Крахмальное производство (техн.). — Выбор растительных сырых материалов для К. производства зависит не только от их цены и содержания крахмала, но также от их свойств. Крахмал тем легче извлекается из каких-либо частей растений, чем меньшей плотностью обладает ткань, его заключающая, и чем меньше она содержит азотистых веществ, облекающих крахмальные зерна. Поэтому извлечение крахмала из картофеля легче, нежели из твердых семян, содержащих много белков, каковы пшеница, рис и др. Из некоторых материалов, напр. из семян бобовых, вследствие очень тесного перемешивания в них белковых веществ и крахмальных зерен, извлечение крахмала простым отмыванием водою невозможно; из других растений выделение крахмала затрудняется вследствие присутствия красящих, дубильных и др. веществ, трудно отделяемых от крахмала. Благодаря указанным условиям, сравнительно небольшое число растительных материалов применяется для заводского получения крахмала; главные из них: картофель, пшеница, рис и кукуруза. Первоначально материалом для получения крахмала (у египтян, древних греков и римлян) служила пшеница (частью ячмень); из картофеля стали получать его лишь с прошедшего столетия. Ныне наибольшее количество крахмала получают из картофеля. К более новым производствам принадлежит получение крахмала из риса, распространенное в Англии, и приготовление из кукурузы, производимое в больших размерах в Америке.
Получение крахмала из картофеля. Главные составные части картофеля, по количественному содержанию, суть крахмал и вода; кроме того, картофель содержит небольшие количества клетчатки, жира, азотистых и минеральных веществ. Содержание крахмала в картофеле, в зависимости от сорта, культуры и климата, изменяется в весьма широких пределах. В так называемых заводских сортах картофеля содержание крахмала, по анализам Меркера, от 14,1% до 28,4% (в одном из сортов саксонского картофеля, Zwiebelkartoffel Salzmünde, найдено 29,4% крахмала). Содержание в картофеле воды в среднем 75,77% (68,29% до 82,88%), клетчатки 0,27—1,40%, сахара 0,35—4,47%, жира 0,05—0,8%, азота органических веществ 0,335%, из которых около ½ в виде белковых веществ и остальное количество в виде амидных соединений, как аспарагин, лейцин и др., а также содержится солянин C26H41NO2. Кроме указанных веществ, картофель заключает органические кислоты: щавелевую, лимонную, и пектиновые вещества. При сохранении картофель уменьшается в весе и изменяется состав его. Уменьшение веса картофеля при этом происходит прежде всего от потери воды, а кроме того всегда часть крахмала переходит в сахар и декстрин и, следовательно, теряется для К. производства. Особенно сильному изменению подвергается картофель при замораживании; известно, что замороженный картофель после оттаивания приобретает неприятный сладкий вкус. Исследования Мюллер-Тюрго показали, что образование сахара при замораживании происходит лишь в том случае, если картофель медленно охлаждается от + 5° до-2°Ц.; если же охлаждение картофеля производить быстро до-3°, то сахар не образуется. Так как образование сахара связано с потерей крахмала, то картофель на заводах не должен быть сохраняем при слишком низких температурах. Замороженный картофель, вследствие разрыхления его тканей, после оттаивания весьма легко загнивает; но если замерзший картофель тотчас после оттаивания подвергать переработке, то получаются хорошие результаты (о сохранении картофеля см. это слово). Как при К. производстве, так и при винокурении весьма важно знать содержание крахмала в картофеле. Хотя наиболее точный способ определения крахмала химический, но для практических целей всегда ограничиваются приблизительным техническим его определением. Последнее основано на соотношении, существующем между удельным весом картофеля и содержанием в нем сухого вещества. Так как сухое вещество картофеля состоит преимущественно из крахмала, имеющего постоянный уд. вес= 1,5, а содержание других твердых веществ в большинстве сортов картофеля приблизительно одинаково, в среднем 5,752%, то содержание сухого вещества в различных сортах картофеля приблизительно пропорционально его удельному весу. Параллельные определения содержания крахмала в различных сортах картофеля и их уд. веса дали возможность составить таблицы, с помощью которых по уд. весу картофеля можно найти соответственное содержание в нем сухого вещества и крахмала. Приводим здесь в сокращенном виде таблицу, составленную на основании многочисленных аналитических определений, произведенных Меркером, Берендом и Моргеном.
| Уд. вес картофеля |
Содержание сухого вещества в проц. |
Содержание крахмала в проц. |
|---|---|---|
| 1,080 | 19,7 | 13,9 |
| 1,090 | 21,8 | 16,0 |
| 1,100 | 24,0 | 18,2 |
| 1,110 | 26,1 | 20,3 |
| 1,120 | 28,3 | 22,5 |
| 1,130 | 30,4 | 24,6 |
| 1,140 | 32,5 | 26,7 |
| 1,150 | 34,7 | 28,9 |
Так как процентное содержание крахмала в сухом веществе картофеля не есть постоянная величина, то поэтому и определение крахмала по уд. весу, основываясь даже на приведенных опытных данных, не точно, т. е. два сорта картофеля, имеющие одинаковый уд. вес, могут содержать не вполне одинаковое количество сухого вещества и крахмала. Ошибка при определении по уд. весу для сухого вещества может простираться до ± 1%, а для крахмала ± 1 до ± 2%. След., техническое определение крахмала в картофеле сводится на определение уд. веса последнего. Уд. вес картофеля может быть определен разными способами. Способ Крокера состоит в том, что в большой стеклянный стакан (или в банку) наливают немного воды, погружают в нее 10 клубней испытуемого картофеля, и затем постепенно, при помешивании, приливают насыщенный раствор поваренной соли уд. веса 1,2, до тех пор, пока одна половина взятых картофелин всплывет, а другая при этом будет оставаться на дне или почти на дне. Тогда уд. вес жидкости будет равен среднему уд. весу взятых клубней и, измеряя ареометром уд. вес жидкости, определим средний уд. вес картофелин, а по таблицам найдем соответственное содержание в нем сухого вещества и крахмала. По Штоману, для определения уд. веса картофеля употребляют большой стеклянный стакан с шлифованными краями; на стакан накладывают шлифованную стеклянную пластинку, в центре которой вставлен заостренный металлический стержень. Сначала точно измеряют объем воды, вмещающейся в стакане при наполнении его настолько, чтобы острие стержня касалось поверхности воды; затем, опорожнив стакан, в него помещают взвешенное количество (Р) картофеля и опять наливают столько воды, чтобы поверхность ее касалась острия стержня, причем так же точно измеряют объем израсходованной воды. Очевидно, что разность между употребленными объемами воды в первом и во втором случае представляет объем (V) взятого веса картофеля, уд. вес которого будет равен Чаще всего определение уд. веса картофеля производят при помощи больших гидростатических весов. Весы, приспособленные специально для определения уд. веса картофеля, часто называют «картофельными весами» (одни из удобных — картофельные весы Реймана, см. Весы, примеч. и табл. Весы Б., фиг. XI; см. также Крахмал; таблица содержания крахмала помещена выше). При оценке картофеля, как материала для крахмального производства, кроме