1 概述
木薯淀粉主要用作食品、制糖、醫藥、飼料、紡織、造紙、化工等工業部門的原料。
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,用水及專用機械設備,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。
鮮木薯的平均成分如下:
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%
由于木薯品種、采收時間、自然條件、生產水來不同,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、一級負壓脈沖氣流干燥。
5 工藝流程
6 主要工藝過程
(1)原料準備
原料是生產的物質基礎,原料的質量直接關系到產品的質量。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,應及時除去泥土、根、須及木質部分、堆放在干凈的地面,避免混入鐵塊、鐵釘、石頭、木頭等雜物,要求當天采收,當天進廠、當天加工,以保證原料的新鮮度,從而提高抽提率及產品的質量。
木薯干片應干爽,不霉,不變質,無蟲蛀,以保證產品質量。
(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,要求保證工序原料的正常供應。在輸送過程中,要特別防止鐵塊、鐵釘、石頭、木頭等雜物混入。若發現雜物,應及時揀出。
(3)清洗
采用GX-850型滾筒式清洗機,該機分粗洗區、沐浴區、凈洗區。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徹底,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、脫水等工序必備的環節。其作用是:儲存原漿、乳漿;平衡乳漿濃度;調節乳漿的PH值,促使淀粉分離;避免淀粉沉淀等。
但需掌握好攪拌時間,如攪拌時間過長,可使乳漿變酸、液化,降低粘度及淀粉回收率。
(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
漂白是保證木薯干片淀粉產品質量的重要環節。其作用為:調節乳漿pH值,以控制微生物活性及發酵、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
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臺碟片分離機串聯起來使用,要求第一道進漿濃度為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
要求包包夠數,縫包牢固,及時入庫。
7 工藝要求
①必須保證木薯原料的新鮮度,以保證產品質量及提高回收率。
②去皮要凈,因為氰化物毒素主要集中在木薯皮層中,去凈薯皮可大大減少氰化物含量。
③在加工過程中用水量較大,要求加工用水達到飲用標準。
④不要采用鐵制設備及管道,因為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。加之淀粉整個生產過程基本上都是微酸性,因此,所用設備、管件最好采用不銹鋼。
⑤在生產過程中,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,給物料以動力,以達到在設備高速旋轉時而分離。
⑥由于淀粉有易沉淀性質,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。
⑦為保證產品質量,在生產過程中應注意經常清洗設備、場地,保持清潔衛生。
⑧由于淀粉漿具有酸性,因而所有漿池(或罐)均應進行防腐處理。
⑨在干燥過程中,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,節省投資,降低能耗。
②生產流程短,從投料到生產出成品僅需30min。
③生產過程連續化,設備效率高。
④除干燥工序外,整個生產過程均在常溫常壓條件下進行。
⑤通過采用新技術,可進一步提高工藝生產水平,充分發揮設備能力,減少設備臺數,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
①清洗配水1:4。
②碎解配水1:1。
③一次碎解原漿通過8.0mm左右篩孔。
④二次碎解原漿通過1.2~1.4mm篩孔。
⑤通過篩分、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。
⑥第一次分離進漿濃度為5~6Bé,出漿濃度為12~15Bé。
⑦第二次分離進漿濃度為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%。
⑩成品淀粉含水位13.5%左右。
10 主要技術指標
①商品淀粉回收率 >96%
②水耗 <30m3/t淀粉
③煤耗(折標煤)<0.1t/t淀粉
④電耗 <180kWh/t淀粉
⑤產品質量 一等品率(按《QB1840-93》)98%以上