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马铃薯淀粉生产培训资料马铃薯淀粉生产培训资料-PAGE7-马铃薯淀粉生产培训资料概论一、学习淀粉工艺学的意义目前,随着科学技术的进步,淀粉的应用越来越来广泛,尤其是淀粉的深加工及综合利用对淀粉发展起了很大的推动作用.淀粉广泛应用于食品、制药、造纸、纺织、铸造、陶瓷、水产、饲料等专业企业。因此淀粉工业是很有前途的。关于其用途后面再阐述,鉴于淀粉工业前景广阔,我们做为淀粉的制造者,应努力提高和掌握好淀粉的生产工艺,生产出合格的产品为淀粉深加工打下坚实基础。总之:通过大家对淀粉的初步认识和了解,学好《淀粉工艺学》是十分必要的,这样才能正确的掌握工艺、调整工艺,才能生产出高质量产品。二、淀粉的性状淀粉广泛存在自然界植物中,共分三大类:谷物类:小麦、大米、玉米、高梁薯类:木薯、甘薯、马铃薯、芋头豆类:蚕豆、绿豆、碗豆等淀粉是白色粉未状、无味、洁白不溶解于水。其颗粒呈圆形、卵形、多角形三种。其中:①马铃薯淀粉的颗粒为卵形,颗粒最大一般在15—100um;②玉米淀粉为圆形和多角形;③大米淀粉为多角形;④甘薯淀粉为卵形;⑤木薯淀粉为卵形;⑥小麦淀粉为圆形。颗粒大小都不等。淀粉颗粒大小可参见下表:不同淀粉颗粒大小淀粉大小范围(μm)平均范围(μm)玉米5-2515马铃薯15-10033木薯5—3520甘薯15—5530小麦2—35—-高粱5-2515大米3—85水分差异的原因淀粉一般含水份较多:玉米淀粉为12%、马铃薯淀粉为20%、小麦淀粉为14%。根据这个水份含量在干燥淀粉时,可以进行宏观的控制来调解,因为淀粉的水分含量受周围空气湿度的影响。在阴雨天湿度大,淀粉的水份含量增高;在干燥的天气湿度小,淀粉丧失水份,使水份含量降低。总之成品淀粉中的水份含量随着气湿的变化上下波动,并不影响成品的储存。但是马铃薯淀粉干燥后水份必须在19—20%之间.淀粉的糊化:糊化,是指淀粉加热到一定的温度时,淀粉粒子吸水膨胀迅速而显著,造成胶粒轴射方向及双折射消失。这种现象称淀粉的糊化。(注:关于胶粒轴射性,是由于淀粉的支链淀粉、直链淀粉各相邻分子间因气键而成结晶状的“胶粒”导致淀粉粒在偏振光下呈双折射性,这是分子间作用和化学键的研究范畴。)淀粉的糊化有两种:①a化②β化(老化)a化,淀粉在我界条件下,由结晶态形成结晶态,这种现象称为a化。β化,淀粉在外界条件下,形成糊化,再降温冷却后,又形成凝聚,这种现象称淀粉的老化即β化.由于β化影响了其应用,所以食品上常用苷油脂来防止淀粉β化。淀粉粒急速膨胀而丧失双折射的温度称为糊化温度。事实上糊化湿度为一定湿度范围,而非一点,对于不同种类的淀粉具有不同的糊化温度,它可以为不同的用途种类之用。淀粉糊化的不可逆性及吸水膨胀性对加工工艺的影响不同淀粉之糊化温度范围淀粉种类双折射性消失之温度(糊化温度)糊化开始温度℃糊化完成温度℃玉米淀粉6470木薯淀粉5970甘薯淀粉7076马铃薯淀粉5667小麦淀粉6070高梁淀粉6878大米淀粉6878由此看出马铃薯淀粉的糊化温度最低,这是马铃薯淀粉的优点。用于进行淀粉深加工,与其它淀粉相比较它是佼佼者。因此建立马铃薯淀粉加工企业势在必行,有利于农村脱贫致富之路。在我国变性淀粉蓬勃发展的同时,淀粉的粘度越来越显得比较重要。现列表比较如上:淀粉种类长短粘度稳定性透明情况冷却时结成凝胶程度小麦短低较稳定不透明很强玉米短较高较稳定不透明强高梁短较高较稳定不透明强木薯长高降低透明很弱马铃薯很长很高降低很多很透明很弱三、淀粉的种类及用途淀粉种类繁多,选用不同种类原料加工成不同种的淀粉产品(即原淀粉,国外称为生粉)。随着社会的进步,淀粉的技术发展又进一步.用化学、物理或酶处理原淀粉,改变其性质,使其更适应于一定应用范围和技术要求,效果更好。这种第二次深加工的产品我们把它称为变性淀粉。变性淀粉适用性强,应用范围广,在世界上已形成十三个系列,淀粉品种达1000种以上。这些产品系列主要包括:1.预糊化淀粉(a淀粉);2。氧气淀粉;3.变联淀粉;4.双醛淀粉;5。阳离子淀粉;6。羟烷淀粉;7。酯化淀粉;8。醚化淀粉;9.接枝共聚淀粉;10.酸变性淀粉;11。酶变性淀粉;12。糊精;13。热交预糊化淀粉。以上变性淀粉的用途十分广阔,现举例说明:农业中的应用:马铃薯淀粉变性后与聚氯乙烯合成生产的降解地膜,近年来已引用成功。国家为搞好环境,防止白色污染,投资大量的资金利用淀粉与聚氯乙烯合生产降解地膜.当然地膜可以促进植物生长快及早熟、增产,还可以防御霜冻及暴雨的袭击,能调节光照、湿度,创造适合农作物生长的微域气候。农民使用的地膜的经济效益显著提高,因此我国广大农村作用地膜需求逐年在增加。淀粉经变性后可作为农药和除草剂的缓解剂。淀粉衍生物可以有效地控制药物的有效期。淀粉在纺织行业中的应用:明代《天工开物》书中已有记载用淀粉上浆.随着当今淀粉的发展,人们已经研制玉米淀粉酸解后上浆,效果十分好,随着科技的发展,纺织行业的物料品种不同,我们国家又研制出阳离子和阴离子淀粉上浆,上浆后,既能使纺织品容易着色,又能使物品光泽明显提高.淀粉在食品中的应用:淀粉变性后广泛应用于食品工业中,可以用作搞氧剂、除臭剂、品质改良剂、粘合剂、稳定剂、食品薄膜、低热量食品、增稠剂、保型剂、增粘剂、搞热剂、胶凝剂等。比如说:康师傅方便面,就是添加了3%的马铃薯酯化淀粉.大家可想而知,我国的方便面生产产家有多少,每年还需进口马铃薯淀粉。淀粉在医药中的应用:如果说三酸二碱是化学工业之母,那么医药生产更离不开淀粉生产工业。现在医药工业几乎有一半需用淀粉,有的制药厂里虽然不直接用淀粉,但是它还在用淀粉深加工后的产品为原料.搞菌素多以葡萄糖为碳源,也有直接以淀粉为原料。生产维生素C的中间体山梨酸由葡萄糖氧化而得,维生素B2、发酵T也需碳源,四环素、土霉素直接用淀粉制造。所有的药离不开淀粉,片剂药大部分用淀粉,虽然说已有许多新辅料代替淀粉,但是淀粉无毒性、原料多、价廉,制药厂多采用淀粉。淀粉在造纸行业中的应用:淀粉主要用于造纸行业中的打浆或类似打浆机的地方应用,应用的目的是提高纸张纤维间的结合强度,减少纸张表面的“起毛”现象,建立起“纤维-淀粉-纤维"间的结合,从而增加了纤维纸张的强度。