указанных свойств его, нужно также обращать внимание на величину крахмальных зерен, в нем заключающихся, так как из картофеля с крупными К. зернами получается больший выход крахмала, нежели из картофеля с мелкими зернами, при одинаковом содержании крахмала. Зерна картофельного крахмала первого сорта (Prima) имеют диаметр 21—31 μ (микромиллиметров), второго сорта (Secunda) 12,5—21 μ, a зерна, имеющие диаметр менее 12,5 μ, теряются при производстве. Для успешного хода К. производства важно также располагать содой хорошего качества. Вода должна удовлетворять следующим требованиям. Она не должна заключать значительного количества суспендированных веществ: растительных остатков, нерастворимых минеральных веществ; все эти вещества будут осаждаться вместе с крахмалом и загрязнять его. Вода не должна также содержать бродильных ферментов, так как они препятствуют осаждению крахмала (способствуют образованию так называемого «текучего крахмала», fliessende Stärke), вызывают образование молочной и масляной кислот, не отмываемых вполне водою, и сообщают крахмалу гнилостный запах. Вода не должна содержать аммиака, азотистых солей и значительного количества органических веществ (1 литр воды должен требовать для окисления не более 0,010 гр. марганцовокалиевой соли), так как все эти вещества способствуют наступлению гнилостных процессов. Вода не должна содержать также соединений железа, так как они окрашивают крахмал в желтый цвет. Картофельно-К. производство состоит из следующих операций: промывания картофеля, измельчения его, отмывания крахмала из картофельной мезги, выделения крахмала из К. молока, очищения крахмала и высушивания его. Промывание картофеля производится для удаления камней и землистых примесей. На наших кустарных заводах нередко довольствуются для очищения картофеля размачиванием его в воде в кадках, причем очищение происходит весьма неудовлетворительно. Размачивание картофеля в течение 5—6 часов представляет весьма полезную подготовительную операцию к настоящему промыванию в некоторых случаях, напр., если картофель из глинистой почвы. На всех благоустроенных заводах очищение картофеля производится при помощи промывных машин или моек. Промывные машины употребляют различного устройства в зависимости от размера производства. Простейшая промывная машина (Champonois) состоит из барабана, сделанного из деревянных или железных брусков, расположенного несколько наклонно к горизонтали и наполовину погружающегося в ларь с водой. С одного конца барабан открыт и отсюда в него всыпается картофель из прилегающей к нему воронки, на другом конце барабана в дне находятся отверстия, у которых извнутри помещаются ковши; при вращении барабана промытый картофель захватывается этими ковшами и выбрасывается на наклонный желоб, помещенный сбоку ларя. Барабан может приводиться в движение от привода и тогда на его оси находятся два шкива, рабочий и холостой, или же на оси насаживается ручка, если работа ручная. Употребляемые ныне на заводах промывные машины или мойки состоят обыкновенно из каменного или железного четырехугольного ящика или железного корыта с решетчатым железным дном, по которому картофель передвигается лопатами, насаженными на оси, приводимой в вращательное движение; длина мойки должна быть не менее 4 метр. В мойках более сложного устройства ящик или ларь бывает разделен на 3 отделения, причем картофель последовательно перебрасывается из одного отделения в другое ковшами, насаженными также на оси, а вода передвигается в направлении противоположном движению картофеля. При таком устройстве, при наименьшем расходе воды, можно достигнуть наилучшего очищения картофеля. Так, напр., в мойке системы Феска, при 20 оборотах вала с лопатками в минуту, в 10 часов промывают 150 метрических центнеров (15000 кг) картофеля, при расходе воды в 300 гектолитров. Для извлечения крахмала картофель должен быть так измельчен, чтобы в размельченной массе осталось возможно меньше неразорванных клеток, так как отмыванием водою можно извлечь крахмальные зерна только из разорванных клеток. Измельчение картофеля производится в терках различного устройства, действием поверхности, снабженной большим числом зубьев, причем вращается или сама поверхность, или размельчаемая масса. Зубья, вследствие давления, проникают в размельчаемый материал и отрывают небольшие частицы; действие таких зубьев не режущее, но скоблящее. Зубчатая поверхность терок образуется соединением стальных пластин с рашпильной насечкой или соединением многих пил. Так как при сравнительных испытаниях, произведенных в новейшее время, оказалось, что лучшие результаты дают пилочные терки, то здесь будут описаны только такие. Пилочные терки можно разделить на следующие типы: терки, в которых рабочую часть представляет вращающийся барабан с пилочной поверхностью, терки, в которых барабан с пилочной поверхностью неподвижен (терка Шампонуа), и терки, представляющие комбинацию первого и второго типов (компаунд-терка). Обыкновенные пилочные терки, одна из которых представлена на фиг. 1, состоят: из пилочного барабана, окруженного кожухом с воронкой или ящиком для нагрузки картофеля, причем одна из стенок этого ящика подвижна и надавливается действием рычага с грузом, деревянного бруска, установкой которого регулируется степень измельчения картофеля, и приспособления для приема картофельной мезги.
Терочный барабан состоит обыкновенно из двух чугунных шайб, отлитых вместе со сквозной осью, которой барабан насаживается на железный вал со шкивами. В каждой шайбе сделана выемка, в которую вставляются концы стальных пил и прокладываемых между последними деревянных или железных пластин. Пилы представляют стальные пластины, на которых нарезываются зубцы с двух сторон для того, чтобы по изнашивании одной стороны можно было повернуть пилу на другую сторону. Для правильного действия терки необходимо, чтобы зубцы пил выступали над поверхностью барабана, однако, не более как на 1 мм.; затем вышеупомянутый деревянный брусок (Reibklotz) должен иметь высоту в 8—10 см. и быть установлен так, чтобы ось барабана лежала на продолжении верхней поверхности этого бруска. Чем более диаметр терочного барабана, тем тоньше получаемая мезга. Количество размельчаемого теркой картофеля зависит от величины терочной поверхности, т. е. от диаметра и от длины терочного барабана. При диаметре барабана в 0,4 м. (терки для малых и средних заводов) терка перерабатывает на 1 см. длины барабана (или вернее длины пилы) 1 цнтн. картофеля в час, следовательно, при длине барабана в 25 см.-25 центнер. в час, причем скорость вращения барабана в таких терках от 800 до 900 оборотов в минуту. Терки того же типа, но других конструкторов, разнятся некоторыми деталями устройства. Напр., в некоторых терках картофель подводятся к терочному барабану по желобу и нажимается к поверхности барабана особыми поршнями, называемыми пуссуарами. На кустарных заводах употребляют терки с барабанами, обитыми железными листами с пробитыми отверстиями, как это делается на обыкновенной кухонной терке. Терка Шампонуа, изображенная на фиг. 2, существенно отличается от обыкновенных терок прежде всего тем, что работающая поверхность неподвижна.
