欧洲马铃薯淀粉工业综述

欧洲马铃薯淀粉工业综述 (2010/01/09 17:49)

2010-01-10 16:37

1999年12月，荷兰道尔奥立弗公司及其与淀粉加工有关的业务合并进入瑞典阿法拉伐公司，荷兰道尔奥立弗公司更名为荷兰阿法拉伐默科公司，在中国的淀粉业务由亚洲商务有限公司独家代理．

总体情况

马铃薯生长在北纬40度至55度之间适宜的土壤和气候条件下。主要的马铃薯生产国家为：荷兰、德国、法国、波兰、波罗的海诸国、俄罗斯、中国和美国。马铃薯淀粉的工业规模生产始于19世纪初期。在时代变迁的过程中，马铃薯淀粉不得不与来自其他原料的淀粉竞争：诸如玉米和小麦。例如，在美国，l 860年共有大约220家马铃薯淀粉厂。l 900年以后，当玉米的生产显示出更强的经济性时，这个数字显著减少。l 998年欧共体国家的淀粉总产量为780万吨，其中48％为玉米淀粉，27％为小麦淀粉，24％为马铃薯淀粉，而1％为大麦和大米。目前在全世界，欧共体是最重要的马铃薯生产者。在各个欧共体国家，马铃薯的生产量受到配额限制。

玉米、小麦和马铃薯淀粉生产工艺的比较

比较种植玉米、小麦和马铃薯三者之间每公顷总干物产量和每公顷淀粉干物产量，结果显示种植马铃薯获得的产量最高。然而，种植马铃薯时收率的优势完全被种子的成本抵消，因为马铃薯薯种的成本大约是小麦种子的2倍，是玉米种子的1．7倍。

加工玉米、小麦或马铃薯另一个重要的不同之处，在于加工时所获副产品的范围和对该加工装置创造利润所起的作用。

淀粉的收率和各个副产品的收率如下表：

注：如果括号内的副产品仅回收一部分或未回收，则剩余的部分最终进入废水。

在加工玉米时，所获得的副产品麸质、纤维饲料和胚芽都是市场所需的商品，它们对该工厂的创利起着显著的作用．小麦的加工及副产品小麦面筋的计算也是相同的．

在加工马铃薯时，最有价值的产品是淀粉。副产品为薯渣、以及取决于工艺的：或是稀释的或浓缩的细胞液，或是(絮凝的)马铃薯蛋白粉(PPP)，或是(絮凝的)蛋白粉和(浓缩的)马铃薯液体蛋白(PPL)，它们都是价值较低的副产品，很难对加工工厂的创利起作用。

其它的主要不同之处为：

每年的生产期

马铃薯淀粉工厂每年的加工期只有100—110天，而玉米和小麦淀粉厂的加工期为340—350天。

对环境造成的负担

马铃薯淀粉工厂排放的废水量要比玉米或小麦淀粉厂大的多，尤其是在不回收蛋白(PPP和／或PPL)的情况下。

投资

马铃薯淀粉厂的投资要比玉米或小麦淀粉厂低。上述的比较似乎是，从经济的观点来看，为了生产淀粉，加工马铃薯与加工玉米和小麦相比，处于更不利的地位。因此可以预料到，马铃薯在淀粉产量中的份额将不会增加，甚至可能变得受到挤压。然而在一些地区，因种种原因必须种植和加工马铃薯，而且马铃薯淀粉的生产受到农业政策的支持，马铃薯淀粉工业就能够蓬勃发展。

工艺技术的发展

马铃薯淀粉生产的基础工艺已经应用了超过百年，而且事实上没有什么改变。其发展主要在于设备效率的改进提高，以及为了减少水耗和废水排放，从细胞液中回收蛋白的技术得到了应用。

原料接收

通常马铃薯用卡车运到生产现场。卡车经过过磅并取样若干测定卡车所载的平均淀粉含量。过磅和取样的结果决定农场主所获的价格。卡车接着驶向一种朝着卡车侧面的桥架，使马铃薯能够从卡车上下落到储斗中。输送机将马铃薯从储斗输送到干法净化转笼，在这里，附着的泥土和粗杂质被清除。干法净化后，马铃薯用输送机输送到马铃薯储库。

马铃薯储存

储存设施的设计，不同的淀粉生产者，能够相差非常悬殊。储存设施的能力根据马铃薯入库的规律为1—3天。一种实际的做法是将马铃薯储存在v形的(水泥)储槽中，底部带有水力输送沟槽。储槽可以布置成平行两排，之间有一个主沟槽。这些在储槽底部的沟槽用开／关滑阀与主沟槽相连。马铃薯通过沟槽水力输送到马铃薯清洗工序。马铃薯通过一个可(部分)移动的带式输送机进入储槽。