用于纸张表面施胶,在造纸机辊桷两端表面将淀粉施胶剂涂在纸的两面,能使淀粉施胶剂均匀地施于纸的两面,少部分淀粉施胶胶被吸收到纸的内部,使纸的表面开成一层薄膜,因而使纸张表面的纤维能结合得更好,使纸张书写流畅,在印刷时不起毛、不掉毛,并且还起着控制纸张油墨吸水性、平滑性、光泽性、白度等性能,提高纸张印刷效果。以马铃薯淀粉为原料生产淀粉概况马铃薯原产于南美洲西海岸的智利和秘鲁的安第斯山区,当地人栽培达千年以上,他们将马铃薯块茎经过冷冻、光皮、反复晾晒,作为食物。现在世界各国栽培的马铃薯都是从南美洲引进经过选择的后代,基本上属于马铃薯栽培种。马铃薯在世界是最早的栽培历史是1536年.西班牙人在1570年将马铃薯由南美洲引入西班牙,18世纪未至19世纪初马铃薯从欧洲引以北美、非洲南部、澳大利亚。美国于1719年由爱尔兰引入栽培.马铃薯现在已经发展成为全世界栽培面积较大的粮食作物之一。我国据《马铃薯栽培技术研究》一书记载,我国引时栽培马铃薯的时间是在17世纪20年代至50年代之间,由荷兰引进,故有荷兰薯之称.马铃薯又名土豆、洋芋、山芋蛋、荷兰薯。在非谷物类农作物中是最好的粮食作物之一,具有高产、早熟、用途广、分布种植面广、既是菜又是粮食等特点。它的块茎中含有12-26%的淀粉和对人类极为重要的营养物质(蛋白质)、糖类、矿物质、盐类和维生素B1、B2、C等.马铃薯的蛋白质按照生物价值衡量高于许多其它植物的蛋白质。如果把鸡肉蛋白质的生物价值作为100%,那么小麦高蛋白质的生物价值是64%,而马铃薯的生物价值则是85%。所以说马铃薯不但是人类的食物,并且是轻工业加工的主要原料.它可以制做淀粉、糊精、酒精、合成橡胶、人造纸、电影胶片、糖浆等多种工业产品,它还是多种家畜和家禽的优良饲料。因此发展马铃薯生产加工业以改良和提高农民经济收入、提高人民生活水平都有重要意义。目前马铃薯栽培范围已遍布世界,栽培最多的国家是独联体、荷兰、美国、波兰、德国、加拿大和中国等。我国的马铃薯生产与世界先进国家相比差距很大,首先是单产太低,品质跟不上,淀粉含量较低,距机械化的耕种和收获相关很远,而发达国家的耕种和收获全部采用机械化生产。并且每三年更换一些新的品种,像荷兰平均单产要收获3000kg以上,而我国的东北、西北每亩单产平均2000kg-2500kg左右。但是据了解云南曲靖地区的马铃薯每亩单产kg-kg,我们只能希望政府部门能够在栽培技术和品种更换上狠下工夫,提高单产数量,增加农民经济收入.马铃薯的块茎的结构及组成马铃薯是块茎类作物,是植物的加粗和缩短地下茎。随着植物的为断生长,地下茎(芽茎)加粗并逐渐变为块茎。块茎是贮备营养物质的仓库.马铃薯的果实并非昌马铃薯,马铃薯的果实是浆果,呈圆形或随圆形。色泽为:绿色、褐色、紫绿色.马铃薯的种子很小,千粒重为0.5克,呈扁平或卵圆形,其表面粗糙,种子在果实内,每个果实含有100-300粒种子。马铃薯的形状和颜色每个品种都有不同的特点,块茎通常是圆球形、随圆形、卵形等形状。这是因为在地下生长过程中细胞向各方向分裂和增大的速度不同造成的,每个大小不同的马铃薯都带有不同程度或较深的芽眼,在芽眼里贮存关体眼的幼芽。马铃薯块茎的颜色通常是白色、白中带黄色、红中带粉红色、深红色、紫蓝色。块茎的果肉一般是白色带有不同程度的浅黄色,只有个别品种的块茎呈红色或黑紫色。32143214马铃薯块茎的构造如图:1外部果肉2表皮层3形成层环4内部果肉块茎表面覆盖着一层硬的皮层,这它是由环死的厚壁细胞组成的,细胞中充满了干涸的细胞原生质。皮层和分布于皮层下部的木栓化了的一些细胞层,是保护层。它保护块茎免于干枯,并防止微生物潜入块茎里面及其它外界影响,块茎表面有大小不同的孔,是用于块茎呼吸的,它极微细小的缝隙分散在块茎的表面,使块茎通过这些缝隙与外界进行气体交换,吸入氧气,排除二氧化碳及水蒸气,气孔的大小和多少因品种和栽培条件而不同。在土壤粘度湿度大而透气性差的条件下,块茎为也与外界进行气体交换,不得不使气孔细胞地长裸露,于是在块茎表面形成了许多极不美观的疙瘩,即影响商品质量,又为病菌的入侵大开了方便之门.块茎中主要含淀粉的部分是外部的果肉(薄壁组织),而在内部果肉中的淀粉含量则很少,马铃薯块茎的化学成分随品种、土壤、气候条件、耕种技术、贮存条件、贮存时间等原因都有不同的变化。例表马铃薯块茎的主要物质含量的波动范围如下物质马铃薯块茎成分占原料比重%最小量最大量水份63.286.9干物质13.9136。8其中淀粉8。022。4糖纤维素0。23。5糖0.18.0(粗蛋白)含蛋白质0。74.6脂肪0。041。0(灰分)矿物质0。41。9有机酸0.11。0由表可知:马铃薯的化学成分对确定不同用途的马铃薯的质量具有决定性的意义。现就马铃薯表中马铃薯的成分作一简解:1。水份大约占马铃薯全部重量的四分之三,淀粉约占马铃薯块茎的干物质重量的80%,淀粉是马铃薯基本的和重要的碳水化合物.它的淀粉含量取决于马铃薯的品种,并依土壤――气候条件而波动。早熟的马铃薯品种中所含淀粉比晚熟的品种淀粉含量要多一些。在干旱期间生长的马铃薯中积累的淀粉量比在多雨及寒冷期生长的马铃薯积累的淀粉要多。但是,在温暖天气里随着降雨量增加则会促进淀粉量(淀粉量与块茎的全产重量之比以%来表示)提高。同一个品种的马铃薯各块茎大小不一样,其淀粉含量也有不同。一般来讲中等个头的马铃薯块茎的淀粉含量最多。2。除淀粉外,在马铃薯中含有其他碳水化合物,其中最有用处的是纤维素、糖和果胶物质。纤维素是构成块茎细胞壁的主要物质,其中大部分含于皮层里。纤维素不溶于水,仅是在水中膨胀。在淀粉生产中,纤维素几乎全部随着渣滓(淀粉副产品)从生产过程中排出.马铃薯中的纤维素含量太高会导致生产中渣滓增多,因此会造成淀粉的损失增大。3。马铃薯所含的糖主要是蔗糖、葡萄糖和果糖.这些糖是块茎汁的主要组成部分。在新收获的马铃薯中有一半以上是葡萄糖、三分之一是蔗糖,只有5%的果糖。但是这些糖在淀粉生产过程中,糖随马铃薯汁液(细胞液水)一起排出。尚有部分糖残留在没有破碎的块茎细胞壁中,最后与渣滓一起排出。4。马铃薯的果胶物质主要是原果胶,它是不溶于水的化合物,在马铃薯块茎中,原果胶与组织细胞相缔结的。大量的果胶物质含在表皮内,果胶的平均含量为马铃薯重量的0。7克左右,在淀粉生产中,这些物质能积蓄在淀粉的下脚料(渣滓)中。5。