Možnosti využití bramborového škrobu

1. Možnosti využití bramborového škrobu

2. lilek brambor (Solanum tuberosum) • základní surovina pro výrobu bramborového škrobu • odrůdy vyšlechtěné pro výrobu škrobu musí splňovat základní kritéria – stabilní výnos nad 30t hlíz na ha; obsah škrobu vyšší než 17% (18%); odpovídající kvalita škrobu, která je charakterizována především velikostí škrobových zrn • pro vysoký obsah kvalitního škrobu nutno dodržet určité agrotechnické požadavky (asimilační aparát co možná nejdéle, včasná výsadba kvalitní certifikované sadby, zajištění potřebné výživy především P, K, Mg, nepřehnojovat N, ochrana před škodlivými činiteli)

3. Postup při výrobě škrobu • Dodávka brambor – od prvovýrobců • Odhliňovač – odstraní se část hlíny nabalené na hlíze • Vážení a vzorkování – slouží ke zjištění obsahu škrobu a znečištění (na základě těchto dvou faktorů se stanoví konečná cena za surovinu) • Separování kamene a lehkých částic – brambory jsou unášeny proudem vody a sekcí praní jsou nejprve odstraněny těžší součásti než jsou brambory • Praní brambor – uskutečňuje v pracích bubnech umístěných v nádržích s vodou

4. Struháky – čisté brambory v násypce nad struháky a jsou postupně dávkovány na struhadla (nože na rotačním válci) • Odstředivá síta, separace zdrtků – rozstrouhané brambory čerpány do vypěračů vlákniny (sériově zapojená zařízení s rotačními síty); probíhá zde separace vlákniny od hlízové šťávy a škrobu – škrob je vymýván hlízovou šťávou z hlíz • Cyklony (separátory hlízové šťávy) - hlízová šťáva odstřeďována ve dvou krocích: nejprve na hydrocyklech, kde se škrob zahušťuje a vytváří viskózní suspenzi • Pásové filtry – v 2. kroku se vytváří hlízový koláč, přes který se odsává voda (97-98% hlízové štávy odstr.)

5. Hydrocyklony – zde probíhá poslední rafinace škrobu, škrob se separuje od zbývající hlízové šťávy promýváním a zahušťováním • Vakuové filtry – suspenze se nejprve suší na rotujících válcích, voda odstraňována pomocí vakua, obsah vody sníží až na 36% • Sušení a cyklony – konečné sušení teplotou 160°C, škrob obsahuje 20% vody, chlazen a transportován do sil • Balení – do papírových pytlů nebo velkoobjemových vaků a skladován (výroba jen 3 – 4 měsíce v roce) (převzato z informačních stránek firmy Lyckeby Amylex)

6. Modifikace škrobu a jejich využití • bramborový škrob lze dále zpracovávat (modifikovat) na různé škrobové deriváty, které mají široké uplatnění a to v závislosti na svých vlastnostech • DEXTRINY – vznikají tepelně-chemickým zpracováním škrobu, jejich roztok je charakteristický svými lepicími a pojicími vlastnostmi • dextriny se rozdělují na dva základní druhy: bílé a žluté • bílé dextriny jsou méně degradované a jsou rozpustné ve vodě za studena částečně, rozlišují se podle procenta rozpustného podílu • žluté dextriny – mají téměř vždy stoprocentní rozpustnost, rozlišují se podle viskozity roztoku

7. čím nižší je viskozita dextrinového roztoku, tím se dextrin více odbourává • modifikované škroby mají široké použití především v papírenském a textilním průmyslu; vyrábějí se kationické škroby pro termochemickou konverzi, oxidované škroby a kationické oxidované škroby; kationické a oxidované škroby se vyrábějí v několika substitučních stupních a hladinách viskozity • tyto vlastnosti jsou určující pro výběr do jednotlivých technologií

8. odvětví využití bramborového škrobu • potravinářství • papírenský průmysl • textilní průmysl • výroba lepidel • farmaceutický průmysl • ostatní technická odvětví • prádelny • zemědělství

9. potravinářství • bramborový škrob – potravinářský výrobek, běžně se používá v domácnostech • všeobecné široké použití v potravinářství (výrobky) • v potravinářství používá také škrobový sirup, především maltodextrin ke slazení nápojů, další potravinářské výrobky • bezlepková dieta – bramborový škrob slouží jako náhrada za obilný škrob; používá se bramborová mouka (hutná mouka se silnou bramborovou příchutí a aromatem) • lihovarnictví - v minulém období brambory významnou surovinou pro výrobu kvalitního lihu; ekonomické a ekologické důvody vedly k náhradě obilím, melasou, kukuřicí; v současnosti brambory pro výrobu lihu velmi omezeně, spíše odpady ze zpracování brambor

10. příklady škrobů užívaných v potravinářství • dextriny • vznikají pražením škrobu. Pomáhají vázat koření a barviva na povrch potravin např. pražených ořechů. Stabilizují směsi a používají se jako zahušťovadla, např. kořenící a barvící směsi. Samovolně vznikají např. při pečení chleba, proto se v ČR nepovažují za přídatné látky. • další modifikované škroby • nejčastější modifikace škrobu se provádí zesítěním a stabilizací. • využití jako náhrada za tuky a oleje, nejčastěji se používá maltodextrin, který vzniká slabou hydrolýzou bramborového škrobu. Používá se do zálivek salátů, zmrzlin, masných výrobků, mléčných výrobků. • fosfát škrobu – získává se reakcí škrobu s H3PO4. Používá se jako zahušťovací látka a stabilizátor, zejména ve zmražených pokrmech, protože mu neškodí zmrazení a následné rozmrazení.