马铃薯清洗

马铃薯清洗工序通常包括：

除石器，在这里，石头、泥沙和其它重的杂质靠重力与马铃薯和其它漂浮物分离。

马铃薯清洗机，在此，马铃薯被搅拌，泥土和其它附着物靠剪切力从马铃薯表皮上分离。

分叶器，在这里，漂浮物如叶子、杂草等被分离。

新鲜水从工序的最后一级加入，与马铃薯的流向相反，逆流而行。工序排放的水含有泥沙，用泵输送到除砂站将这些杂质分离。除砂后，输送到洗水循环罐。一部分洗水排放到废水中．排放的量通过加入来自淀粉浓缩的溢流和／或新鲜水补偿。洗净的马铃薯用带式输送机和提升机输送到锉磨工序的进料储斗。

破碎和淀粉提取

破碎最初是用各种各样的磨来进行的，例如锤磨。在此特殊应用中，该设备有限的效率，使得只有大约80—85％的淀粉能被提取。在五十年代(低速)锉磨机应用于马铃薯破碎的操作，特别是在七十年代高速挫磨机的应用，显著地改善了提取率。现代化的锉磨设备，正如今天由各个欧洲公司(豪威、拉尔森、尼沃巴)提供的，达到了95—98％的提取率。这些类型的锉磨机转子的操作转速在20 00转／分以上。安装着一种锯刀(锉磨刀片)的转子对着锉磨区转动，破碎马铃薯并碎裂细胞壁，然后释放出淀粉颗粒。锉磨刀片易受到严重磨损，需要每2—4天更换一次。现有的灵巧设计和工具可以快速翻转或更换锉磨刀片。

为了避免淀粉变色，在锉磨时以及锉磨后即刻将夹带空气现象减少到最低程度，并且加入一些含亚硫酸的稀释水，这是很重要的。在不回收细胞液的工艺中，马铃薯浆被泵从挫磨机输送到淀粉提取工序。在淀粉提取工序中，薯渣从淀粉悬浮液中分离出来，为了将淀粉损失降到最低程度，薯渣在若干级中洗涤。原来提取是由慢速旋转(圆柱形)筛来完成的，接着是平面筛，有时带振动。并带喷水用于薯渣的洗涤。纤维和后来的尼龙曾用作筛网的材料。在该系统，洗涤的薯渣含有l 2—15％的游离淀粉。在本世纪六十年代，静止筛网—不锈钢制造的曲筛，被介绍到马铃薯工业界用于淀粉提取和薯渣洗涤．该筛网系统在很多欧洲马铃薯淀粉工厂投入使用并成功地运行．与以前的系统相比，甚至在减少洗水流量的情况下，薯渣中的游离淀粉还能减少到3％以下．

带有薯渣洗涤和内部卫生清洗(CIP)可能性的快速旋转离心筛在六十年代初被(阿法拉伐公司)推广并成为此工序的现代化的设备。此系统今天是由四台离心筛组成(四级)。像曲筛系统一样，薯渣用洗水以逆流洗涤方式洗涤。游离淀粉的损失降到2％以下。除了减少淀粉损失，该系统还具有减少空气混入(形成泡沫)并且不需要任何平衡罐。此系统可由几个欧洲供货商提供，例如阿法拉法、豪威、拉尔森、尼沃巴、斯达科萨等等。薯渣进一步在相同的离心筛中脱水并排放。如果薯渣需要干燥，则在干燥前薯渣进一步在挤压机和／或卧螺离心机中脱水。

淀粉浓缩

在淀粉的洗涤前，淀粉浓缩是必要的。起初淀粉浓缩是在浓缩槽中间歇地进行的。在浓缩槽中淀粉通过沉降作用得到浓缩。当到达充分的浓缩效果时，淀粉上面的细胞液泡沫被排出。在本世纪二十年代，真空转鼓过滤机被推广用于淀粉的浓缩。在四十年代和五十年代，该过滤机被早期的卧螺离心机和碟片喷嘴离心机(阿法拉伐)取代。

在五十年代期间，在道尔奥立弗公司(现阿法拉伐公司)成功地开发了用于玉米淀粉工业的多管旋流器之后，后者在六十年代备道尔奥立弗公司推广到马铃薯淀粉工业界。今天，用于淀粉浓缩的现代化的技术是：小型淀粉厂使用多管旋流器或碟片喷嘴离心机，而大型淀粉厂则专门使用碟片喷嘴离心机。淀粉浓缩的溢流是废水，浓缩物被泵输送到细筛分和淀粉洗涤工序。

细纤维筛分和淀粉洗涤

浓缩的淀粉浆料仍然含有细纤维，通常是在淀粉洗涤前去除。起初，纤维