1概述:
木薯淀粉主要用作食品、制糖、醫(yī)藥、飼料、紡織、造紙、化工等工業(yè)部門的原料。
木薯淀粉生產過程,是物理分離過程,即是將木薯原料中的淀粉與纖維素、白、無機等其它物質分開。在生產過程中,根椐淀粉不溶于冷水和比重大于水的性質,用水及機械設備,將淀粉從水的懸浮液中分離出來,從而達到回收淀粉的目的。其生產工藝流程分為輸送、清洗、碎解、浸漬、篩分、漂白、除砂、分離、脫水、干澡、風冷、包裝等工序。
2原料:
木薯淀粉的原料包括鮮木薯和木薯干片,它們是生產的主要物質,必須確保質量,要求鮮木薯新鮮,當天采購,當天進廠,當天加工,無泥、沙、根、須、木質部分及其它雜質混入;木薯干片要求干爽、不霉、不變質、無蟲蛀。
鮮木薯的平均成分為:淀粉27%纖維素4%蛋白質1%其它3%水分65%
木薯干片的平均成分為:淀粉68%纖維素8%蛋白質3%其它8%水分13%
3輔料:
?。庸つ臼砀善矸塾茫┝蛩?KG/T淀粉漂白粉0.5kg/t淀粉高錳酸鉀0.1kg/t淀粉
4工藝路線
木薯淀粉的濕法加工工藝,包括滾筒清洗、二次碎解、濃漿篩分、逆流洗滌、氧化還原法漂白(以新鮮木薯為原料才需漂白)、旋流除砂、濃漿分離、溢漿法脫水、一級負壓脈沖氣流干燥。
5工藝流程(略)
6主要工藝過程(1)原料準備(2)原料輸送采用集薯機、輸送機,將木薯從堆放場輸送到清洗機。(3)清洗采用GX-850型滾筒式清洗機,該機分粗洗區(qū)、沐浴區(qū)、凈洗區(qū)。木薯原料隨園筒壁旋轉滾翻前進,以水為介質(配水為1:4)噴灑、沖洗、沐浴、挫磨、清洗、除皮。要求通過清洗去凈泥沙,去皮率達到80%以上,再送入碎解工序。(4)碎解碎解的作用是破壞木薯的組織結構,從而使微小的淀粉顆粒能夠從木薯塊根中解體、分離出來。采用6wsJ-45型飛錘式碎解機,該機依靠高速運轉,使錘片飛起與錘鍔、隔盤、篩板等在機內對連續(xù)喂進的木薯進行錘擊、銼磨、切割、擠壓、從而使木薯碎解,使淀粉顆粒不斷分離出來,并以水為介質(配水為1:1),將碎解的木薯加工成淀粉原漿。目前普遍采用二次碎解工藝,以便使木薯組織的解體更充分、更細小,使淀粉顆粒的分離更*,對提高抽提率更為有利。要求經一次碎解的淀粉原漿通過8.0mm左右篩孔,經二次碎解的淀粉原漿通過1.2-1.4mm篩孔。(5)攪拌
攪拌是碎解、篩分、漂白、除砂、分離、脫水等工序*的環(huán)節(jié)。其作用是:儲存原漿、乳漿;平衡乳漿濃度;調節(jié)乳漿的PH值,促使淀粉分離;避免淀粉沉淀等。(6)篩分經碎解、攪拌后的稀淀粉原漿需進行篩分,從而使淀粉乳與纖維分開。同時,淀粉乳需篩除去細渣,纖維需進行洗滌劑回收淀粉。通過篩分,達到分離、提純淀粉的目的。
目前主要采用120壓力曲篩及立式離心篩,二者配合使用,即以曲篩篩分和洗滌纖維,以立式離心篩精篩除去細渣。普遍采取多次篩分或逆流洗滌工藝。要求通過原漿篩分、洗滌,薯渣(干基)含淀粉在35%以下,其中含游離淀粉小于5%;乳漿的纖維雜質含量低于0.05%;乳漿濃度達到5~6Bé。(7)漂白是保證木薯干片淀粉產品質量的重要環(huán)節(jié)。其作用為:調節(jié)乳漿pH值,以控制微生物活性及發(fā)酵、糖化;加速淀粉與其他雜質的分離;漂去淀粉顆粒外層的膠質,使淀粉顆粒持久潔白。(8)除砂根據(jù)比重分離的原理,將淀粉乳漿用壓力泵抽入漩流,底流除砂,頂流過漿,達到除砂的目的。經過除砂,不僅可以除去細砂等雜質,而且可以保護碟片分離機。(9)分離的作用是從淀粉乳漿中分離出不溶性蛋白質及殘余的可溶性蛋白質和其他雜質,從而達到淀粉乳洗滌、精制、濃縮的目的。