马铃薯含氮物质主要是蛋白质及游离氨基酸,两者之比为2:1至1:1。它们主要分布在马铃薯的皮层、与皮层相连结的层次块茎果肉中。马铃薯蛋白质的人体食用和饲料用的意义在于这些蛋白质中含有有及动物的机体所不能合成的称为不可取代的必需氨基酸。6.马铃薯的矿物质(灰分)含量平均为原料重量的1%,矿物质包含在全部细胞及组织的结构元素成分中。占全矿物质一半以上的是氧化钾,基次是磷、钠、氯的化合物。除此之外,在块茎中还含有硫、镁、钙、铁及其它元素,占马铃薯总灰分70%以上的是可溶性物质,这些物质在淀粉生产过程中被洗涤,并与马铃薯汁及废水一起排出。对于不溶解的灰分残留在渣滓中,少部分残留在淀粉中。7。马铃薯细胞液中的酸度取决于马铃薯块茎中有机酸的存在,例如柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、草酸、乳酸等等。8。在马铃薯块茎中还存在脂肪酸(棕桐酸、油酸、亚油酸、亚麻酸)。维生素(C、B1、B2、B6及其它维生素,其中维生素C的含量为10-25毫克/100克原料重)指100克脂肪酸,不是100克马铃薯及糖苷(配糖体)物质,在这些物质里,葡萄糖(或者其它单糖)是与醇、醛或酚相结合的。许多糖苷具有苦味,糖苷属于龙葵苷(龙葵碱),它有含量在马铃薯储存期间受到阳光的照射和风吹及发芽是(龙葵碱)急剧地增加。块茎的外表层有许多糖苷,特别是在皮层的内含量更多。(刚收获的马铃薯糖苷很少)龙葵苷(龙葵碱)是有毒的物质,在生产过程中能形成稳定的泡沫,随着龙葵碱的增加,泡沫增多,对淀粉工业生产是不利的,经常造成和妨碍淀粉生产线中许多环节、工段的顺利进行.例如:马铃薯输送用水和工艺和水增加所有生产线中的工艺有泵工作效率降低80年代期世界发达国家采用排出泡沫及蛋白质设备有细胞液离心机和臣式离心机及旋流站综合使用排除。90年代初世界发达国家对马铃薯的泡沫及蛋白质和可溶性物质全部采用了多级旋流站设备排除泡沫。举例补充:淀粉生产对马铃薯质量的要求由于马铃薯的病害较多,如果马铃薯堆垛中病薯较多,可能造成整个堆垛的马铃薯连片出现病害。这样不仅使淀粉提取率降低,还会造成淀粉内在质量的降低。因此,马铃薯质量进行严格的收购质量要求是很有必要的。1.为了保证马铃薯净重,收购人员应严格把关,对马铃薯中的污杂物要相应地从总量中折扣.2.作为精淀粉的生产原料,要求马铃薯淀粉含量高.3.尽可能地要求马铃薯表面光滑、芽眼数量少,皮薄、其它干物质成分含量少。(因为皮厚纤维素多,薯渣就会增多,淀粉提取率降低,工艺用水量增加。)4.马铃薯的块茎不得小于30毫米,但是在收购期间不得超过总量的5%。5.呈现绿皮的马铃薯块茎不允许超过总量的2%。6.马铃薯块茎收获期被机械损伤的不能超过总量的2%.7.感染干枯病及疫病的马铃薯块茎不允许超过2%。8.对马铃薯收购期块茎带有泥、沙、土含量不允许超过1.5%。不能收购带有邪杂气味的马铃薯。第四节淀粉生产对马铃薯贮存要求马铃薯是季节性农作物,因而对淀粉生产来说同样是季节性很强的原料。在马铃薯收获期间要大量采购来保证生产需要,所以说正确贮存马铃薯对淀粉生产意义重大。1.通常在工厂中大部分采用堆垛贮存方式,很少采用散堆放。只有马铃薯染病或严重损环时,才可以散堆放。传统的马铃薯贮存都采用通风堆垛方式进行贮存,高不得超过4米,宽不得超过2-3米,垛与垛之间不得超过5米。为了有效贮存马铃薯,在堆垛一下部(低部)沿其中轴线掘一条250mm×300mm的通风道,离堆边缘1.5m用多孔模板覆盖在通风沟上,在板上盖薄薄一层稻草,堆垛的两端安装有向沟中通风的管道。如气温高,可采用鼓风机强制性通风。在马铃薯堆垛的顶部可采用草带或塑料薄膜覆盖。例如:234123411.覆盖层2.强制通风管3.通风道4.温度计堆放马铃薯要选择地势高的地方,要有抵御冬季冷风保暖.不可把堆场地安排在地下水位高的地方。最好是地下水位不能高于1。5m,选择场地时应具备一定的坡度,以排除雨水和解冻水。同时不能把堆垛场地按排在粘性土壤的地方,因为粘土透气性能差,当通风不足时可能使马铃薯窒息。这种堆垛方法是传统方式。2.现在发达国家如荷兰、德国、美国、加拿大等国家采用室内隔离、输送流动贮存方法。采用自动调温、自动通风贮存方法。但是对我国经济条件差的地方很难做到,因为投资太大。3.在我国东北、西北一些马铃薯加工厂家,大部分采用尼龙网斗装带方式码垛。高度4-5m,宽6m,码垛之间的距离为0。8m,长度可根据地方而定。堆垛上而多采用稻草覆盖,再用塑料编织蓬布全部覆盖、扎紧。以防冬天气温下降和下雨、下雪。白天在气温高的情况下,可取掉覆盖的塑料纺织蓬布.但是一定要防止阳光照射.4。一般来说,刚收获的马铃薯继续进行着生理过程,其中最主要过程是呼吸,在呼吸的过程中要产生大量的二气化碳和水蒸气,这是一部分碳水化合物降解时释放出热量.因此在马铃薯堆垛上可以看到气体,这是散热所造成的,加之有水蒸气,因此马铃薯在堆放中显得很湿。由于以上原因,马铃薯在热量不宜散发的同时,且有水蒸气的存在下,使马铃薯休眼的块茎发芽,使龙葵碱急剧增加,同时由于二氧化碳浓度的增大,使块茎中的糖积累。在此,对马铃薯堆放、码垛都要进行通风,使马铃薯进行气体交换和温度调节,提高淀粉质量和保证提取率。据研究:在0-2℃糖分的积累是由于淀粉的分解,而糖分的降低则是由于块茎的呼吸及糖重新转变为淀粉的结果。所有这些过程都是在复杂的酶系统作用下进行的。一般来讲马铃薯储存在4℃马铃薯在贮存期间,块茎中的水份部分地发挥,使马铃薯逐渐减轻。总的含量及矿物质含量在贮存中大致恒定不变。在温度较高,空气温度较大的情况下,马铃薯可以发芽,据实验,在温度低于5℃月份按马铃薯原料重量计算的损失率%月份按马铃薯原料重量计算的损失率%九月1。2三月0。5十月1.0四月0.9十一月0。78五月1。2十二月0.5六月2.0一月0。4七月2.5二月0。4马铃薯精制淀粉加工工艺概况马铃薯块茎中的淀粉颗粒包在构成块茎植物细胞的特殊细胞壁里。在特殊细胞里,淀粉颗粒含在细胞液中.马铃薯精制淀粉的生产任务是尽可能的、大量地破环马铃薯的细胞壁,使其从中释放出淀粉颗粒,然后清除可溶性物质和不可溶性杂质。当然马铃薯淀粉生产的整个过程主要是靠机械化和自动控制操作来完成.