马铃薯淀粉生产加工工艺分析

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、使用、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 、原料和产品

马铃薯原料对产品质量、收率和设备和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 8884—88)，其成分如下：干物质占总重量的比例最小应为22．5％；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2．7％；粗纤维占总重量的比例最大应为1．9％；灰分占总重量的比例最大应为1．2％。除此之外，马铃薯还需符合以下条件：①马铃薯

应在收获后一个月内加工；②马铃薯不可受冻；③马铃薯无发芽；

④l kg马铃薯的个数最多15个；⑤1kg马铃薯的坏损量不超过4％；⑧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99．6％。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1.4％~1.54％的可凝结蛋白，总蛋白含量大约2．8％。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

3．1 淀粉生产车间

3．1．1 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3~7d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。3．1．2 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。

3．1．3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。

3．1．4 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。

3．1．5 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。

3．1．6 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，和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和前面的纤维渣汇合。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。

3．1．7 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。

3．2 蛋白回收车间

3．2．1 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。液体在旋流器中和空气分离。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