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(chǎn)過(guò)程,是物理分離過(guò)程,即是將木薯原料中的淀粉與纖維素、白、無(wú)機(jī)等其它物質(zhì)分開(kāi)。在生產(chǎn)過(guò)程中,根椐淀 粉不溶于冷水和比重大于水的性質(zhì),用水及專用機(jī)械設(shè)備,將淀粉從水的懸浮液中分離出來(lái),從而達(dá)到回收淀粉的目的。其生產(chǎn)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(fēng)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(chǎn)的主要物質(zhì),必須確保質(zhì)量,要求鮮木薯新鮮,當(dāng)天采購(gòu),當(dāng)天進(jìn)廠,當(dāng)天加工,無(wú)泥、沙、根、須、木質(zhì)部分及其它雜質(zhì)混入;木薯干片要求干爽、不霉、不變質(zhì)、無(wú)蟲蛀。
鮮木薯的平均成分如下:
淀粉 27%
纖維素 4%
蛋白質(zhì) 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(zhì) 3%
其它 8%
水分 13%
由于木薯品種、采收時(shí)間、自然條件、生產(chǎn)水來(lái)不同,原料的淀粉含量有所差異。
3 輔料(加工木薯干片淀粉用)
硫酸 2KG/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(jí)負(fù)壓脈沖氣流干燥。
5 工藝流程
6 主要工藝過(guò)程
(1)原料準(zhǔn)備
原料是生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),原料的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。木薯淀粉廠的原料有鮮木薯和木薯干片兩種。
鮮木薯采收后,應(yīng)及時(shí)除去泥土、根、須及木質(zhì)部分、堆放在干凈的地面,避免混入鐵塊、鐵釘、石頭、木頭等雜物,要求當(dāng)天采收,當(dāng)天進(jìn)廠、當(dāng)天加工,以保證原料的新鮮度,從而提高抽提率及產(chǎn)品的質(zhì)量。
木薯干片應(yīng)干爽,不霉,不變質(zhì),無(wú)蟲蛀,以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)原料輸送
采用集薯機(jī)、輸送機(jī),將木薯從堆放場(chǎng)輸送到清洗機(jī),要求保證工序原料的正常供應(yīng)。在輸送過(guò)程中,要特別防止鐵塊、鐵釘、石頭、木頭等雜物混入。若發(fā)現(xiàn)雜物,應(yīng)及時(shí)揀出。
(3)清洗
采用GX-850型滾筒式清洗機(jī),該機(jī)分粗洗區(qū)、沐浴區(qū)、凈洗區(qū)。木薯原料隨園筒壁旋轉(zhuǎn)滾翻前進(jìn),以水為介質(zhì)(配水為1:4)噴灑、沖洗、 沐浴、挫磨、清洗、除皮。要求通過(guò)清洗去凈泥沙,去皮率達(dá)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(jié)構(gòu),從而使微小的淀粉顆粒能夠從木薯塊根中解體、分離出來(lái)。
采用6wsJ-45型飛錘式碎解機(jī),該機(jī)依靠高速運(yùn)轉(zhuǎn),使錘片飛起與錘鍔、隔盤、篩板等在機(jī)內(nèi)對(duì)連續(xù)喂進(jìn)的木薯進(jìn)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(lái),并以水為介質(zhì)(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(xì)小,使淀粉顆粒的分離更徹底,對(duì)提高抽提率更為有利。
要求經(jīng)一次碎解的淀粉原漿通過(guò)8.0mm 左右篩孔,經(jīng)二次碎解的淀粉原漿通過(guò)1.2-1.4mm篩孔。
(5)攪拌
攪拌是碎解、篩分、漂白、除砂、分離、脫水等工序必備的環(huán)節(jié)。其作用是:儲(chǔ)存原漿、乳漿;平衡乳漿濃度;調(diào)節(jié)乳漿的PH值,促使淀粉分離;避免淀粉沉淀等。
但需掌握好攪拌時(shí)間,如攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),可使乳漿變酸、液化,降低粘度及淀粉回收率。
(6)篩分
經(jīng)碎解、攪拌后的稀淀粉原漿需進(jìn)行篩分,從而使淀粉乳與纖維分開(kāi)。同時(shí),淀粉乳需篩除去細(xì)渣,纖維需進(jìn)行洗滌劑回收淀粉。通過(guò)篩分,達(dá)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(xì)渣。普遍采取多次篩分或逆流洗滌工藝。
要求通過(guò)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(zhì)含量低于0.05%;乳漿濃度達(dá)到5~6Bé。
(7)漂白