马铃薯精制淀粉生产的主要工艺过程由下列工序组成:马铃薯加工前的准备马铃薯输送到加工车间马铃薯除去石头、杂物及清洗马铃薯的破碎马铃薯细胞液的分离从浆料中洗涤淀粉(抽提)马铃薯细胞液的再分离淀粉乳的精制淀粉乳的除沙淀粉乳的细纤维分离淀粉乳的再次精制淀粉的脱水淀粉干燥干淀粉除湿干淀粉的精筛包装入库马铃薯淀粉各生产企业所采用的工艺、设备各有所不同,但各企业都具有专门和独特的工艺流程.但是,湿淀粉加工主要的生产工序在各种工艺流程原理中基本相似。马铃薯加工前的准备为了得到高质量的淀粉,保证锉磨机可靠有效地工作,更需要进行一系列的处理准备工作。这些工作就是:清除设备、管道等杂质和泥沙,然后检查原料输送。输送工段、清洗工段的每台设备、每台储水池的阀门按工艺需要的要求是否关闭和需要打开.然后用生活水灌满所需要设备清洗用水,输送储池用水,起动空机运转是否正常,数分钟停机。同时在生产前的湿加工车间用氢氧化钠或次氯酸钠清洗工艺管道、设备,封闭储灌,除去有害物质,为增加淀粉的白度和纯度做好准备进行投料生产。马铃薯输送工段的检查工作:⑴(马铃薯收购前)关闭鲜薯仓内池的所有闸板阀门;⑵关闭2号、3号鲜薯储仓闸门井总闸板阀门;⑶打开1号鲜薯储仓闸门井总闸板阀门;⑷打开1号鲜薯储仓外(池外)按装水仓闸板阀门;⑸安装好1号鲜薯储外(池外)第一个闸板阀门水枪;⑹关闭两台备用土豆输送的进口闸阀,同时打开准备起动两台土豆输送泵闸板阀门;⑺关闭马铃薯输送、清洗工段所有生活用水阀门;⑻关闭刮泥机底部泥沙自流阀门;⑼关闭马铃薯输送工段、清洗工段所有起动设备用泵进口和出口阀门;⑽打开马铃薯输送工段、清洗工段所有起动设备泵进口和出口阀阀;⑾对该工段的所有各种型号泵在起动之前必须人工盘动正常后按起动通知按顺序进行依次起动。马铃薯输送工段:根据我厂的工艺流程,使用水与马铃薯混合湿输送。合待加工的马铃薯采用交通运输工具卸在鲜薯储仓池里,池底部带有斜度的流水槽,并安装冲送水阀门及高压水枪的输送是靠高压水枪喷出的水与马铃薯按比例混合自流到泵站(水与马铃薯的比例为7:3为宜)。通过专用马铃薯清洗输送泵输送到4.8m高的自流U型槽里,自流按照速比进马铃薯清洗加工车间进行除石,马铃薯经过脱水隔栅与水分离,输送水返回循环输送处理站,而马铃薯自流到清洗机进行洗涤。例图:马铃薯输送工段工艺示意图eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,10)eq\o\ac(○,9)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,8)⑴输送污水池⑵污水输送泵⑶取杂曲筛⑷沉淀泥沙池⑸除石供水泵⑹处理水供水泵⑺投药槽及罐⑻刮泥沉淀池⑼重复用池⑽水枪输送泵⑾鲜薯储仓阀门井⑿水枪及阀门现就我公司工艺流程逐一介绍:鲜薯储仓:(流逆沟)的横断面是一个漏斗形,中间的最下端是一个带坡度的流槽流槽的旁边150mm有高压水枪及闸板阀门,高压水枪的工作压力为2.5kg,主要用来输送和冲洗马铃薯到提升清洗马铃薯泵站(泵前池)。鲜薯储仓及高压水枪鲜薯储仓及高压水枪马铃薯泵站:原站共计安装有4台马铃薯离心清洗泵,其中两台正常工作,两台待命。马铃薯与水的混合物靠泵的工作和离心输送到4.5m钢平台的自流U型槽,该槽是有坡度的,马铃薯与水自流进入清洗车间的第一道工序--除石。输送槽马铃薯泵故障排除口输送槽马铃薯泵故障排除口复习题:为什么鲜薯仓正常输送原料,马铃薯输送泵输送量突然减少?答:①泵进口闸板关死②泵的时口处有杂物或石头、木棒等堵塞泵的出口处管道中有马铃薯堵塞,叶轮固定螺丝松动。以上讲到马铃薯输送到车间,在我国或者世界其它国家采用的输送方法都有所不同.在德国、波兰等国家多年降雨量少的地区,建设的马铃薯淀粉厂都采用机械化干法输送马铃薯。其优点是节约用,缺点是机械化一次性投资太大.条件是该厂必须建设在沙土地区或者是马铃薯产区的土壤粘性较差的地区。例如我国青海省互助县引进成套的年产5000吨马铃薯淀粉生产线是就是干法输送马铃薯到加工车间。最后又改为湿法输送。3。马铃薯清洗工段:来自输送工段的马铃薯与水的混合物通过除石机除去石块、沙粒等杂物,使石块、沙粒通过刮石面和石块螺旋输送机送到车间外。除石面的尾部安装有虾U型槽,马铃薯与水的混合物自流再通过脱水格栅在运动中分离马铃薯和输送水,输送水返回输送污水处理站,通过沉淀池和过滤后继续使用。而马铃薯靠重力落入第一台清洗机和第二清洗机进行清洗,两级清洗机是串联接。它两的旁边有比较纯净的循环清洗用水池,该池的顶部安装有4台清洗用输送泵,两备两用,该泵是供两台清洗机之间清洗和输送来用。清洗机的用水如果混浊,由生活用水和振动筛用水来补充更换。然后将清洗干净的马铃薯经第二台清洗机出口斜槽靠自重进入马铃薯斗提机,由它来提升到期8。0平面振动清洗筛,清洗水返回清洗机,马铃薯通过振动筛落花流水入马铃薯储存罐内(该罐容积约30吨),储存罐的底部出料口与一台马铃薯螺旋输送机相连接(位号2).该机的输送速度可无级调整。用以控制和调整湿加车间的生产能力。马铃薯螺旋输送机的出口设计有下料管,两头带有安装拆卸连接法兰与锉磨机的进口相连接(位号3)。清洗工段工艺示意图:eq\o\ac(○,14)eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,eq\o\ac(○,14)eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,10)eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)1)输送槽2)排水格栅3)一级清洗机4)二级清洗机5)提升机6)振动筛7)储斗8)输送机9)10)锉磨机11)虾米输送机12)输送槽13)二级清洗泵14)一级清洗泵前面讲到马铃薯通过输送槽进入清洗车间到除石机,马铃薯除石机的顶部与输送槽相连接,该设备上有手动调节缝隙的格栅可以让石头从缝隙漏出去.水流是从循环用水处理站的沉淀泥沙池用专用液下泵送来水流向上冲,而马铃薯被水流阻挡不会从缝隙漏下去,是马铃薯和水的混合物通过虾米自流槽进入下一道工序脱水格栅。