马铃薯淀粉生产加工工艺分析.doc

马铃薯淀粉生产加工工艺分析1、 概 论 中国淀粉工业的现代化进程始于80年代初。大工业化的集成工艺和设备，逐渐取代了传统做坊式的生产。单产日加工能力从70年代末的十几吨，发展到目前的几千吨。中国马铃薯淀粉工业的现代化进程起步较晚，直至90年代中期，才开始全面引进、应用、吸收，仿制具有先进代表性的西欧现代化马铃薯淀粉加工工艺和设备。目前，由于各设备制造商根据其本身的条件及中国市场特点，在中国市场推行几种不同设置的工艺，使中国马铃薯淀粉工业界对马铃薯淀粉加工工艺的先进性、合理性和完整性缺乏统一认识。工艺的合理性和完整性是投资项目成功的关键，而工艺的先进性则决定产品质量的持续稳定。下面我们要探讨的，开封四达设备公司最新研发的新型机械化马铃薯淀粉加工工艺。2 、原料与产品 马铃薯原料对产品质量、收率和设备与使用寿命有着直接的影响，本文所讨论的工艺数据以下列原料为依据：原料为适于生产食品级淀粉的马铃薯(按中国国标GB 888488)，其成分如下：干物质占总重量的比例最小应为225；淀粉含量占总重量的比例最小16；蛋白含量占总重量的比例最大应为27；粗纤维占总重量的比例最大应为19；灰分占总重量的比例最大应为12。除此之外，马铃薯还需符合以下条件：马铃薯应在收获后一个月内加工；马铃薯不可受冻；马铃薯无发芽；l kg马铃薯的个数最多15个；1kg马铃薯的坏损量不超过4；进入工厂的未净化的马铃薯不能含有超过5泥沙和其它杂质。淀粉质量如下： 水分最大18，灰分最大0.25；蛋白质最大01.；斑点每cm2不超过3个；白度(按照DIN6174)不低于90。干燥后的淀粉必须经过筛分，细度为150微米筛，通过率为996。蛋白原料为马铃薯淀粉车间的未被稀释的细胞液，成分如下： 从马铃薯得到的细胞液含有1.41.54的可凝结蛋白，总蛋白含量大约28。马铃薯蛋白产品质量：水分8一12；蛋白含量大于80干基。3、 加工工艺31 淀粉生产车间311 净化和清洗系统 马铃薯进入储库之前须通过除沙螺旋净化器尽可能地除去杂质。欧洲的马铃薯淀粉加工厂一般只自储37d的马铃薯原料。马铃薯由储库用水经流槽输送至第一级除石器，以除去石块及其他重杂质。并近一步用水输送至提升传送带送人洗涤鼓。低液位转鼓洗涤器对马铃薯进行彻底清洗，根据土壤特性可选择两级鼠笼洗薯机或一级鼠笼洗薯机和一级板式洗薯机，然后由提升器送人挫磨前料斗。洗水的工作方式为逆流洗涤。粗大杂质如叶，梗，草，木等由曲筛清除，而脏水则通过沉淀池净化。312 锉磨 来自进料储斗的净化，去皮马铃薯由带有可调速驱动电机的螺旋输送机输送至挫磨机。工厂处理马铃薯的能力可以通过调节此输送机的速度来设定。挫磨机转子装有锯条状刀片用来破碎马铃薯，有数台平行设置的锉磨机，其中一台备用，用于更换刀片时替换使用。313提取细胞液 破碎的马铃薯自行落入地槽中，泵人卧螺离心机提取马铃薯细胞液以备蛋白提取。提取细胞液后的物料由一个单螺杆泵输送至淀粉提取工序。在规模较小的国内马铃薯淀粉厂，锉磨后的物料被直接泵至淀粉提取工序。314 淀粉提取 淀粉由一个四级水平离心筛淀粉提取系统提取，筛下物为粗淀粉乳，筛上物为纤维渣。洗水(工艺水)将纤维渣从水平式离心筛中以逆流洗涤的方式洗涤分离出来。然后在另一台水平离心筛中脱水并由一台螺旋输送机排出工艺车间。水平离心筛带有工艺洗水接头以及清洁洗水和内部卫生清洗剂接头。315 淀粉浓缩 来自淀粉提取工序的粗淀粉乳被泵送到旋流除砂站，分离淀粉乳中的泥沙。泥沙收集在集砂器中，每数小时排放一次。除砂后的淀粉乳在进入离心机之前再通过一台旋转过滤器，以除去较大的淀粉结块。在离心机中，细胞液被从淀粉乳中分离出来，同时，淀粉乳被浓缩。浓缩后的淀粉乳做为底流排出离心机，被泵送至淀粉洗涤系统。细胞液做为溢流排出离心机，一部分用作平衡工艺水罐的液位，其余的部分做为废水排入车间外的污水池。浓缩亦可采用一套四级浓缩旋流器取代离心机，以降低投资成本。但增加洗水和电的消耗成本。316 淀粉洗涤细纤维分离 为了能够从淀粉中除去细小的纤维，必需将淀粉分为两部分：A淀粉，粗颗粒的成份；B淀粉，细颗粒的成份。这一分离是由10级A淀粉洗涤系统(多级旋流器)来完成的。来自离心机的浓缩淀粉乳，被泵送至10级A淀粉洗涤系统；在这里，B淀粉和细小的纤维被洗水(新鲜水)以逆流方式洗出，与A淀粉分离，提纯的A淀粉在压力的作用下，流入精制淀粉乳罐。A淀粉洗涤系统的溢流，含有B淀粉和细纤维，在压力的作用下，流至细纤维水平离心筛，在此，细纤维被分离并脱水，分离的细纤维被加到纤维渣卸料螺旋输送机与前面的纤维渣汇合。