производственных операций и не обеспечивает достаточно высокого выхода крахмала.
Промытый крахмал содержит (% на сухое вещество): чистого крахмала 98,7 и примесей (белок, жир и пр.) 1,3–1,6. Его используют для производства сухого крахмала, крахмальной патоки, кристаллической глюкозы, модифицированных крахмалов и декстрина.
В зависимости от качества сырья, технической оснащенности завода и схемы производства выход крахмала на предприятии по производству сырого кукурузного крахмала колеблется от 60 до 66,6 % от массы безводной кукурузы. Коэффициент измельчения крахмала составляет 86–93,5 %.