eq\o\ac(○,eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)出料口石头输送机反冲水进口eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)马铃薯出口马铃薯进口积水箱出水管分水隔板脱水格栅:属U型槽,U型槽的底部有15mm宽缝隙,水自流通过积水箱到清洗画底沟――到循环处理站。马铃薯靠自重通过U型槽进入第一台清洗机。当然这时不要干净的清洗水来冲送.马铃薯清洗机:eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)马铃薯出口马铃薯进口洗涤转彀出泥沙口溢流水口马铃薯清洗机有一人多孔的转彀,该转彀安装在清洗箱内,底部呈半圆形。转彀的外部有螺旋刮泥沙板,内外有螺旋输送板,该转彀载着马铃薯在一个水位可调的水槽内旋转,达到清洗马铃薯的目的。水槽的水位由一个溢流水箱的闸板阀门来调节。而马铃薯借助流槽进入清洗机转彀的一端,清洗后借助多孔转彀的刮板的另一端由漏水提斗排出.然后进入第二台清洗机—马铃薯斗提机。马铃薯斗提机:eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,4)电机eq\o\ac(eq\o\ac(○,6)马铃薯提斗eq\o\ac(eq\o\ac(○,5)被动轮机壳排水口eq\o\ac(eq\o\ac(○,7)沉头螺栓马铃薯提斗:沉头螺栓沉头螺栓漏水孔沉头螺栓漏水孔马铃薯斗提机的工作原理与一般工矿企业、水泥厂采用的斗提机是一样的。不同的一点是:马铃薯斗提机采和皮带式,并且提斗与矿石、水泥提斗有差异,它的提斗两面及正面有很多用来漏水,斗提机的底部计有出口与一楼的车间地沟连接。清洗后的马铃薯经提升面提到8.00平面楼层的振动清洗筛落入马铃薯储仓。该机属于马铃薯专用提升机。马铃薯振动洗涤筛:卸料管振动筛面振动电机积水箱喷淋头振动弹簧回水管马铃薯振动筛进料与马铃薯斗提机连接,下料靠自重落入马铃薯储仓。它属于振动平面筛,装有可调振动电机,槽的中部有不锈钢筛网,孔径¢15×15mm.下部是积水槽,振动筛的支脚有弹簧,振动筛的上部配装6只喷淋头用来现次洗涤马铃薯。马铃薯的磨碎马铃薯磨碎操作的目的在于尽量地使块茎的细胞破裂,并从中释放出淀粉颗粒。在破开马铃薯的大量细胞时得到一种混合物,这种混合物是由破裂和不破裂的植物细胞,细胞液及淀粉颗粒组成,这种混合物称为马铃薯浆料.结合淀粉:在马铃薯浆料中,残留在未破裂的细胞中的淀粉,在生产中不能再返回加工而与渣滓一起排出,这种淀粉称为结合淀粉。游离淀粉:在马铃薯浆料中,从细胞中释放出来的淀粉称为游离淀粉.马铃薯磨碎操作的效果用磨碎系数表示,它表明从细胞中提取淀粉颗粒的程度.磨碎系数(锉磨度)用游离淀粉与含在洗净的马铃薯或磨碎的浆料中的全部淀粉之比来确定.通常磨碎系数按下列公式确定,以百分比表示:K=A·100(A+B)K=为马铃薯磨碎系数(%)A为100克浆料中游离淀粉重量(克)B为100克浆料中结合淀粉重量(克)马铃薯磨碎系数的高低,在很大程度上决定了淀粉的产量及与之有关的全部生产技术经济指标。例:1)磨碎系数在800-900以上者2)游离淀粉提取率92%3)湿渣结合淀粉含量5%—4%4)细胞液水淀粉含量3%—4%现介绍磨碎机(锉磨机)的大概结构及工作原理:我们的生产线配装HR800—500型锉磨机两台,一备一用,电动机功率为160KW,锉磨机与电动机安装在一个普通机架上.马铃薯锉磨机主要由转鼓、外壳、轴、轴承、摩擦部件、栅孔、电机等组成。现只简介磨擦部件:1)刀具:刀具安装在转鼓的刀具槽内,借助槽内的弹簧及转鼓的离心力来加紧刀片.刀具与转鼓的工作表面最适宜距离为2mm。2)刀片:固定在转固刀具与刀具间的槽内,刀片的齿面突出刀具的外部平面高度1—1.5mm刀片马铃薯磨碎程度取决于马铃薯的新鲜程度、所用刀片质量、刀片的齿断面及刀片突出于刀具平面的高低、转鼓转速、锉磨机栅孔的大小等都有关系.在生产工艺上,我们一般要求格栅孔最适宜的大小直径是2。5mm(截面)。宽1.5mm-2mm的长方形截面。这样锉磨机的磨碎系数会提高.这次我们公司购买豪威公司800-500型锉磨面所带的刀片转特殊,刀片厚度为1.25mm,它转速达2900转/分钟,锉磨系数可达到92%—被破碎的马铃薯浆与空气接触,很快会变黑,为了防止马铃薯浆变黑,可以加一部分亚硫酸,防止它与空气接触变黑问题。然后由一台11KW的柱塞泵输送给下一道工序-—-—抽提筛(离心筛)。按照豪威公司给我们提供的工艺流程来讲:马铃薯储斗(流程图号位号1)—-无级调速螺旋输送机(流程图号位号2)--锉磨机(流程图号位号3)-—柱塞泵(流程图号位号4)-—抽提筛(离心喷射筛)(流程图号位号5)马铃薯储斗-—柱塞泵工艺流程图:eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,1)马铃薯储斗可调输送机下料管锉磨机浆料槽柱塞泵马铃薯细胞液的分离马铃薯被高速锉磨机破碎后,从马铃薯中释放出的细胞液是溶于水中的蛋白质、氨基酸、微量元素及其它物质的混合物。天然的细胞液含有4。5—7.0的干物质.这个数量占马铃薯总干物质重量的20%左右。在锉磨后的马铃薯浆料中分离出细胞液水可以降低以后工段中泡沫的形成,提高工艺设备及泵的生产效率,有利于重复利用工艺过程用水,大大减少淀粉生产中废水的数量,降低废水的污染程度。除此之外,在空气中氧的作用下,组成细胞的一些物质发生氧化,导致淀粉色泽发暗,并降低了由淀粉制成糊精的粘度。为了合理的利用马铃薯的珍贵物质(精制淀粉)改善加工淀粉的质量,提高各项理化指标、卫生指标、感官指标,提高淀粉产量,把细胞液分离成高浓度的形式。细胞液的组成:组成构限平均干物质含量4.5%-7。0%5.8生物耗氧量毫克/升25000-5500038000(COD)干物质组成其中还原糖%7%-2。0%1。5%凝结蛋白质%18%-25%23%氨基酸和氯化物%17%-27%22%无机物质%18%—30%24%果胶脂肪8%—20%16%在我国东北、西北、西南农村的传统小作坊的生产中一般采用人工或机械搅拌、沉淀后——更换清水的方法进行细胞液水的分离。在欧洲发达国家到80年代初至90年代末已研制出马铃薯细胞液水分离设备--离心专用设备。到90年代中我国已测绘制造以该机:德国OTFE—502、450、400、100、K型马铃薯细胞液分离,卧式离心机,它的主要构造及工作原理:由转子、螺旋卸料板、差速器、主轴、外壳、供料管、转子支架、润滑系统、电机、传动、制支装置组成。