Терка состоит также из пилочного барабана, но зубья пил обращены внутрь неподвижного барабана и через 2, 3, 4 пилы находятся расширяющиеся к окружности отверстия, служащие для прохода мезги. Внутри барабана находится быстро вращающаяся ось с крыльями; барабан окружен кожухом. Картофель забрасывается в ковш, помещенный сбоку, крыльями оси отбрасывается к внутренней поверхности барабана и превращается в мезгу, которая проходит через отверстия в барабане и падает в приемный ящик: вода приводится внутрь барабана чрез особую трубку или через полую ось его. При внутреннем диаметре барабана в 0,3 м., длине пил в 20 см. и при 800—1000 оборотах оси в минуту такая терка превращает в тонкую мезгу 26 цнтн. картофеля в час, но требует большего расхода силы, нежели терка первого типа. Наконец, компаунд-терка Шмидта отличается от обыкновенной тем, что под нижней частью вращающегося терочного барабана помещена неподвижная концентрическая терочная поверхность такого же устройства, как в терке Шампонуа. Картофель забрасывается в приемную воронку или ковш, измельчается, как обыкновенно, между поверхностями терочного барабана и деревянного бруска, но затем измельчается еще раз внизу между терочным барабаном и неподвижной терочной поверхностью, и образовавшаяся тонкая мезга проходит через отверстия в этой неподвижной обкладке. При диаметре барабана в 0,4 м., длине пил в 25 см. и 1000 оборотах в минуту, терка перерабатывает 25 цнтн. картофеля в час. Преимущество этой терки перед другими состоит в предотвращении недостаточного измельчения картофеля, которое на обыкновенных терках наступает при изнашивании подшипников оси барабана или при не вполне правильной установке пил. Вместо применения описанной терки, для достижения более совершенного измельчения картофеля, с целью более совершенного извлечения крахмала, употребляют также особый прием обработки, а именно, после отмывания крахмала от мезги, последнюю подвергают повторительному измельчению и снова промывают водой. Применение повторительного измельчения мезги оказывается выгодным, однако, только на крупных заводах, располагающих большой механической силой. Для повторительного измельчения пользуются различными машинами, весьма часто, напр., горизонтальным жерновым поставом; так как хорошие результаты при применении последнего достигаются только при совершенно правильном устройстве его и правильном уходе, то теперь для той же цели предложено несколько других машин. Из них упомянем о мельнице Шмидта (Feinfasermühle, H. Schmidt, Küstrin) и конической мельнице Уланда (Kegelmühle, Uhand, Leipzig-Gohlis). Однако, применяя даже повторительное измельчение мезги, все-таки не достигают полного извлечения крахмала. При наилучшей работе на 100 цнтн. картофеля получают 4 цнтн. сухой промытой мезги с 50% крахмала, так что потеря последнего в мезге=2 цнтн., что, при содержании в картофеле 20% крахмала, составит 10% всего крахмала; обыкновенно же потеря крахмала в мезге составляет 12—15% и даже более. Более полное выделение крахмала из промытой мезги, вероятно, может быть достигнуто, если ее подвергать брожению и затем уже производить окончательное промывание ее. Мезга, получаемая с терок, состоит из крахмальных зерен, мелких частиц картофельной мякоти, мелких волокон от разорванных клеток и разбавленного водой картофельного сока. Для выделения из такой массы крахмала, ее обрабатывают водой на ситах, причем крахмал и мелкие частички волокон проходят чрез отверстия сита, между тем как более крупные частицы остаются на сите, с которого удаляются. Если возможно, то терку располагают так, чтобы мезга из нее непосредственно попадала на сито; в противном случае мезга подается на сито насосом. Сита делаются из проволочной ткани, из шелкового газа и из металлических листов с отверстиями. По назначению, сита могут быть разделены: на сита для предварительного промывания мезги, на которые она поступает прямо с терки, сита для промывания повторительно измельченной мезги, сита рафинировочные, служащие для процеживания крахмального молока, с целью отделения волокон, и на сита для переработки грязного крахмала (Schlammsiebe). По устройству сита бывают: плоские, приводимые в сотрясательное движение, плоские сита со щетками, цилиндрические сита со щетками и вращающиеся цилиндрические сита. Для первого промывания картофельной мезги употребляют преимущественно цилиндрические сита. При применении для этой цели плоских проволочных сит встречаются различные неудобства: сита легко изгибаются и при перетирании массы щетками действие последних неравномерно, плоские сита без щеток легко закупориваются. Из цилиндрических сит к числу распространенных принадлежит сито Феска. Этот промывной аппарат состоит из открытого или закрытого ящика, полуцилиндрическое дно которого составлено из медных листов с мелкими отверстиями; по длине этого ящика или корыта, расположенного немного наклонно, проходит ось с крестовинами, на концах которых помещены щетки. Мезга падает в корыто у одного конца, перетирается спирально расположенными щетками при постоянном притоке воды из трубки над корытом, постепенно передвигается по дну корыта к другому его концу, откуда и удаляется чрез отверстие в желоб; крахмальное молоко, проходящее через отверстия дна корыта, стекает в широкий желоб, находящийся под корытом, и поступает сначала на плоское рафинировочное сито, на котором от молока отделяются крупные частицы и волокна. При длине корыта в 3,5 м, диаметре 0,6 м, 42 отверстиях на каждом кв. см полуцилиндрического дна и 24 оборотах вала со щетками в минуту, аппарат перерабатывает 150 метрич. центнеров картофеля в 10 часов при расходе воды в 100—120 литров в минуту. Более новые аппараты той же конструкции делают длиной 4—5 м для небольших заводов и 5—6 м для больших и диаметром 0,35—0,40 м для первых и 0,45—0,50 м для последних; число оборотов вала со щетками не должно быть более 30—40 в минуту. Из аппаратов, устройство которых сходно в главном с описанным, укажем экстрактор Маркля, состоящий из двух цилиндрических сит, расположенных одно над другим; в каждом из них вращается массивный деревянный вал со щетками и мезга последовательно проходит через оба сита. Вращающиеся цилиндрические сита без щеток внутри их мало распространены, хотя они расходуют менее силы, отличаются тихим ходом и меньшим изнашиванием. Вода вводится в такие сита чрез полую ось; для очищения сита снаружи помещают малого диаметра щеточный вал. Плоские сита, получающие сотрясательное движение, применяются, главным образом, как рафинировочные, т. е. служат для процеживания крахмального молока с целью отделения волокон — и именно как молока, получаемого непосредственно при промывании мезги, так и молока, получаемого при переработке грязного крахмала. При процеживании молока через сито, его или разбавляют водой (мокрый ход), или не разбавляют (сухой ход рафинировочного сита); в последнем случае меньше волокон проходит вместе с крахмалом через сито, но зато происходит несколько большая потеря крахмала. Для лучшего уяснения последовательной переработки картофеля на фиг. 3 представлена вся комбинация аппаратов для получения К. молока по системе В. Ангеле (W. Angele, «Combinirtes Kartoffelstärke-Apparat»).