目前普遍采用碟片分離機洗滌、精制、濃縮淀粉乳漿。它根據(jù)水、淀粉、黃漿蛋白的比重不同進行分離。一般將2臺碟片分離機串聯(lián)起來使用,要求*道進漿濃度為5~6Bé,出漿濃度則為20~22Bé。
(10)脫水經分離工序濃乳漿仍含有大量水分,因而必須進行脫水,以利干燥。目前多采用刮刀離心機進行溢漿法脫水。要求通過脫水后濕淀粉含水率低于38%。(11)干燥由刮刀離心機脫水后的濕淀粉輸送至氣流烘干機進行干燥。蒸汽壓力控制在0.8Mpa。要求通過干燥,淀粉成品含水量在13.5%左右。(12)裝包入庫。
7工藝要求
?、俦仨毐WC木薯原料的新鮮度,以保證產品質量及提高回收率。
?、谌テひ獌?,因為氰化物毒素主要集中在木薯皮層中。
③在加工過程中用水量較大,要求加工用水達到飲用標準。
?、懿灰描F制設備及管道,氰化物遇鐵會結合成藍色亞鐵氰化物而使淀粉著色,影響淀粉質量。所用設備、管件采用不銹鋼。
?、菰谏a過程中,物料輸送量很大,因而需用較多的泵。以達到在設備高速旋轉時而分離。
?、抻捎诘矸塾幸壮恋硇再|,纖維為不均勻物料,因而管道彎頭等部位都應有法蘭或活接頭,一旦堵塞便于拆卸清洗。
?、邽楸WC產品質量,在生產過程中應注意經常清洗設備、場地,保持清潔衛(wèi)生。
?、嘤捎诘矸蹪{具有酸性,所有漿池(或罐)均應進行防腐處理。
?、嵩诟稍镞^程中,應控制和消除各種易燃源,如吸煙、電焊、靜電火花等等,以防止粉塵爆炸,確保生產安全。
8工藝特點
①生產流程布置以平面流程和垂直流程相結合,占地面積少,用管道少,用泵少,節(jié)省投資,降低能耗。
?、谏a流程短,從投料到生產出成品僅需30min。
?、凵a過程連續(xù)化,設備效率高。
?、艹稍锕ば蛲?,整個生產過程均在常溫常壓條件下進行。
?、萃ㄟ^采用新技術,進一步提高工藝生產水平,充分發(fā)揮設備能力,減少設備臺數(shù),降低能耗和生產成本,增加產量,提高產品質量。
9主要工藝參數(shù)
①清洗配水1:4。
②碎解配水1:1。
?、垡淮嗡榻庠瓭{通過8.0mm左右篩孔。
?、芏嗡榻庠瓭{通過1.2~1.4mm篩孔。
?、萃ㄟ^篩分、洗滌,薯渣含淀粉(干基)在35%以下,其中含游離淀粉小于5%;乳漿中的纖維雜質含量低于0.05%;乳漿濃度達到5~6Bé。
?、?次分離進漿濃度為5~6Bé,出漿濃度為12~15Bé。
?、叩诙畏蛛x進漿濃度為8~10Bé,出漿濃度為20~22Bé。
⑧進刮刀離心機乳漿濃度為20~22Bé。
⑨經脫水后,濕淀粉含水率小于38%。
?、獬善返矸酆?3.5%左右。
10主要技術指標
?、偕唐返矸刍厥章?gt;96%
?、谒?lt;30m3/t淀粉
?、勖汉模ㄕ蹣嗣海?lt;0.1t/t淀粉
?、茈姾?lt;180kWh/t淀粉
?、莓a品質量一等品率(按《QB1840-93》)98%以上
木薯淀粉生產的原理
木薯淀粉生產工藝流程分解為碎解、篩分、分離、烘干四個主要工段;又分為輸送、清洗、碎解、浸漬、篩分、漂白、除沙、分離、脫水、烘干、風冷包裝十二個控制點。
一、清洗的基本原理