离心筛的滤液以自重流入B淀粉浓缩器进料罐。在进入B淀粉浓缩器之前，先通过一台旋转过滤器以除掉淀粉结块，浓缩器是申旋流器组成。浓缩后的B淀粉被送到8级B淀粉洗涤系统，浓缩器的溢流被泵送至一个高级澄清器(由旋流器组成)中回收淀粉。澄清器的溢流做为工艺水使用。在B淀粉洗涤系统中，B淀粉在8级旋流器中被洗水(新鲜水)以逆流洗涤的方式洗涤。提纯的淀粉，在压力的作用下，流入精制淀粉乳罐。317 淀粉脱水 精制的淀粉由“残留滤饼”式过滤机脱水，脱水后的淀粉由螺旋输送机输送至淀粉干燥工序，通过气流干燥机进行干燥，然后秤重装袋。32 蛋白回收车间321 蛋白回收系统 马铃薯淀粉车间中由卧螺分离出的细胞液被泵送到蛋白回收车间的消沫罐中。细胞液在消沫罐中以液体沉降的方式被除气。轻项经由罐的顶部排出，被消沫风扇以机械方式凝结。液体在旋流器中与空气分离。旋流器的底流返回消沫罐。使用了两个消沫罐，允许其中一个进行清洗，另一个维持工作。除气后的细胞液被泵输送到凝聚工序中的一个预加热槽中。被闪蒸汽直接接触加热。为了冷凝剩余的闪蒸汽，使用了一台间接冷凝器。预加热后的细胞液被泵送至凝聚工序。在凝聚之前，细胞液被加入盐酸，降低pH值。通过蒸汽直接喷射加热细胞液，使其凝聚。在这些条件作用下，凝聚的蛋白在细胞液中成为不可溶的成分。凝聚的蛋白在一个闪蒸冷凝器中冷却。并储存在储罐中。凝聚蛋白由卧螺脱水分离。脱水的蛋白被输送到闪蒸干燥器进行干燥。卧螺的溢流为废水，被送到热回收系统内(板式热交换器)冷却。回收的热能大部分被用于蛋白干燥器的空气预热。4 、设 备 A：储库通风输送设备； B：马铃薯洗涤提升输送设备； C：淀粉车间工艺设备。1螺旋输送机：用于向刨丝机输送马铃薯。2挫磨机机组：用于净化马铃薯挫磨。3单螺杆泵：用于将破碎的马铃薯输送至淀粉提取工序。该泵具有除气功能。不锈钢材质。4淀粉提取工序：用于从破碎的马铃薯中分离纤维和用工艺水逆流洗涤纤维级)。5水平式筛网离心机机组：304不锈钢材质。用于纤维脱水。6消沫泵。7旋流除砂站：用于淀粉乳除砂。8旋转过滤器：用于浓缩离心机进料的过滤。9离心机：用于淀粉乳的浓缩。可采用四级旋流器以降低投资成本。10消沫泵。1110级旋流A淀粉洗涤系统：用于精制A淀粉。12水平式筛网离心机机组：用于细纤维脱水。13离心泵：用于B淀粉洗涤系统进料，304不锈钢。148级旋流B淀粉洗涤系统：用于p淀粉精制。15离心泵：用于淀粉脱水进料，304不锈钢。16三级浓缩澄清站：用于p淀粉浓缩和澄清。17离心泵：用于输送工艺水。18离心泵：用于输送新鲜水。19真空旋转过滤机(残留滤饼型)：用于精制淀粉乳的脱水。20离心泵：用于输送卫生清洗液。21离心泵：用于输送密封水。22淀粉汽流干燥机。23半自动称重包装机。 D2蛋白回收车间1卧式螺旋离心机：用于分离破碎马铃薯中的细胞液。2消沫泵：用于由卧螺输送细胞液至蛋白回收车间。3消沫罐：收集来自淀粉车间的细胞液。4消沫风扇：用于上述罐的消沫。5消沫旋流器：用于上述罐的消沫。6细胞液输送泵：用于输送细胞液至凝聚工序。7预凝聚罐：用于细胞液的预加热。8凝聚细胞液输送泵：用于输送预凝聚细胞液。9蒸汽喷射器：用于凝聚物的快速加热。10闪蒸罐：用于凝聚物的冷却。11凝聚蛋白罐：脱水卧螺的进料罐。12搅拌器：保持凝聚蛋白呈悬浮状。13真空冷凝器：为闪蒸罐获得真空。14冷凝水罐：收集冷凝器的冷凝液。15泵：用于冷凝液的输送。16真空泵：维持冷凝系统的真空。17盐酸储存定量给料系统。18单螺杆泵：用于卧螺进料。19卧式螺旋离心机：用于凝聚蛋白干燥前的脱水。20带式输送机：用于输送蛋白至干燥器。21泵：用于废液的输送。22板式热交换器(两级)：用于来自卧螺的浓缩物(废液)的冷却。23冷却塔：用于废液冷凝器的热量排放。24清洗液罐：用于清洗液的制备和循环。25清洗液泵：用于清洗液的输送。26环状干燥器：用于马铃薯蛋白的干燥。27蛋白输送冷却系统：用于蛋白所谓输送。28筒仓。29半自动称重包装机。5 讨 论 在马铃薯淀粉加工厂的立项，可行性分析和建设过程中，技术方案是非常重要的因素之一。需慎重考虑的因素包括以下几个方面：控制和操作的设置。由于马铃薯淀粉加工工艺的多工段，多控制点和瞬间加工的特点，依靠手动和分段控制较难达到工艺平衡，不能保证设计产量和产品质量的持续稳定。应采用联动联锁自动化中心控制；AB淀粉的分开处理，能保证淀粉的质量和收率，有效控制产品中的纤维含