Картофель из промывной машины b по желобу v падает в терку с, в которую протекает вода по трубке β. Картофельная мезга из ящика w насосом h поднимается на плоское сито d, получающее сотрясательное движение. К. молоко стекает в корыто γ, в которое собирается также К. молоко из промывного аппарата f; из корыта К. молоко проходит еще через рафинировочное сито g с сотрясательным движением и, наконец, поступает в резервуар Р, откуда насосом k передается в отстойные чаны. Мезга с сита d сначала поступает на горизонтальный жерновой постав, из него в промывной аппарат f, а из последнего через отверстия π в резервуар О, в тот же резервуар падает осадок с рафинировочного сита g; из резервуара О мезга насосом i перекачивается в приемный чан. Вода во все части аппарата проводится из бака a. К. молоко, получаемое из промывных аппаратов, состоит из разбавленного водой картофельного сока, в котором плавают К. зерна и мелкие частицы волокон. Переработка К. молока должна состоять в осаждении содержащегося в ней крахмала и затем в очищении последнего. Осаждение крахмала из молока производят двояко: или посредством отстаивания из жидкости, находящейся в покое, или из жидкости, находящейся в движении, на так назыв. желобах. В том и другом случае происходит не только осаждение взвешенных твердых веществ из молока, т. е. крахмала и примесей, но отчасти и их разделение, причем последнее достигается в более совершенной степени при первом способе. Как и в других подобных случаях, порядок осаждения твердых веществ из К. молока зависит от удельного веса их: сначала осаждается преимущественно крахмал, а затем — более легкие вещества. При переработке К. молока по первому способу его спускают в отстойные резервуары, где крахмал постепенно, но довольно быстро, осаждается на дно, образуя довольно плотный слой, причем примеси собираются преимущественно в верхней части этого слоя. Для отстаивания К. молока на небольших заводах употребляют деревянные чаны, а на больших — четырехугольные цементные цистерны (в числе 10—20) такой общей вместимости, чтобы последняя равнялась дневному объему получаемого К. молока. Цистерны располагают рядом, и К. молоко по наполнении одной переходит последовательно в другие. Обыкновенно К. молоко оставляют отстаиваться в течение ночи. При отстаивании в чанах осветлившуюся жидкость вычерпывают или выкачивают; в цистернах для спускания воды делают несколько отверстий на разных высотах в одной из стенок, выкладывают их листовой медью и во время отстаивания закрывают деревянными втулками. Для той же цели помещают в цистерну каучуковый сифон, соединенный с поплавком; при помощи такого сифона весьма удобно спускать жидкость постепенно, по мере ее осветления, так как в сифон, благодаря поплавку, стекает вода постоянно из верхнего, наиболее осветленного слоя. Более рационально следующее приспособление в отстойных резервуарах (Untertauchsystem v. Saare). В каждом резервуаре у той стенки, около которой протекает К. молоко, устанавливается на небольшом расстоянии от нее поперечная перегородка, не доходящая на 35 см. до дна. К. молоко в каждом резервуаре поступает в образованное указанным способом меньшее отделение резервуара (камеру), идет вниз под перегородку, поднимается вверх в следующем большем отделении, из которого переливается опять в малое отделение второго резервуара и т. д. В таких отсадочных резервуарах можно вести осаждение крахмала при постоянном притоке молока, крахмал осаждается вообще быстрее, нежели в обыкновенных отстойных чанах, крахмал собирается преимущественно в первом резервуаре и получается в более чистом состоянии. Для осаждения крахмала по второму способу применяют желоба, предпочитая этот способ тогда, когда готовится сухой крахмал преимущественно первого сорта (Prima). Желоба делают из лиственничных или сосновых досок общей длины в 20—25 м, шириной 1,5—2 м. и глубиной в ½ м, причем 3—4 желоба на подпорах устанавливают один над другим. К. молоко сначала поступает в чаны с мешалками (для устранения осаждения крахмала до желобов); из этих чанов молоко идет сначала в ящик, образованный поперечной перегородкой, поставленной на расстоянии 20 см. от поперечной стенки желоба; в этом ящике осаждается песок; далее молоко, равномерно переливаясь через острый край поперечной перегородки, переходит в самый желоб, в конце которого оно переливается через шлюзы или просто через отверстия в поперечной стенке в следующий желоб и т. д. По мере передвижения молока по желобам на дне их осаждается слой крахмала, который выравнивают особой доской, удаляя при этом также часть примесей, оседающих сверху. Воду из отстойных резервуаров и с желобов спускают в большие резервуары, находящиеся вне здания завода и обыкновенно устанавливаемые в ямах. Крахмал, собирающийся в этих резервуарах, перерабатывают в конце компании. Переработка его представляет, однако, некоторые трудности и самое осаждение этого крахмала, вследствие совершающихся в жидкости бродильных процессов, происходит медленно; такое же явление наблюдается при переработке К. молока из гнилого картофеля. Средством для ускорения осаждения крахмала служит прибавление серной кислоты, реже — сернистой и сернисто-кислых солей; прибавление этих веществ к К. молоку, однако, вызывает разбухание крахмала и последний приобретает сильно кислую реакцию. Крахмал, полученный осаждением из К. молока, еще очень нечист, ибо содержит составные части сока и мелкие волокна. Очищение крахмала производится следующими способами: посредством промывания в чанах, при помощи желобов и в центрифугах. Для очищения прежде всего снимают верхний слой грязного крахмала, затем вынимают крахмал лопатами и перемещают в деревянные или железные промывные чаны или в каменные, обложенные цементом, резервуары. Каждый такой чан или резервуар снабжается мешалкой, которую можно поднимать и опускать (на каждые 100 цнтн. картофеля промывные чаны должны иметь 3 куб. м. емкости, если завод выпускает сырой крахмал, и 9 куб. м., — если сухой). Крахмал в промывном чане размешивают с водой в молоко, которому вновь дают отстаиваться. Тогда прежде всего (кроме минеральных примесей) осаждаются на дно большие крахмальные зерна, между тем как более мелкие зерна, а также легкие частички волокон осаждаются значительно позже сверху, в виде грязновато-серого слоя. По удалении отстоявшейся жидкости серый слой снимают и обрабатывают отдельно, а более чистый крахмал снова размешивают с водой, опять отстаивают и проч., причем такое промывание крахмала делают вообще 2—3 раза, перемешивая каждый раз крахмал с водой около часа. Для очищения крахмала могут быть применяемы также желоба, т. е. крахмал, размешанный в воде, пускается на такие же желоба, какие служат для выделения крахмала непосредственно из молока. Если крахмал выделен из последнего прямо на желобах, а не в отстойных чанах, то на верхнем желобе сразу получается настолько чистый крахмал, что по высушивании он может прямо идти в продажу и лишь тогда, когда получают высший сорт крахмала, перед высушиванием его подвергают только однократной промывке. Желоба особенно удобно применять для очищения грязного крахмала, снимаемого в отстойных и промывных чанах, а также осаждающегося при окончательном отстаивании различных вод, напр. вод из отстойных и промывных чанов. Грязный крахмал размешивают с водой, молоко процеживают через тонкое сито для отделения волокон и затем пускают на желоба. Очищение крахмала может быть произведено также в центрифугах. На картофельно-крахмальных заводах применяются исключительно центрифуги с сетчатым барабаном, извнутри покрытым фланелью, и служат преимущественно для отделения воды. Если крахмал из отстойных чанов, размешанный с водою, спустить во вращающийся сетчатый барабан центрифуги, то вода проходит через фланель, а все нерастворимые частицы осаждаются на ней, причем крахмал, как более тяжелый, расположится в периферическом слое осадка, а более легкие частицы соберутся в слое более близком к центру. Этот более грязный крахмал затем может быть снят. Так назыв. зеленый крахмал из промывных чанов содержит 45%—66%, из центрифуг 36—38% воды. Продажный крахмал не должен содержать более 21% воды; поэтому, если завод продает сухой крахмал, то зеленый крахмал должен быть высушен при возвышенной температуре. Прежде лишь крахмал, полученный из центрифуг, прямо переносили в сушильни, крахмал же из промывных чанов или с желобов, для отделения от него механически задержанной воды, подвергали предварительному подсушиванию на гипсовых пластинках или на особых фильтрах (Nutschapparate). Это делалось во избежание превращения слишком влажного крахмала в клейстер при высокой температуре сушильни. Однако, при