离心机的工作原理:马铃薯浆料经进料管送入转子内壁,在离心力的作用下,浆料以切线形式在内壁运动,固体物及重粒子沉降在转子的内表面,由螺旋推料器将固体物及重粒子送到该机的锥体部分至卸料口。澄清的细胞液水沿着转子的锥体另一端运动排除。经泵或自流方式到沉淀池进行沉淀。利用离心要机从马铃薯浆料分离细胞液水的生产方式,有一定的小颗粒淀粉要损失.损失的标准各厂家都不一样.(要根据推料器刮板与锥体内壁的间隙而定)马铃薯细胞液分离对离心机的要求是:要浆料中尽可能地分离出细胞液水,使游离淀粉的损失减少到最低的限度。它分离马铃薯细胞液水的工作能力可达25%—28%(28%-70%,上海355型),剩余72%-75%要给下一工段—-细胞液水的分离来完成。我国上海化工机械厂已生产出450型、600型离心机,用来分离马铃薯细胞液水效果与进口设备没有什么区别。它的淀粉损失同样为0。3-0.4克/升.从马铃薯浆料中洗涤淀粉在马铃薯浆料中已将大部分细胞液分离出来,经泵或自流的方式送到沉淀池去沉淀。而使浓缩后马铃薯浆料含有游离淀粉和结合淀粉及细胞液需要加一定的工艺软水来稀释,使破裂和未破裂的马铃薯细胞中,还有残留在细胞浆料中的可溶性物质需要洗涤分离。为了从马铃薯浆料中分离出淀粉和渣滓,需要在不同结构的筛分设备进行洗涤分离。近年来一般的现代加工工厂采用了封闭式离心喷射筛进行分离淀粉颗粒,使淀粉颗粒、可溶性物质、细胞液水等混合物向指定的方向前进。而带有少量淀粉颗粒的浆料(渣滓)向反方向通过离心喷射筛进行再次分离淀粉与渣滓。现介绍我厂洗涤离心分离筛(抽提筛)转的主要构造及工作原理。HZ3850型离心分离筛(抽提筛)也叫旋转喷射筛,它主要由转子、软水喷射器、锥体筛篮、锥体筛篮支架、分料盘、进料管、泵、喷嘴、外壳、电机、轴承、支承架等组成。工作原理:被稀释的马铃薯浆(悬浮液)经离心分离筛的进料管在通过分料盘将马铃薯交料(悬浮液)分布在锥型筛表面上,使高速运转的离心筛浆料以复杂的曲线运动方向从锥体筛篮的顶部移向底部,再加上带有工作压力(3kg)的软水喷射器通过喷嘴喷向锥体筛篮上的浆料中,近使大量的淀粉颗粒及可溶性物质通过筛篮的筛目向离心筛的淀粉乳液储室去.而含有少量淀粉颗粒的渣滓沿着锥体筛篮的出口流向离心筛的渣滓储室通过专用泵送到下级离心筛再进一步二级、三级分离。壳体筛篮支架筛篮软水喷射器轴承与主轴筛进料总门进料管软水进料管筛上物出口带消泡的乳液泵纤维渣浆泵电机轴承箱皮带分料盘我厂从豪威公司引进的HZ3850型离心分离筛(抽提筛)共三级是串联在一起的(一个单元),它的淀粉颗粒与渣滓分离采用全封闭逆流式生产工艺。它的淀粉乳液泵和纤维渣浆泵带有消泡沫功能,并带有反冲清洗筛篮的装置,材料采用防酸性的304不锈钢材质制造.筛篮、喷嘴、机壳内部设计有自动清洗程序,不需要人工清洗。马铃薯浆料洗涤分离淀粉工艺流程:(S3100单元)马铃薯被磨碎后,由一台柱塞泵(P—3000)输送给淀粉与渣滓分离单元(S3100)的第一台离心分离筛(抽提筛)(S3100)筛下物淀粉乳由一台专用乳泵(P3106)送至马铃薯细胞液与淀粉洗涤分离单元,五级旋流站的(C3500)每一级旋流乳液专用泵送至第二台洗涤分离筛(S3102)进行淀粉与渣滓的分离。第二台洗涤分离筛(抽提筛)的筛下物淀粉乳由一台液专用泵(P—3104)送至第一台洗涤离心分离筛(S3101)稀释马铃薯浆料。而第二台洗涤分离筛(S3102)的筛上物含少量淀粉一渣滓由一台渣浆泵(P-3103)送至第三台洗涤离心分离筛(S3103)进行淀粉与渣滓的进一步分离。第三台洗涤离心分离筛(S3103)的筛下物--淀粉乳由一台淀粉乳专用泵(P—3102)送至第二台洗涤离心分离筛(S3102)稀释马铃薯资料。而第三台洗涤离心分离筛(S3103)的筛上物,含有很少量的淀粉与渣滓由一台渣浆泵(P3101)送至薯渣脱水筛(S3104)进行渣滓的脱水。第四台薯渣脱水筛(S3104)的筛下物,含有少量淀粉的液体由一台专用泵(P3100)送到第三台洗涤离心分离筛(S31003)稀释马铃薯资料。而第四台薯渣脱水筛(S3104)筛上物薯渣由一台螺旋输送机(T3100)输送至车间外的薯渣储存罐,由单杆螺旋输送泵送至薯渣发酵池进行发酵处理.马铃薯的薯渣脱水的含水份为86%;四级洗涤离心分离筛分离的淀粉液一般波美度控制在6-8Be之间。离心分离筛的主要工艺流程。马铃薯磨碎马铃薯磨碎柱塞泵一级离心分离筛二级离心分离筛亚硫酸薯渣脱水筛五级旋流站二级离心分离筛薯渣输送发酵四、淀粉颗粒与渣滓的洗涤分离主要承决于离心分离筛(抽提筛)的质量和制造结构有关,同时与软水工作压力、筛篮的目数、筛篮的锥度、离心分离筛的转速等有直接关系。其中有一项不合理会影响淀粉与渣滓的分离效果。比如:筛篮目数地大,细纤维会混合在乳液中,给下一工段造成麻烦.筛篮目数太小,会造成游离淀粉混在渣滓中排出。软水的工作压力不够,同样会造成淀粉与渣滓的分离效果。马铃薯浆料以达四级离心分离筛洗涤分离后,淀粉乳要送去细纤维和细胞液水的(旋流站或卧式离心机)分离和浓缩提练.而马铃薯渣滓送去脱水——发酵。五、离心分离筛(抽提筛)开机前准备工作:1。打开离心筛的端门检查筛篮螺母是否松动2.检查筛篮是否有破孔3。检查筛篮和锥形筛篮支承架是否与机壳有磨擦声4.检查传动皮带是否张紧5。检查乳液泵、纤维渣浆是否被卡死6.关紧离心分离端门手柄7.关紧进料管、软水管、乳液管接口螺丝。六、离心分离筛生产对水的要求1。工艺软水送车间要求压力3kg2.锉磨工段的柱塞泵送料不得断流3.亚硫酸必须保证供应4.淀粉乳的浓度一般需要控制在8-10Be(波美度).第六节马铃薯淀粉乳液细胞水的分离从离心分离筛(抽提筛)中分离出的淀粉乳液要送去用机械化进行分离细胞液水。因为被磨碎的马铃薯之中的细胞液水含有大量的游离可溶性物质,这些可溶性物质随着被磨碎的马铃薯浆料通过离心分离筛(抽提筛)的筛篮孔混合在淀粉液中需把它在最短的时间内分离出。因为马铃薯细胞液水当处于空气接触时,很快地变为暗褐色,细胞液水的着色物质影响淀粉的白度。为了改善和提高淀粉白度,在从浆料中洗涤分离时所得到的悬浮物细纤维,被稀释的细胞液水要立即用机械化来分离。