甘薯淀粉的工业生产流程及所需设备

1、甘薯淀粉的工业生产流程及所 需设备红薯淀粉的工业生产红薯，又名甘薯、白薯、番薯、红苕、地瓜、山芋等。在我 国分布极广，北至东北诸省，南至海南都有种植，主要产区在长 江和黄河流域等地，栽植面积 1.4 亿亩左右，总产量约 1 亿吨， 居世界之首。因而，我国红薯资源极为丰富。红薯用途广泛，故而有着重要的经济价值，我国的红薯相当 一部分为食用， 又是畜禽的良好饲料，由于它淀粉含量高，成为 我国食品工业和淀粉工业的重要原料之一，生产淀粉的工艺简 单，民间有不少作坊和农家自制淀粉。1. 生产原料1.1 鲜红薯 因产地和品种不同，红薯的组成份相差甚大，鲜薯块通常含 大量水份，约占红薯总重的 60%-80%

2、，而淀粉含量为 15%-20%。 红薯成分的典型分析如下：水分 72.4%，碳水化合物 25.2%，蛋 白质 2%，粗纤维 0.4%，脂肪 0.2%，无机灰分 0.8%，另有各种维 生素。在碳水化合物中以淀粉为主，其他为 3%-5%的蔗糖、糊精 和葡萄糖、果糖等。红薯还含有一些不利于淀粉加工的物质，如含有的酚类物质 受到氧化酶作用时，形成黑色素，含有果胶（胶体物质） ，影响 淀粉颗粒与纤维， 蛋白质的分离，给生产造成因难，含有的淀粉 酶会使少量淀粉转化为糖。 故红薯中含有较多的可溶性糖， 致使 加工淀粉时不仅影响淀粉收率，而且当发酵现象产生时，会使 PH 值降低，但降至蛋白质的等电点时，则水溶

3、性蛋白质变为暗 绿色不溶性浆状物，附着于淀粉表面，降低淀粉口质。淀粉生产要求红薯块根含淀粉量高，薯肉白色（或淡黄色） ， 呈粉质状的淀粉含量高， 所含可溶性糖、蛋白质、纤维和多酚类的物质量少，收购时应选择土块杂质含量少、薯皮光洁完整、无 损伤、无虫蚀、无病斑、没有受过涝害和冻害的薯块，横切面冒 水少，乳汁流出较多，肉质坚实的为最好。红薯块皮薄，肉嫩水分高，易受病害，贮存困难，要求在 15-20C，相对温度80%的条件下贮存，条件难以满足，贮存期 间在淀粉酶的作用下，一部分淀粉转化为糖，又由于水分高，呼 吸作用强，一部分可溶性糖被消耗。所以仅有少量鲜薯贮存起来 或被短期加工成淀粉原料或生产酒精、

4、柠檬酸等。由于鲜薯的难贮存，所以用于生产淀粉时要求贮存期不超60天。1.2薯干薯干含水低（11%-15% ）坚硬，其听吸作用比鲜薯低 10倍 以上，贮存中淀粉等损失少，不易腐坏，可用于长年加工淀粉。薯干不如其他粮食易贮存，这是由于表面积大，组织疏松， 薯堆内空隙大，极易吸温返潮。加之含淀粉和糖份较多，粉质外 露，易霉变生虫，薯干贮藏期间受温度影响较大，一般不得超过 30C,若在20C下贮存，可较长期地保持不变质。同时，还需 严格控制水份的安全标准。红薯干的理化指标如表所示。红薯的理化指标%指标名称等级规定一级二级三级四级淀粉含量68676665水份121213南方多雨地区，薯片不易晒干，多用刨

5、丝机或切成薯条、薯丁晒干贮存，土杂夹带少，效果也很好2鲜薯淀粉的生产由于鲜薯淀粉多是出口或直接生产粉丝，因而质量要求高， 尤其是灰分含量应极少。为此，要求所用鲜薯不变质，泥砂杂质 少，并在生产过程中严格去除各种杂质。鲜薯淀粉生产工艺流程鲜红薯流水输送沉砂池溢流槽 清洗机破碎机细磨石灰水-水亠粗筛渣浆J 脱水脱水渣细筛J黄浆水贮沉池除蛋白质（多级）回收干物脱水干燥包装主要工序有：原料的净化、破碎、分离纤维、分离蛋白质、 精制淀粉、脱水干燥、成品包装、工艺流程（如上图）。由于果胶的存在，生产中加入石灰水有利，不过我国目前所有的工厂皆 未采用此种碱法工艺。2.1 鲜薯的净化处理通常采用湿法洗涤，即将

6、鲜薯加入清洗输送机中水洗处理。 经过初次清洗的薯块有可能混入少量的细小砂块， 转笼设计为网 架结构，薯块在笼内滚动、摩擦、冲洗的同时，使小块砂石从转 笼的空隙中排出，因而达到清洗与排除砂石的作用。2.2 破 碎目的在于破坏鲜薯的细胞， 使细胞壁内的淀粉颗粒游离出来， 以便与纤维和蛋白质分离， 由于鲜薯含水量高组织脆软， 可使用 旋刀式破太极机或锤式粉碎机进行。2.3 细 磨为进一步提高淀粉游离率， 尚需进行细磨， 但不可磨得过细， 否则会增加纤维的分离难度， 细磨设备，目前多数采用金钢砂磨， 粗破碎的淀粉游离率可达 80% 以上，细磨后则可达 90% 以上。 2.4 分离纤维分离纤维采用过筛的