правильном регулировании температуры и вентиляции сушильни, такое предварительное подсушивание крахмала из промывных чанов не представляется вообще необходимым. Образование клейстера может происходить уже при 45° Ц., а потому температура сушильни вообще не должна достигать такого предела, — по Зааре, не должна быть выше 37,5° Ц. Самый распространенный прием высушивания крахмала — это высушивание на рамах. Сушильные камеры нередко делают просто из досок и ставят внутри заводского здания так, чтобы они были доступны со всех сторон. Рамы с натянутым на них грубым полотном, нагруженным влажным крахмалом, вставляются через отверстия в поперечных стенках таких камер и передвигаются по горизонтальным брусьям, расположенным у боковых стенок. Нагревание камеры производят таким образом, что из топки, находящейся вне камеры, продукты горения проводят по чугунным или железным трубам, лежащим над полом камеры, и из них в дымовую трубу; нагревание камеры может быть точно так же производимо и паром. Воздух входит в камеру внизу и нагревается от прикосновения с нагретыми трубами; влажный воздух выводится через вытяжные отверстия вверху. Чаще рамы (в 1 м длины и ½ м ширины, на каждой раме 3—6 фн. сухого крахмала) располагаются в сушильной камере в несколько (24) рядов на этажерках, каждый ряд в расстоянии 15 см. от другого. Главные недостатки обыкновенных сушилен: значительный непроизводительный расход тепла, неправильное распределение воздуха в камере и оттого медленное и неполное высушивание крахмала. Более быстрое высушивание крахмала может быть достигнуто в обыкновенных сушильнях при искусственной тяге, т. е. при вытягивании или нагнетании воздуха при помощи вентилятора. В новейшее время начинают входить в употребление на К. заводах сушильни других типов. Из них упомянем о высушивании в каналах (Uhland, Leipzig-Gohlis). Устраивают один или несколько каналов длиной 8—10 м., шириной в 1 м. и высотой в 2 м. В каждый канал по рельсам вдвигают 6—8 вагончиков с подставками для 15—20 рам с крахмалом. Каналы делают или кирпичные, или, если подогревание воздуха производится паром, деревянные; подогретый воздух вдувают вентилятором; при очень длинных каналах рекомендуют, кроме того, вытягивать влажный воздух эксгаустером. Вагончики передвигаются в канале в направлении, противоположном движению воздуха; при правильной работе в каждый час с одного конца канала один вагончик вывозится, а с другого конца ввозится. Кроме указанных сушилен предлагаются также так наз. механические сушильни, снабженные приспособлениями для механического передвижения крахмала (напр. Schmidt-Cüstrin и др.). Картофельный крахмал поступает в продажу в виде кусков и в виде порошка или муки. Для размельчения крахмала применяют преимущественно шаровые мельницы особого устройства. Напр., мельница (C.Jähne u. S.) состоит из железного барабана (длиной 2,5 м. и диам. в 0,5 м.) с поперечными перегородками, разделяющими его на 3 части; в перегородках и в дне барабана имеются узкие длинные отверстия разной ширины, именно они постепенно суживаются по направлению к выходному концу барабана; в каждом отделении барабана 500 шаров из белого бука. Крахмал поступает в первое отделение барабана, по мере измельчения при вращении последнего переходит через узкую щель в поперечной перегородке во второе отделение и т. д. и, наконец, через щель в дне барабана выходит в готовом виде. Обыкновенно измельченный крахмал прямо поступает в продажу, но иногда его просеивают в вращающемся сите. Как отбросы при картофельно-К. производстве получаются промытая мезга и промывные воды. Промытая картофельная мезга содержит в среднем 89,5% воды, 0,32% азотистых веществ, 9,03% безазотистых, 0,04% жира, 0,96%, клетчатки и 0,32% золы. При сохранении мезга подвергается разложению. Вследствие малого содержания сухого вещества и большого содержания воды, мезга, применяемая как корм для скота, однако, не имеет большого значения для сельского хозяйства. В последнее время предлагают высушивать мезгу; в сухом виде она легко сохраняется и принадлежит к концентрированным кормам. Но высушивание мезги может быть с выгодой применяемо только на крупных заводах. Промывные воды картофельно-К. заводов содержат сравнительно немного веществ, важных для удобрения почвы, тем не менее употребление этих вод для орошения является наиболее рациональным, принося, несомненно, значительную пользу и, кроме того, служа таким путем для их обезвреживания. Спуск вод картофельно-К. заводов в озера и реки в населенных местностях не должен быть допускаем без предварительного очищения, а такое очищение представляет довольно много затруднений в техническом отношении. Выход крахмала из картофеля прежде всего зависит от содержания крахмала в картофеле и затем от приемов переработки. Главная потеря крахмала происходит с мезгою, а именно она составляет от 1,5 (при наилучшей работе) до 6% на вес картофеля. Принимая, что ошибка при определении крахмала картофельными весами простирается до 1,5% и зная содержание крахмала в перерабатываемом картофеле, можно на основании этих данных, приблизительно, вычислить возможный выход крахмала. Если картофель содержит, напр., 20% крахмала, то выход последнего, в зависимости от качества работы, будет от 17 до 12,5% совершенно сухого крахмала. На наших К. заводах получают от 10 до 13% крахмала (с 20% воды), редко 15%, и такие малые выходы зависят частью от малого распространения заводских крахмалистых сортов картофеля, частью от плохого устройства заводов и плохой работы на них. Количество получаемого влажного крахмала может быть вычислено, принимая среднее содержание в нем 50% воды. Количество обыкновенного сухого крахмала (с 20%) по отношению к количеству сырого в среднем составляет около 60%, вследствие некоторых потерь при высушивании. Заграничные заводы выпускают несколько сортов картофельного крахмала. Относительные количества их зависят от качества картофеля и от приемов переработки и вообще довольно изменчивы; в среднем количество низших продуктов составляет около 1/7 всего количества получаемого крахмала. Что касается стоимости производства картофельного крахмала, то определенные данные имеются лишь относительно некоторых германских заводов. Именно, по Зааре, стоимость переработки 1 виспеля=25 цнтн. картофеля обходится заводам, вырабатывающим влажный (сырой) крахмал, 6,25—7,50 германских марок, для заводов, вырабатывающих сухой крахмал — от 6,0 до 10,0 марок. Главные применения картофельного крахмала следующие: для получения декстрина, патоки и твердого К. сахара, искусственного саго, для сгущения красок и протрав, для аппретуры бумажных тканей, для крахмаления белья и для приготовления клейстера.
Получение крахмала из пшеницы. — В технике, руководясь свойствами мучнистой части пшеничного зерна, различают следующие сорта ее: мягкая пшеница с мягким мучнистым зерном, твердая пшеница с плотным рогообразным просвечивающим зерном и полутвердая по свойствам стоит в середине между двумя предыдущими. Наиболее пригодна для К. производства мягкая пшеница, так как она содержит много крахмала и мало клейковины; также весьма хороший материал для К. производства представляет полутвердая пшеница, перерабатываемая преимущественно без брожения; твердая пшеница не употребляется для крахмального производства вследствие относительно малого содержания крахмала и большого содержания клейковины. Средний состав пшеницы в процентах: воды 13,5, азотистых веществ 12,5, жира 2,0, крахмала 64,0, других безазотистых, экстрактивных веществ 3,8, клетчатки 2,5 и золы 1,7. Содержание крахмала изменяется для большинства сортов от 61 до 74% (достигает 84—91% и иногда падает до 56%). Из азотистых веществ содержатся: альбумин, глютен-казеин, глютен-фибрин, муцедин и глиадин; три последние содержатся в наибольшем количестве и образуют так называемую клейковину. Извлечение крахмала из пшеницы представляет больше трудностей, нежели получение его из картофеля, вследствие содержания клейковины, нерастворимой в воде. Крахмал получают из пшеницы двумя способами. По одному способу выделение крахмала из пшеницы производится подобно получению его из картофеля, т. е. посредством простого отмывания его водою; при этом как готовые продукты получают чистый крахмал, клейковинный крахмал (т. е. крахмал, смешанный с клейковиной) и так называемую сладкую клейковину, служащую для приготовления питательных продуктов. Этот способ добывания пшеничного крахмала называют способом без брожения. Другим способом, называемым способом брожения, получают из пшеницы следующие продукты: чистый крахмал, кислый клейковинный крахмал или шлихту и кислую клейковину, которая пригодна только для корма свиней.