清洗的作用:主要是清除木薯外表皮層沾帶的泥沙,并洗除去木薯塊根的表皮。保證淀粉質量,清洗的越凈,淀粉的質量就越好。同時,在清洗過程中還能夠去除塊根中的一部分*。
GX-850型滾筒式清洗機,其結構為臥式圓筒,設有粗洗區(qū)(包括排污孔)、沐浴區(qū)、凈洗區(qū)(包括排污孔)、噴水管、來復線、攪拌筋條等。依靠電動機帶動齒輪轉動圓筒,使原料靠邊圓筒滾翻推進,以水為介質噴灑、沖洗、挫磨除去泥沙及薯皮。
清洗的要求是:去除泥沙干凈,去皮率要求達到80%以上。
二、碎解的基本原理
碎解的作用:木薯淀粉主要儲藏于塊根的肉質部分,僅少量儲藏于內皮。碎解的目的就是破壞木薯的組織結構,使微小的淀粉顆粒能夠順利地從塊根中解體分離出來。從細胞中釋放的淀粉稱為游離淀粉;殘留于渣滓內部細胞中的稱為結合淀粉。
6WSJ-45型飛錘式碎解機,其結構由機蓋、箱體、機座、主軸、銼鍔、錘片、篩板、電動機等組成,是一種高速運轉飛錘式碎解機械,具有結構緊湊,運轉平穩(wěn),便于安裝使用,易于保養(yǎng)檢修等優(yōu)點。
碎解機通過電動機帶動中軸,依靠高速運轉的動力,使錘片飛起與銼鍔、隔盤、篩板等在機內連續(xù)喂進的木薯進行錘擊、銼磨、切割、擠壓、使其碎解,并以水為介質(原料與水的比例1:1.5),通過1.6毫米篩板擠出原漿。
二次碎解通過1.4毫米篩板,仍是破壞木薯組織結構,使微小的淀粉顆粒能夠更順利地、更干凈地從木薯組織結構中解體分離出來。
三、篩分的基本原理
木薯渣是細長的纖維,體積大于淀粉顆粒,勃漲系數(shù)也大于淀粉顆粒,比重又輕于淀粉顆粒,將碎解的原漿,以水為介質,攪拌均勻,再以漿泵均勻地喂入篩分設備(包括平振篩、滾篩、離心篩、壓力曲篩等),在機械的振蕩、滾翻、離心、水力沖洗的作用下,對原漿進行反復洗滌,并分別通過80~325目的篩網,使渣與淀粉乳分離。
四、分離的基本原理
泥、沙的比重大于水,又大于淀粉顆粒的比重,根據(jù)比重分離的原理,使用旋流除沙,或使用反洪槽的沉降法,均可達到較為理想的效果。而黃漿的比重,接近于水,又比淀粉顆粒的比重輕,其形狀為掌形,加工周期越長膠性能越大,粘篩,粘住淀粉顆粒,極難分離,故要求原料新鮮,工藝流程短,及時分離。蝶片分離機、旋液分離器,都是根據(jù)比重分離的原理進行設計的,木薯淀粉一般均需進行兩次分離,方可達到較為理想的效果。
五、離心脫水的基本原理
流槽直接起出的濕淀粉一般含水份為55%左右,蝶片分離機、旋液分離器一般分離出的濃乳漿為20波美度,均需再次離心脫水,提高干燥效率,節(jié)約能源。通過刮刀心高速旋轉的作用,進行固相與液相的分離,將大部分水份從篩網上的濾布空隙中拋出,得出的濕粉含水率低于35%,以達到節(jié)約熱能,提高產量和質量的要求。
六、干燥的基本原理
目前淀粉廠一般采用的氣流干燥(又叫急驟干燥)整個工藝時間是在一瞬間完成,因此淀粉顆粒內部水份來不及糊化已被干燥,故不會發(fā)生糊化或降解現(xiàn)象。
氣流干燥是并流干燥過程,即濕粉物料與熱氣流的并流過程,由傳熱和傳質兩個過程組成。當濕淀粉與熱空氣相接觸時,熱空氣將熱能傳遞至濕淀粉表面,再由表面?zhèn)鬟f至內部,這個過程就是傳熱過程;與此同時,濕淀粉中的水份從物料內部以液態(tài)或氣態(tài)擴散到淀粉表面,由淀粉表面通過氣膜擴散到熱空氣中去,這是一個傳質過程。就是以高溫氣流與濕淀粉均衡地在干燥管內進行熱交換,使干燥的淀粉呈粉末狀,冷卻后即可裝包入庫