7、方法，常用振动平筛，转动筛和锥形离 心筛，最先进的是压力曲筛，为了使游离淀粉得到充分回收，一 般采用两次或多次筛分， 使纤维渣中游离淀粉达到干基 5% 左右。 2.5 分离蛋白质分离蛋白质前需采用旋流除砂器等除砂，以纯化淀粉，工业 中传统的方法是采用斜槽，推广先进的设备是碟片分离机。碟片分离机要求进料浓度 5 Be以上，底流16-18 Be,由 于红薯含蛋白质远比玉米低， 只需两台分离机串用， 即二级分离 工艺，就可使蛋白质除杂达 80%以上，使产品含蛋白在 0.2%以 下。2.6 脱水干燥脱水采用三足离心机或 WG 800T WG 1 200 卧式刮刀离 心机均可，脱水后一般含水 38%-4

8、0% ，干燥一般采用气流干燥 工艺。2.7 淀粉乳的贮存由于鲜薯的加工期短（ 60 天左右），工厂通常将鲜薯集中破 碎加工，将淀粉乳置于多个贮池中贮存起来，淀粉沉淀后封存， 然后慢慢脱水干燥， 贮存前应调粉乳 PH 在 6 以上或加其他防腐 剂。3.薯干淀粉生产 薯干粉生产有湿法和干法两种不同的工艺。3.1 湿法工艺 所谓湿法工艺，即薯干经筛选除杂后，置于池内整片浸泡的 目的在于进一步除去泥砂等， 去除一部分色素物质， 松软薯干的 组织结构，利于淀粉颗粒游离出来，浸泡介质最好是石灰水，不 过工厂现行皆用清水，浸泡时间 8-10 小时或更长一些，浸泡好 的指标是薯片含水约 60% ，用手搓捻即碎

9、，一般为单池浸泡， 如果薯干经筛选后含泥砂较多，也可用 2-3 级水流清洗。浸泡好的薯片的进一步加工过程与鲜薯大致相同，即用锤式 粉碎机粗破碎，再用刚砂磨或冲击磨（针磨） 、细磨，用多斜槽 或碟片分离机除去蛋白质，达到精制的目的，然后脱水烘干。由 于薯干含泥砂较多， 要加强除砂手段， 在细磨前用捕石器除去粗 砂石，在分离蛋白前，再用多级除砂旋流器进行第二次除砂，较 先进的工艺还需在磨碎、筛分等工序中加入石灰水。湿法工艺的优点是泥、砂等杂质的去除率高，产品灰分含量 较低，缺点是淀粉收率低，淀粉的白度差，目前我国几乎所有薯 干淀粉工厂都采用这种方法， 只是工艺更简单， 选用的设备也不 先进，用清水

10、冷泡薯干，磨筛中也不加石灰水，多用金刚砂磨， 平筛或转动筛、 分离蛋白用斜槽，采用单级自制除砂器等，这些均有待进一步改进。3.2干法工艺此工艺是先将净化旳薯干破碎然后用石灰水浸泡，再进行加工，我国蚌埠市果糖厂红割德国的Wkempf和英国DorrOlivdr西欧分公司（荷兰）的 Carasa和W.Bakker等提供的红薯干片淀粉为生产线，进行了三年的综合研究，提出如下图所示的工艺流程:粗磨浸泡一氢氧化钙纤维渣粗筛-细筛系* 废水浓缩淀粉分离蛋白工艺洗涤水脱水干燥薯干片破碎工艺1.薯片经振动筛除砂土，输送至破碎机入料斗，输送带 入口设电磁除铁装置，经一级锤击式破碎机粗碎和二级锤式 破碎机粉碎，粉粒

11、穿过筛网，由抽风管送至一级旋风分离器 收集，经闭风器进入粉浆池，搅拌成原浆供浸渍工序。第二 级旋风分离回收尾粉，排空的气流基本得到净化。引风途径 有两条：一是进料斗入口，另一个是在二级破碎机体上加设 的开度可控风门。增加了两级旋风分离器，一个抽风机和一 个闭风口。详情请看工艺流程图 薯片级1级2. 旋风分离器破碎后粉粒平均粒径约为2.5mm。设计上，我们参照本厂淀 粉干燥系统的旋风分离器，采用切向进入，离心式旋风分离器的 主体尺寸：一级：直径0.55m，高度22m;二级：直径0.5m,高度2m.3. 离心通风机选用高压离心通风机，功率为3KW。风机选择应保证有足够 的余量，风机在工作中会因输送粉粒而造成风压下降， 为保证二 级旋风分离器收集尾粉，风机的风压应足够高。4. 车间内含尘量明显下降使用风机抽吸，粉粒经闭风器落入粉浆机，浆池溢风口出风 很缓，带出的粉尘不再飞出。因而整个车