Получение пшеничного крахмала по способу брожения состоит из следующих операций: размачивания пшеницы, размельчения ее, брожения полученной кашицы, выделения и очищения крахмала и высушивания его. Размачивание пшеницы производится для размягчения ее, с целью облегчить затем размельчение и превращение в кашицу. При размачивании происходит также отчасти очищение пшеницы, так как примеси всплывают на поверхность воды и могут быть удалены. Размачивание производят преимущественно в каменных бассейнах, выложенных цементом, хотя употребляют также для этого деревянные и железные чаны. Продолжительность размачивания зависит от свойств перерабатываемой пшеницы, от температуры воды и отчасти от ее состава. Летом размачивание продолжается 4 дня, зимой 8—12 дней, в жесткой воде размачивание более продолжительно. Размачивание продолжают до тех пор, пока зерно не будет раздавливаться между пальцами. Тогда спускают воду, зерна еще раз промывают чистой водой и подвергают раздавливанию в машине, раздавливающий механизм которой состоит из двух чугунных вальцов, гладких или рифленых, вращающихся с неравными скоростями в двух противоположных направлениях. Полученную массу в больших чанах или цистернах размешивают с водой в густую кашицу и подвергают брожению, прибавляя небольшое количество кислой жидкости (закваски) от предыдущего брожения. Наступление брожения обнаруживается выделением газов, вследствие чего масса вспучивается. Сначала происходит спиртовое брожение; оно постепенно переходит в кислое, сопровождающееся образованием кислот уксусной, пропионовой, молочной и др., причем клейковина частью превращается в растворимые соединения, частью теряет свою тягучесть и эластичность, вследствие чего крахмал при дальнейшей обработке будет легче отделяться от клейковины. Во время брожения кашицу по временам перемешивают для устранения сильного вспучивания и переливания ее через стенки цистерны. Продолжительность брожения зависит, главным образом, от температуры; при 15—20° Ц оно длится от 10 до 14 дней и может быть ускорено прибавлением теплой воды. Перебродившая масса покрывается пленкой плесневых грибов, преимущественно Penicillium glaucum. Брожение вообще можно считать оконченным, если выделяется мало газовых пузырьков и если жидкость осветлилась. При слишком продолжительном соприкосновении кашицы с кислой жидкостью наступает гнилостное брожение, причем происходит значительная потеря крахмала, между тем как при нормальном ходе брожения крахмал почти не подвергается изменению. По окончании брожения кислую жидкость спускают и кашицу промывают водой. Наиболее употребительный промывной аппарат состоит из медного луженого барабана (длиной 1—1,3 м. и 1,3 м. диам.), поверхность которого снабжена мелкими отверстиями; вода впускается через полую ось барабана также со многими отверстиями. В барабане устроены дверцы для нагрузки и разгрузки; барабан устанавливается над ящиком, в который стекает получаемое К. молоко, и при промывании кашицы (в количестве 5—7 гкл. за раз) приводится в медленное вращательное движение. Кроме описанного промывного аппарата применяют также особый постав с бегунами (Trottmühle). Такая машина Рейнгарда состоит из чугунной чаши, в центральной части дна которой сделан вырез и в последний вставлено сито. Через центр чаши проходит вертикальная ось с приводом, приводимая в вращательное движение; вместе с осью вращаются два вертикальных бегуна, соединенных с осью при помощи шарниров и находящихся не на одинаковом расстоянии от оси. При вращении вертикальной оси бегуны катятся, вращаясь каждый около своей горизонтальной оси, по периферической части дна чугунной чаши; соединение горизонтальных осей бегунов с вертикальной посредством шарниров допускает поднятие бегунов, когда они встречают значительный слой размельчаемого материала. При переработке на такой машине кашицу накладывают в чашу, пускают в ход бегуны и воду (в 40° Ц.) в чашу; кашица постоянно сдвигается на поверхность, по которой катятся бегуны, особыми скребками, вращающимися также вместе с вертикальной осью, а К. молоко стекает через сито, которое, для предотвращения засаривания его, от особого механизма получает легкие удары. К. молоко, кроме крахмальных зерен, содержит так назыв. клейковинный крахмал, представляющей тесную смесь клейковины с крахмалом, частички оболочек зерен, органические кислоты и растворимые вещества, извлеченные из пшеницы. К. молоко из промывных аппаратов поступает обыкновенно в отстойные чаны или цистерны. Здесь его разбавляют водой при размешивании и затем дают отстояться, на что требуется от 3 до 5 дней. Получаемый осадок состоит из 3 слоев: нижний, белый, состоит из крахмала, средний, желтовато-серый — из клейковинного крахмала и верхний, полужидкий, илистый, темного цвета — из кислой клейковины и мелких частиц оболочек (слои, однако, не разграничиваются резко). По отстаивании сначала сливают воду, затем снимают окрашенные слои и каждый перерабатывают отдельно. Дальнейшее очищение сырого крахмала производят различно. Обыкновенный способ очищения пшеничного крахмала такой же, как и для очищения картофельного крахмала, т. е. крахмал снова размешивают с водой в молоко, которое процеживают чрез тонкое сито и снова отстаивают 2—3 дня. По снятии верхнего слоя нижний обыкновенно не подвергают дальнейшему очищению, так как хотя при этом получается более чистый крахмал, но он не обладает свойством давать при высушивании связную массу, что требуется до сих пор от пшеничного крахмала в торговле. Другой способ очищения пшеничного крахмала состоит в обработке его в центрифуге. Центрифуга (Rohstärkecentrifuge), употребляемая для очищения пшеничного крахмала, существенно отличается от обыкновенной, служащей для отделения воды от крахмала, тем, что барабан ее — с сплошными стенками, без отверстий. К. молоко входит в такую центрифугу через трубу, расположенную концентрически с осью барабана; кроме того, в барабане, для более удобного вынимания крахмала, помещаются у стенок формы, открытые со стороны, обращенной внутрь барабана. Крахмал, осевший в отстойных чанах, после снятия окрашенных слоев, размешивают с водою в густое молоко, которое пускают в центрифугу. При вращении барабана происходит осаждение суспензированных частиц, причем чистый крахмал, как наиболее тяжелый, образует внешний слой, затем осаждается клейковинный крахмал и, наконец, тонкий слой, состоящий из клейковины и мелких частиц оболочек. По осаждении крахмала (через 15—20 минут) воду спускают через особое отверстие барабана и снимают слой нечистого крахмала, перерабатываемый отдельно. Нечистый пшеничный крахмал, получаемый как побочный продукт, обыкновенно очищают на желобах или также в центрифуге. Крахмал, очищенный в центрифуге, настолько отделен от воды, что может быть прямо перенесен в сушильню; очищенный же другими способами перед окончательным высушиванием подсушивают на гипсовых или пористых глиняных пластинах или на нут-аппаратах (фильтрах, из которых выкачивается воздух). Подсушенный крахмал формуют в виде кирпичей и переносят в сушильню, температуру которой возвышают постепенно от 30 до 75° Ц. Пшеничный крахмал выпускают в продажу в форме призматических кусков, потому что потребители совершенно ошибочно считают такую форму гарантией чистоты, между тем как она зависит от неполного отделения клейковины, склеивающей при высушивании крахмальные зерна. Благодаря содержанию клейковины, пшеничный крахмал обыкновенно имеет сероватый оттенок, для уничтожения которого прибавляют к крахмалу ультрамарина. Для получения совершенно белого пшеничного крахмала в виде призматических кусков его очищают до полного отделения клейковины, а потом, для связности, прибавляют чистого декстрина. Чтобы крахмал при высушивании не рассыпался на очень мелкие куски, кирпичи влажного крахмала высушивают, обертывая их в бумагу. Сухой крахмал разделяют по цвету на несколько сортов (за границей Prima, Secunda и т. д.). По способу брожения получают вообще больший выход крахмала, нежели по другим способам; во всех других отношениях этот способ менее удобен. Главный недостаток его состоит в том, что все растворимые азотистые и безазотистые, а также большая часть нерастворимых азотистых составных частей пшеницы при нем теряются. Из всего количества содержащейся в пшенице клейковины получают только четвертую часть и ту лишь в таком виде, что она может быть употреблена только для корма свиней. Весьма большие затруднения представляет также обезвреживание вод пшенично-К. заводов, работающих по способу брожения. Сточные воды таких заводов содержат большое количество разлагающихся органических веществ, насыщены бродильными и гнилостными ферментами, издают отвратительный запах и вообще весьма вредны в санитарном отношении. Способы обезвреживания этих вод, основанные на химической их обработке, не вполне достигают цели. Чаще всего ограничиваются обработкой их известью, подвергая затем отстаиванию и фильтрации; известковый осадок употребляют для удобрения. Наиболее рациональный способ обезвреживания таких вод — применение их для орошения полей, что, однако, для большинства пшенично-К. заводов, не имеющих сельскохозяйственного характера в тесном смысле слова, обыкновенно неудобоисполнимо.