11. ukázka chleba pro bezlepkovou dietu vyrobený z bramborového škrobu

12. papírenský průmysl • použití pro povrchové klížení papíru (škrobový roztok se připravuje termochemickou nebo enzymatickou degradací) • lepení papírových sáčků a pytlů, použití dextrinových lepidel pro výrobu papírových trubic, lepení kartonáže, výroba papírových lepicích pásek, lepení etiket • využití modifikovaných škrobů – kationické škroby se používají do hmoty, protože posilují vznik mezivlákenných celulózních vazeb; zlepší se tak pevnostní vlastnosti papíru nebo lepenky za sucha; zlepšují technologické vlastnosti směsi při výrobě papíru

13. škroby pro povrchové aplikace: povrchové klížení – škroby zvyšují pevnost povrchu, snižují povrchové prášení a zlepšují tiskové vlastnosti • škroby pro natírání – zlepšují potiskovatelnost papíru

14. textilní průmysl • šlichtování, tužení • např. dextrin pro finální úpravu tkanin, tužení stuh apod. • v textilním průmyslu se používají především modifikované škroby s různými vlastnostmi podle požadavků jednotlivých operací (přípravářšké i zušlechťovací) • šlichtování je příp. operace, kdy se zlepšují vlastnosti vláken pro následné tkaní (pevnost, ohebnost) • výběr vhodného škrobu pro výrobu šlichtovacího roztoku je dán určitými vlastnostmi (pojivá schopnost, rychlost šlichtování apod.)

15. apretace je jedna z finálních úprav, účelem je zlepšit vlastnosti textilních výrobků (omak, nemačkavost, celkový vzhled, savost) • výběr škrobu opět podle požadovaných vlastností ve finální operaci

16. výroba lepidel • škrobová lepidla • uplatňuje se především dextrin – výroba tekutých lepidel • dextrin se používá buď samostatně nebo ve směsích s adhesivy farmaceutický průmysl • acetylester oxidovaného škrobu – Acetamyl – používá se pro obdukci tablet

17. ostatní technická odvětví • zahušťování, pojicí přísada (směsí na vodní bázi) • slévárenský průmysl – specifické použití má žlutý dextrin jako pomocné pojivo do bentonitových formovacích směsi – zlepšení plastičnosti a spěchovatelnosti, zvýšení otěruvzdornosti forem • dále se dextrin používá při výrobě žáruvzdorné keramiky, brusných kotoučů, zápalek apod., opět jako pojivo • využití nachází též jako zahušťovadlo do barev a nátěrových směsí na vodní bázi

18. prádelny • tužení prádla • Katamyl – škrobící prostředek na prádlo, kationický škrob, který má silnější vazbu molekul škrobu na vlákno, neboť má kladný náboj, zatímco vlákno záporný. Oproti Solamylu dvakrát účinnější. výroba plastů • nová možnost využití bramborového škrobu s výrazně ekologicky pozitivním dopadem • výroba biodegradabilních plastů (sáčku, tácků, tašek apod.) • lze je snadno kompostovat; možnost zkrmování (problém jiného znečištění – úvaha) • problémem je nepříznivá cena vzhledem ke konvenčním plastům, další hospodářská omezení – daně, výrobní kvóty… legislativní nepřipravenost

19. zemědělská odvětví • kopolymerát polyakrylonitril • může přijmout vodu až do 100 násobku své hmotnosti. Kromě pěstování sazenic se osvědčuje i v semenářství. Použití k obalování osiv pomáhá ve fázi klíčení udržet vodní režim osiva a doplňovat potřebné živiny v případě, že je obohacen o hnojiva a ochranné prostředky. • přípravek Flokulant Probio K • používá se při zpracování prasečí kejdy. Při výrobě se přidává ke kejdě sláma v poměru 0,3:1. Při přidání škrobového přípravku je možno napojit na slámu až 14-ti násobek kejdy a zároveň při výrobě nevzniká žádná kapalina, což má výrazný ekologický efekt.

20. informační zdroje • www.agris.cz – zemědělský portál Agris • www.vubhb.cz – Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod • www.lyckeby.cz– firma Lyckeby Amylex • Vývoj nových typů modifikovaných škrobů pro potravinářské a technické účely; Výzkumný ústav bramborářský Havlíčkův Brod; 1993 • Dr. Tereza Vrbová; Víme, co jíme? Aneb: Průvodce „éčky“ v potravinách; Nakladatelství EcoHouse 2001