被机械化所分离的浓缩淀粉乳需加入一定的亚硫酸。而被机械化分离的细胞液水排在加工区外进行沉淀处理.在我国80年代中——90年代末建立的大型机械化马铃薯淀粉加工厂多采用卧式沉降离心机进行分离和浓缩马铃薯淀粉乳液及马铃薯细胞液水。但是用它来分离细胞液水,淀粉损失一般在0.3-0。4克/升之间,分离马铃薯细胞液水的工作能力一般在60%—68%左右.(取决于波美度Be)在离心分离筛(抽提筛)分离出淀粉乳液中含有细渣滓增加,随着细胞液水带走的淀粉颗粒损失随之增加。如果离心分离筛(抽提筛)分离出淀粉乳液浓度增高,使细胞液水中的淀粉含量减少。在经过细胞水分离后的淀粉乳液中,除了淀粉及少量的可溶性物质外,还有少量的沙粒和细纤维(细小渣滓)需要下一道工序来处理完成。16161415131211109814151312111098600型马铃薯细胞液沉降离心机1。差速器2.轴承架3。外转鼓4。带螺旋刮板内转鼓5。外壳6.乳液进料管7.减振器8.分料盘9。保护装置10。细胞液室11。浓缩液室12。浓缩液调整口13.安全罩14。浓缩液出口15.细胞液水出口16.细胞调整挡板卧式沉降离心机的工作原理:带有小纤维、少量可溶性物质的淀粉乳液沿着进料管进入带螺旋的内转鼓分料盘,在此经过它分配进入内转鼓与外转鼓之间的空间.淀粉颗粒、细小沙粒、细小纤维等主要物质都沉降在转鼓壁上,并用螺旋排至转鼓锥体部分的小端。经过浓缩的淀粉被抛向浓缩室,以卸出浓缩淀粉乳.由此将淀粉乳送至下一工段除沙等精制。在转鼓内的细胞液水相对于沉淀反方向移动,并经过专门的细胞液溢流孔(喷嘴)迫使流向细胞液室,由此可采用自流或者泵送到沉淀池进行处理.该机转速为1600转/分钟电机功率15KW处理量12-153/mn差转速37转/分钟浓缩程度25-37Be(波美度)淀粉损失率0。03克/升2。采用旋流站分离马铃薯细胞液水采用旋流站分离马铃薯细胞液水、蛋白质、泡沫是90年代末的最新工艺,旋流一般来讲以组来计算,它有很高的生产能力,具有清洗方便、操作简单、便于维修。它的工作能力主要有以下三点:1)分离马铃薯细胞液水(一单元五级)60—70%/。2)分离细小纤维的作用。3)浓缩淀粉乳作用可达到22Be(波美度).例:采用旋流站分离马铃薯细胞液水的作用有:淀粉乳的浓缩作用淀粉颗粒与细胞液水的分离作用淀粉颗粒与细小纤维的分离作用旋流站的工作原理:含有可溶性物质和细小纤维的淀粉乳,通过专用送到旋流站的工作室。(要求工作压力3kg,0。30兆帕)带有可溶性物质和细小纤维淀粉乳在压力被迫通过旋流站工作室进入沙克龙进口,沿着切线方向进入锥体的圆柱部分,做快速旋转运动,产生离心力,在离力的作用下是细小沙粒和淀粉颗粒在比重差的作用下进行分离。使细小沙粒、淀粉颗粒压向沙克龙锥体圆柱壁,沿着壁体形成螺旋被抛向底孔.(浓缩液出品“喷嘴”)浓缩淀粉乳(18Be-22Be)再加工艺软水通过专用泵送下一旋流站进行洗涤分离.而带有小颗粒淀粉和细小纤维在比重差的作用下沿着沙克龙锥体圆柱面抛向沙克龙顶部液体出口(喷嘴).由专用泵送下一旋流站进行分离小颗粒淀粉和细胞液水。沙克龙工作原理图1.清液体出口2。密封环3。工作室4.圆柱锥体5.圆柱锥体小头6.密封体7.8.浓缩液出口9。混合物料进口旋流站工作原理1.压力表2.沙克龙3。澄清液室4.浓缩液室5。清液出口6。混合液进口7。浓缩液出口8。外壳9.外壳紧固螺栓3.采用旋流站分离马铃薯细胞液水主要工艺流程(3500单元)荷兰豪威公司提供的一单元五级旋流站用来分离含有可溶性物质和细小纤维的马铃薯淀粉乳液中的细胞水代替卧式沉降离心机。它的主要工艺流程是由马铃薯离心分离筛(抽提筛)分离的混合淀粉乳液由一台专用泵(离心筛下泵P—3106)送至一单元五级旋流站P3501的第一级流站(C3501),浓缩淀粉乳由一台专用泵(P3504)送至第四级旋流站(C3504),而逞有小颗粒淀粉的细小纤维的细胞液水由一台专用泵(P3506)送至第一台离心分离筛(抽提筛)稀释马铃薯浆料。第四级旋流站分离的浓缩淀粉乳液依靠它的工作压力送至带搅拌的淀粉乳液罐待下道工序除沙精炼。而第级旋流站分离带有少量小淀粉颗粒的细胞水由一台专用泵(P—3503)送至第三级旋流站(C3502)进行分离。浓缩淀粉靠工作压力送对第四级旋流站.而带有更少量淀粉颗粒的细胞液水由一台姒用泵(P—3502)送至第二级旋流站(C3502)进行分离。第二级旋流站(C3502)分离出的浓缩淀粉乳由一台专用泵(P—3503)送至第三级旋流站(C3503)进行分离.而马铃薯的细胞液水由一台带消泡功能的专用泵(P-3507)送至细胞液水沉淀池进行沉淀后处理.通过五级旋流站的洗涤分离,有65—70%的马铃薯可溶性物质的细胞液水被分离出来。而被五级旋流站经过工艺水和软水稀释后浓缩的淀粉乳,波美度大约20Be,含有可溶性物质、细小沙粒、灰份、蛋白等杂质还残留在淀粉乳内,需要加工艺软水稀释后再进行下一道工序提炼。采用五级旋流站分离马铃薯细胞液水的工艺图第七节马铃薯淀粉乳的精制淀粉乳的精制就是要把残留在淀粉乳中的可溶性物质蛋白质、细小纤维(细小渣滓)、细小砂粒尽可能的清除.精制淀粉乳是淀粉生产工艺的最主要操作之一,是对最终淀粉纯度、理化指标、卫生指标、感官指标有很大的影响。因此,淀粉乳的精制工工段主要靠先进的工艺和设备及操作技术来确定。淀粉乳精制工段主要采用的设备有:精乳液反应罐、旋流除砂器、自净式过滤器、离心洗涤喷射、多级旋流站等组成。在80年代中期,前苏联、德国、波兰、中国等国家一些大型淀粉加工厂多采用振动平筛和弧形筛及多级旋流站来完成淀粉乳的精制,到90年代中期世界盛产马铃薯的国家都在淀粉乳精制工段做了很大的改进,其工艺流程各有不同。现介绍90年代较先进的精制淀粉乳工段的工艺流程:一、德国、波兰:被臣式沉降离心机分离后的粗淀粉乳被臣式沉降离心机分离后的粗淀粉乳粗淀粉乳储罐自净式过滤乳液旋流除砂器离心洗涤第一台离心分离筛砂粒沉淀池喷射筛第二台离心分离筛第三台离心分离筛四级旋流站离心洗涤喷射筛自净式过滤器三级旋流站三级旋流站清淀粉乳液罐真空脱水机淀粉干燥二、前苏联:卧式离心机卧式离心机粗淀粉乳液罐旋流除砂器精淀粉乳液罐12级旋流站弧形筛自净式过滤器淀粉乳脱水淀粉干燥离心分离筛细胞沉淀池三、现介绍荷兰HOVFX公司提供精制淀粉乳工段的工艺流程.