Для получения крахмала по способу без брожения употребляют пшеницу или в зерне, или в виде муки. При переработке пшеницы в зерне (эльзасский способ) ее прежде всего размачивают, для чего берут воду в 30° Ц. и переменяют ее чаще, нежели при переработке по способу брожения. Размельчение (раздавливание) затем производят рифлеными вальцами, чтобы получить более тонкую кашицу. Выделение крахмала из полученной кашицы более затруднительно, нежели при способе брожения, так как такому извлечению препятствует присутствие неизмененной клейковины. Для отмывания крахмала употребляют промывные аппараты различного устройства. Напр., пользуются аппаратом, состоящим из корыта с тремя вальцами в нем. Два вальца, рифленые и находящиеся один над другим, служат для разминания кашицы, а третий, устанавливаемый в другом конце корыта, имеет вспомогательное назначение. Кашицу помещают в длинный холщовый мешок, который пропускают между рифлеными вальцами, обводят около третьего и концы мешка сшивают, так что при вращении вальцов мешок передвигается, как бесконечный ремень; корыто наполняют водой. При вращении вальцов крахмал в виде молока проходит через ткань мешка, а клейковина и оболочки остаются в мешке. Так как наполнение, разгрузка мешков и их очищение требуют много ручной работы и самые мешки подвергаются быстрому изнашиванию, то теперь употребляют другие промывные машины, напр. бегуны (Trottmühle), подобного же устройства, как описанный выше. Дальнейшая переработка К. молока производится так же, как при способе брожения. Что касается получаемой клейковины, то она может быть непосредственно употреблена в корм скоту. Если же клейковина подвергается дальнейшей переработке, то ее отделяют прежде всего от частиц оболочек. Для этого клейковину помещают в вращающийся барабан с насаженными на внутренней поверхности его заостренными штифтами; в барабан пускают воду, и тогда частицы оболочек уносятся ею, а клейковина остается в барабане, прилипая к штифтам. Отделенную от оболочек клейковину раскладывают тонким слоем на жестяных подносах и высушивают при 50—60° Ц.; такая клейковина, под названием люпина, употребляется на ситцепечатных фабриках. Клейковина, в смеси с мукой, служит также для приготовления макарон, вермишели и т. п. Извлечение крахмала из пшеницы без брожения достигается легче, если берут пшеницу в виде муки. По способу Мартена, муку сначала замешивают с водой в тесто (на 100 ч. муки 40 ч. воды); затем дают стоять от 20 мин. до 2 час., руководясь температурой окружающего помещения. Вымывание крахмала производится в деревянном или медном корыте, часть дна которого сетчатая, при разминании теста рифленым валом, имеющим качательное движение. Тесто берется небольшими порциями; вода притекает из трубки, расположенной над корытом. Переработка получаемого К. молока ведется обыкновенными способами. По Феска, пшеничную муку замешивают в месильной машине с водой в жидкую и возможно однородную кашицу, которую перерабатывают в центрифуге. При осаждении крахмала в центрифуге получается два слоя, из которых внешний состоит из крахмала, а внутренний — из клейковины и клейковинного крахмала. Сняв внутренний слой, крахмал снова превращают в густое молоко, спускают последнее в центрифугу, и крахмал, полученный при этой второй операции, высушивают. Существенные преимущества способов получения крахмала без брожения суть: получение клейковины и клейковинного крахмала в неизмененном виде, чистота работы, получение сточных вод, не обладающих неприятными свойствами вод заводов, работающих по способу брожения. По Феска, при переработке пшеницы на крахмал разными способами получаются следующие выходы продуктов. 1) Переработка пшеницы в зерне по способу брожения: из 100 кг пшеницы получают в кг 58,9 воздушно-сухого крахмала первого сорта, 5,6 в. сухого клейковинного крахмала, смешанного с кислой клейковиной, 11,5 оболочек, 24 теряется со сточными водами. 2) Переработка пшеницы в зерне без брожения: из 100 кг пшеницы получают в кг: 54,2 воздушно-сухого крахмала 1-го сорта, 0,7 в. сухого клейковинного крахмала, 11,7 в. сухой клейковинной муки, 17,8 в. сухих оболочек в смеси с клейковиной, 1,3 отрубей и 14,3 потери с промывными водами. 3) Переработка пшеничной муки по способу Мартена. Из 100 кг пшеничной муки получают в кг: 44,7 в. сухого крахмала 1-го сорта, 22,5 клейковинного крахмала, 13,3 в. сухой клейковины, 19,5 потери с промывными водами. 4) Переработка пшеничной муки по способу Феска. Из 100 кг муки получают в кг: 40,0 в. сухого крахмала 1-го сорта, 54,3 в. сухой клейковинной муки (клейковина и клейковинный крахмал), 5,7 потери с промывными водами. Пшеничный крахмал применяется, главным образом, для крахмаления белья и для аппретуры льняных и бумажных тканей; далее, для получения декстрина, для сгущения красок и протрав, для приготовления клейстера в переплетном ремесле и в писчебумажном производстве.