漂白是保證木薯干片淀粉產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。其作用為:調(diào)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(zhì)的分離;漂去淀粉顆粒外層的膠質(zhì),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(guò)漿,達(dá)到除砂的目的。經(jīng)過(guò)除砂,不僅可以除去細(xì)砂等雜質(zhì),而且可以保護(hù)碟片分離機(jī)。
(9)分離
分離的作用是從淀粉乳漿中分離出不溶性蛋白質(zhì)及殘余的可溶性蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì),從而達(dá)到淀粉乳洗滌、精制、濃縮的目的。
目前普遍采用碟片分離機(jī)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(jìn)行分離。一般將2臺(tái)碟片分離機(jī)串聯(lián)起來(lái)使用,要求第一道進(jìn)漿濃度為5~6Bé,出漿濃度則為20~22Bé。
(10)脫水
經(jīng)分離工序濃乳漿仍含有大量水分,因而必須進(jìn)行脫水,以利干燥。
目前多采用刮刀離心機(jī)進(jìn)行溢漿法脫水。要求通過(guò)脫水后濕淀粉含水率低于38%。
(11)干燥
由刮刀離心機(jī)脫水后的濕淀粉輸送至氣流烘干機(jī)進(jìn)行干燥。蒸汽壓力控制在0.8Mpa。要求通過(guò)干燥,淀粉成品含水量在13.5%左右。
(12)裝包入庫(kù)
要求包包夠數(shù),縫包牢固,及時(shí)入庫(kù)。
7 工藝要求
①必須保證木薯原料的新鮮度,以保證產(chǎn)品質(zhì)量及提高回收率。
②去皮要凈,因?yàn)榍杌锒舅刂饕性谀臼砥又,去凈薯皮可大大減少氰化物含量。
③在加工過(guò)程中用水量較大,要求加工用水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。
④不要采用鐵制設(shè)備及管道,因?yàn)榍杌镉鲨F會(huì)結(jié)合成藍(lán)色亞鐵氰化物而使淀粉著色,影響淀粉質(zhì)量。加之淀粉整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程基本上都是微酸性,因此,所用設(shè)備、管件最好采用不銹鋼。
⑤在生產(chǎn)過(guò)程中,物料輸送量很大,因而需用較多的泵。各種泵不僅起輸送作用,還要求有一定壓力,給物料以動(dòng)力,以達(dá)到在設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)時(shí)而分離。
⑥由于淀粉有易沉淀性質(zhì),纖維為不均勻物料,因而管道彎頭等部位都應(yīng)有法蘭或活接頭,一旦堵塞便于拆卸清洗。
⑦為保證產(chǎn)品質(zhì)量,在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)注意經(jīng)常清洗設(shè)備、場(chǎng)地,保持清潔衛(wèi)生。
⑧由于淀粉漿具有酸性,因而所有漿池(或罐)均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。
⑨在干燥過(guò)程中,應(yīng)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(chǎn)安全。
8 工藝特點(diǎn)
①生產(chǎn)流程布置以平面流程和垂直流程相結(jié)合,占地面積少,用管道少,用泵少,節(jié)省投資,降低能耗。
②生產(chǎn)流程短,從投料到生產(chǎn)出成品僅需30min。
③生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化,設(shè)備效率高。
④除干燥工序外,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程均在常溫常壓條件下進(jìn)行。
⑤通過(guò)采用新技術(shù),可進(jìn)一步提高工藝生產(chǎn)水平,充分發(fā)揮設(shè)備能力,減少設(shè)備臺(tái)數(shù),降低能耗和生產(chǎn)成本,增加產(chǎn)量,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
9 主要工藝參數(shù)
①清洗配水1:4。
②碎解配水1:1。
③一次碎解原漿通過(guò)8.0mm左右篩孔。
④二次碎解原漿通過(guò)1.2~1.4mm篩孔。
⑤通過(guò)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(zhì)含量低于0.05%;乳漿濃度達(dá)到5~6Bé。
⑥第一次分離進(jìn)漿濃度為5~6Bé,出漿濃度為12~15Bé。
⑦第二次分離進(jìn)漿濃度為8~10Bé,出漿濃度為20~22Bé。
⑧進(jìn)刮刀離心機(jī)乳漿濃度為20~22Bé。
⑨經(jīng)脫水后,濕淀粉含水率小于38%。
⑩成品淀粉含水位13.5%左右。
10 主要技術(shù)指標(biāo)
①商品淀粉回收率 >96%
②水耗 <30m3/t淀粉
③煤耗(折標(biāo)煤)<0.1t/t淀粉
④電耗 <180kWh/t淀粉
⑤產(chǎn)品質(zhì)量 一等品率(按《QB1840-93》)98%以上