前面讲过,马铃薯细胞液水中含有可溶性物质、蛋白质及泡沫65—70%已被五级旋流站洗涤分离。剩余35-30%的细胞液水中可溶性物质、细小纤维、细小砂粒需要在精制淀粉乳工段尽可能的全部洗涤分离。由五级旋流站的(C3504和C3505)旋流站分离的浓缩淀粉乳靠自压送至(T4101)带搅拌的粗淀粉乳液罐.乳液浓度大约21.5Be,在这里还需后工段的工艺水稀释.由亚硫酸工段送来的一定数量的亚硫酸进行漂白,以防淀粉乳与空气接触降低其白度.然后由一台淀粉乳专用泵(P-4101)送至旋流除沙器进行除去细小砂粒。四、4101淀粉乳液的除砂经过C3400单元旋流站分离出淀粉乳液中大量的细胞液水可溶物质的70-65%被五级旋流站分离,尤其是大量的蛋白质、泡沫剩余的30—35%的可溶性物质还残留在淀粉乳中待下一工段再资次分离和精制淀粉乳液。但是残留在淀粉乳中的细砂粒必须通过旋流除沙器进行会离。如果淀粉乳中的细小砂粒不经过旋流除沙器分离,就会增加淀粉的灰份含量和使淀粉成口的斑点增多.其成品的等级同时也降低。旋流除沙器的工作原理与旋流站有相同之处,它是通过(T4101)粗淀粉乳液罐的(P-4101)淀粉乳液专用泵送旋流除沙器的工作室。旋流除沙器的要求工作压力一般在2.5-3kg之间,淀粉乳在压力下供给旋流除沙器的工作室,沿着切线方向进入锥体圆柱部分上部向下部做旋转运动,产生离心力.在此,细小砂粒与淀粉比重着的作用下进行分离。具有较在比重的砂粒压向旋流除沙器的圆柱锥体壁,沿着螺旋线被抛向底部的砂粒储存室(含有少量淀粉颗粒及砂粒,要打开阀门每隔一小时排放一次)。而淀粉颗粒与水的混合物淀粉乳靠压力排出旋流除沙器的出口,转入下道工序进行精制。按HOVFX公司工艺送至(C4200)一型淀粉乳旋流进行精制淀粉乳液。1.旋流除沙器锥体管2.沙粒储室3.沙粒排除闸板阀4。流量控制阀5.流量计6。淀粉乳液排出口7.淀粉乳液进口五、淀粉乳与细胞液水、细小纤维再次分离:淀粉乳的精制最终淀粉质量和等级标准的保证。近年来欧洲一些国家先后研制推出三种不同方法的淀粉乳精制工艺流程。独联体研制推出的淀粉全部工艺采用19级旋流站分离细渣滓、纤维素及细胞液水.德国、波兰等国家一般采用12级旋流站中间加弧形曲筛或都良心喷射等工艺分离细渣滓、纤维到及细胞液水。所采用的工艺流程不同,所得到的淀粉质量和等级也有所不同。近年来荷兰HOVFX公司研制推出的淀粉乳精制工艺流程采用三单元15级旋流站、中间加三级离心喷射筛和过滤器精制淀粉乳液是淀粉质量和等级的提高。现就荷兰HOVFX公司的淀粉乳精制工艺流程给大家做介绍:前面我们讲了粗淀粉乳经过(C4101)旋流除沙器提取了细砂粒,但是淀粉乳含有细渣滓、纤维素和可溶性物质及细胞液水进一步提到取.其工艺流程为:淀粉乳靠(C4101)旋流除砂器的压力送至(C4200)15级旋流站的二型(单元)第一级旋流站(W1)淀粉乳液泵(P—4204)。浓缩淀粉乳由(P4205)淀粉乳液泵送至(W2)。带有细细滓、纤维素、淀粉颗粒的细胞液水靠压力送一型(一单元)R1旋流站的(P—4203)淀粉乳液泵是R1旋流站的浓缩液靠压力送至(S4501)和(S4502)离心喷射筛。15级精制单元所用的旋流器和前边所说的旋流器其工作原理是一样的,只是在工艺流程中有很大的不同,15级精制工艺我们也称之为逆流洗涤工艺,在本单元中将使用大量经处理的工艺软水对粗淀粉浆料中的残余纤维,部份可溶性蛋白,细砂粒等杂质进行尽可能的清洗分离,以得到高品质的淀粉乳液.工艺流程如下:工艺流程图略,待现场再予以画出。对最后一级(W15)旋流器工作原理进行进讲解,着重对工艺软水的作用加以说明.对回收单元及抽提筛组的工艺流程进行简单说明。真空脱水单元真空脱水单元主要是对精制后的淀粉乳液进行前期脱水,最终得到含水量在38~42%的湿淀粉,工厂现采用的是由荷兰HOVEX的真空脱水机,主要工作原理如下:(根据图形进行讲解,应着重说明其工作原理,运行情况,CIP过程,为何要进行CIP等,)首先由真空泵将转豉内的空气吸出,在转鼓内形成部份低气压区,这样转鼓外部淀粉浆料中的一部份水份会被大气压压入滤布内并经管道吸走,而淀粉颗粒由于其直径较大,不能通过滤布,将被吸附于转鼓滤布表面并在转鼓转动过程中被刮刀刮下掉入湿淀粉输送机送至干燥车间进行干燥.控制脱水效果的关键因素:真空脱水机滤布的洁净度转鼓与刮刀的距离真空泵的功率转鼓的转速(宣威工厂为可调)淀粉浆料的玻美度.CIP过程,以药剂NAOH为例。由于NAOH在水溶解时会放出大量的热量,使溶液温度迅速升高,故在加入药剂前必须先用清水对设备进行仔细清洗,(提问:为什么在进行CIP前必须先用清水清洗干净设备中的残余淀粉?)溶液配制可在淀粉乳液罐中进行,先加入一定量的水后加入NAOH,并开启搅拌器以利于充分溶解,将配制好的碱溶液打入转鼓槽内并启动转鼓浸泡一定时间后开启真空泵将碱液吸出并排入车间地沟内。待碱液使用完毕后即用大量清水对设备内外再进行清洗,务必除去残余碱液,干燥工艺含水38~42%的湿淀粉是不可以直接进行包装的,必须要进行二次干燥使水份降至18%左右方可进行包装,为此,在干燥车间必须进行再一次的干燥.干燥工艺流程如下:插入图片脱水后的湿淀粉水分含量在39%—41%之间,经输送皮带通过方型管自流到干燥单元的喂料斗搅拌器、喂料绞龙、扬升器输送到干燥管内与热空气混合,在引风机的吸入作用下,干燥管内湿淀粉和热空气混合物进入一级脉冲管干燥弯管,被加热的混合物在脉冲管内形成旋转蜗流快速向弯管区运动,使淀粉颗粒内的结合水分从淀粉颗粒的轴线中心向外扩散形成水蒸汽,此时热空气的温度下降到55℃-56℃之间,空气的水分含量增加,淀粉得到干燥。干燥后的淀粉经旋风分离器与水蒸汽分离,经分离后的淀粉沿旋风分离器口进入密封螺旋输送机及闭风螺旋输送机输送到自流方型管进入均容仓.干燥后的淀粉水分在17。5%-19%之间,水蒸汽经蜗壳器和进汽管吸入引风机进口,水蒸汽的温度约41℃15。3在每次开机和停机以及马铃薯在储存期腐烂较严重时,商品淀粉的白度、水分、纤维含量与正常生产时有一定的差异,精加工车间工艺调整大约需20—30分钟时间,为了稳定产品质量,设计了均容仓。均容仓可采用回流方式调整商品淀粉的
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