Производство крахмала из кукурузы (маисовый крахмал). Средний состав кукурузы в процентах: воды 13,0, азотистых веществ 9,8, жира 4,6 (до 6,5), крахмала 63,0 (в американской кукурузе 70,0), других безазотистых и экстрактивных веществ 5,7 (сахара 1,38—11,6%, декстрина 0,76—4,80), клетчатки 2,4, золы 1,5. Из белковых веществ в наибольшем количестве заключается в кукурузе растительный фибрин, растворимый в слабых растворах едких щелочей, затем конглютин и растительный альбумин. Кукурузу перерабатывают на крахмал в зерне или в виде муки, при помощи химических реактивов или без них. Здесь будет описано получение маисового крахмала в том виде, как оно производится ныне в Америке. Кукурузу размачивают в деревянных чанах в воде в 60—65° Ц.; воду меняют раз в день, постепенно понижая ее температуру (на 3—4 день берут воду в 32—38° Ц.). Размельчение вполне пропитанной водою кукурузы производят на обыкновенном жерновом мельничном поставе или на вальцах, или последовательно на том и другом; при размельчении пускают столько воды, чтобы получить тонкую нужную кашицу, которую, для отделения из нее оболочек, зародышей и крупных частиц, пускают последовательно на 2 сотрясающихся сита с шелковым газом (№ 12 до 15 и 16), где отмывают крахмал водою. Стекающее с сит К. молоко собирают в чанах, причем предпочитают более густое молоко с первого сита собирать отдельно от более разбавленного водой со второго сита. При отдельной переработке того и другого молока, из первого получают продукт более высокого качества. Крахмал, осаждающийся из молока, содержит клетчатку, жир и белковые вещества. Для растворения азотистых веществ прибавляют к молоку раствора едкого натра в таком количестве, чтобы содержание его в нем не превышало 0,1%, или же прибавляют раствора сернистой кислоты, причем получают лучшие результаты. Сернистую кислоту применяют также при размачивании кукурузы, прибавляя ее к воде до 0,4%. При обработке молока едкой щелочью, получаемый крахмал всегда имеет сероватый оттенок, сернистая же кислота не только растворяет азотистые вещества, но и белит крахмал. Очищение крахмала производят на столах (table-work), сходных с желобами. Столы имеют 0,45—0,9 м. ширины и 30—46 м. длины и устанавливаются с уклоном на 1—2 см. на каждые 3 м. длины. Они располагаются один около другого. На верхнем столе пускают молоко быстро для получения более чистого крахмала, на нижнем столе — более медленно, так как стремятся осадить на нем весь крахмал. Крахмал, осаждающийся на нижнем столе, очищают новым взмучиванием или же смешивают с сырым крахмалом. Около 85% твердых составных частей сырого крахмала осаждается на столах в виде крахмала, остальные 15% (глютен) уносятся водой. Прежде высушивания очищенный крахмал (зеленый) многократно промывают водою, размешивая с ней в молоко и снова отстаивая, наконец смачивают весьма разведенным раствором едкого натра и дают стечь жидкости, помещая крахмал в продыравленные ящики (дл. в 18 м. и шириной и глубиной 0,3 м.), выложенные внутри фильтрующей тканью. Затем массу крахмала разрезают на кубические куски и медленно высушивают. После высушивания в течение некоторого времени срезают с наружных поверхностей кусков грязный слой, обертывают их в бумагу и окончательно высушивают, причем маисовый крахмал распадается на такие же столбики, как пшеничный крахмал. Весь процесс сушки длится 4—6 недель. Более жидкие сорта маисового крахмала прямо со столов высушивают на рамах. Маисовый крахмал во многих случаях может заменять пшеничный; как склеивающий материал маисовый крахмал даже предпочитают пшеничному.
Производство крахмала из риса. Средний состав риса в процентах: 1) состав цельного зерна: воды 9,55, азотистых веществ 5,87, жира 1,84, безазотистых и экстрактивных веществ 75,85, клетчатки 5,80 и золы 1,09; 2) состав ободранного зерна (без шелухи): воды 13,11, азотистых веществ 7,85, жира 0,63, безазотистых и экстрактивных веществ 76,75, клетчатки 0,63 и золы 1,01. Сырым материалом для получения крахмала служат мелкие и неполные рисовые зерна (Bruchreis), отделяемые при выработке так наз. поваренного риса. Такой материал содержит обыкновенно 75—80% крахмала. В рисе белковые вещества теснее перемешаны с крахмалом, чем в кукурузе, а потому извлечение крахмала представляет из него больше затруднений (по Шрейбу, на 1% белков теряется при выработке 1% крахмала). Получение рисового крахмала производится исключительно по так наз. английскому способу, предложенному О. Джонсом (О. Jones) в 1840 г. Производство крахмала по этому способу состоит из следующих операций: размачивания риса в слабом растворе едкого натра, перемалывания размягченной массы, получения чистого крахмала, формования, предварительного и окончательного высушивания крахмала. Размачивание риса производят в деревянных или цементных чанах со вторым решетчатым дном. Первое замачивание в 0,3—0,5% растворе едкого натра продолжается не менее 18 часов, в течение которых массу несколько раз перемешивают; затем жидкость спускают и наливают нового щелока, в котором оставляют рис еще 12 часов. Затем массу подвергают измельчению последовательно на двух жерновых поставах, причем измельчение производится с прибавкой натрового щелока в 1° Б. Тонкая кашица, получаемая после измельчения, поступает в вращающиеся цилиндрические сита, для отмывки крахмала. К. молоко содержит клейковину и продукты изменения крахмала от действия щелочи, отличающиеся малым уд. весом. Выделение крахмала из молока может быть произведено помощью различных приемов; из них рекомендуют следующий: молоко отстаивают в чанах или осаждают крахмал в центрифуге, снимают грязный слой, крахмал опять размешивают с водой, отстаивают или осаждают в центрифуге, снова отделяют грязный слой и удаляют избыток воды и растворимые примеси помощью фильтрпресса. Очищенный крахмал обезвоживают лучше всего в аппарате Уланда, в котором масса крахмала нагнетается под давлением в ящики и получается в форме правильных кусков с содержанием 36—40% воды. Эти куски подвергают предварительному высушиванию при 50—60° Ц в сушильнях или в печах, причем через 36—38 часов в крахмале остается 25—28% воды. При этом подсушивании растворимые примеси собираются на поверхности кусков и верхний слой приобретает желтый цвет. Его срезают, куски обертывают бумагой или помещают в картонные коробки и подвергают окончательному высушиванию (14—21) день при 30—50° Ц., причем рисовый крахмал распадается на такие же столбики, как пшеничный. Таким образом, высушенный крахмал содержит 12% воды (в продаже допускается содержание до 15%). Так как рисовый крахмал имеет желтоватый оттенок, то к нему прибавляют ультрамарина или шмальты. В продажу поступает также воздушно-сухой рисовый крахмал, который после предварительной сушки окончательно высушивается на воздухе. Выход крахмала из риса составляет около 60% первого сорта и 7—10% менее чистого крахмала; по отношению к содержанию в рисе он составляет 85—90%. Рисовый крахмал, благодаря малой величине его зерен, представляет лучший сорт продажного крахмала. Он употребляется для косметических целей, для аппретуры тонких тканей, для крахмаления белья.
Получение крахмала из других материалов имеет ограниченное и местное значение. Цветной крахмал. Преимущественно готовят синий крахмал для того, чтобы можно было помощью одной операции накрахмалить и подсинить белье. Для этого употребляют пшеничный и рисовый крахмал и, как красящий материал, ультрамарин, шмальту, индиго, индиго-кармин или искусственные органические краски. Глянц-крахмал. Под этим названием продаются смеси крахмала (пшеничного, рисового или маисового) с различными веществами, прибавлением которых стремятся придать частью меньшую вязкость крахмалу и большую способность протекать в ткани, частью блеск и устранить прилипание к утюгу, чем облегчается глажение. Первого достигают прибавлением слабо щелочных веществ (обыкновенно буры), второго — прибавлением жирных веществ (сала, стеарина, парафина, церезина, спермацета и др.) и камедистых веществ (аравийской камеди, декстрина и пр.). Камедистые вещества увеличивают блеск и жесткость тканей, но не предотвращают прилипания их при глажении. Ср. F. Schwackhofer, «Technologie d. chemischlandwirthschaftlichen Gewerbe» (т. 1,1883); Birnbaum, «Kurzes Lehrbuch der landwirthschaftl. Gewerbe» (т. I, 1886); L. Wagner, «Die Stärkefabrikation» (2 изд., 1887), С. J. Lintner, «Handbuch der landwirthschaftlichen Gewerbe» (1893); H. Тавилдаров, «Химическая технология сельскохозяйственных продуктов» (т. I, 1888).