木薯淀粉加工工藝技術(shù)

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(jī)等其它物質(zhì)分開。在生產(chǎn)過程中，根椐淀粉不溶于冷水和比重大于水的性質(zhì)，用水及機(jī)械設(shè)備，將淀粉從水的懸浮液中分離出來，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，當(dāng)天進(jìn)廠，當(dāng)天加工，無泥、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)、無蟲蛀。
　　鮮木薯的平均成分為：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%
　　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（略）
　　6主要工藝過程（1）原料準(zhǔn)備（2）原料輸送采用集薯機(jī)、輸送機(jī)，將木薯從堆放場輸送到清洗機(jī)。（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。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，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*，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8.0mm左右篩孔，經(jīng)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(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。（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。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，頂流過漿，達(dá)到除砂的目的。經(jīng)過除砂，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)起來使用，要求*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。要求通過干燥，淀粉成品含水量在13.5%左右。（12）裝包入庫。
　　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又小?
　　③在加工過程中用水量較大，要求加工用水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。
　　④不要用鐵制設(shè)備及管道，氰化物遇鐵會(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。所用設(shè)備、管件采用不銹鋼。
　　⑤在生產(chǎn)過程中，物料輸送量很大，因而需用較多的泵。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)過程中應(yīng)注意經(jīng)常清洗設(shè)備、場地，保持清潔衛(wèi)生。
　　⑧由于淀粉漿具有酸性，所有漿池（或罐）均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。
　　⑨在干燥過程中，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)過程均在常溫常壓條件下進(jìn)行。
　　⑤通過采用新技術(shù)，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(zhì)含量低于0.05％；乳漿濃度達(dá)到5～6Bé。
　　⑥*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
　　木薯淀粉生產(chǎn)的原理
　　木薯淀粉生產(chǎn)工藝流程分解為碎解、篩分、分離、烘干四個(gè)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(fēng)冷包裝十二個(gè)控制點(diǎn)。
　　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(zhì)量,清洗的越凈,淀粉的質(zhì)量就越好。同時(shí),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(jī)，其結(jié)構(gòu)為臥式圓筒，設(shè)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(fù)線、攪拌筋條等。依靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒,使原料靠邊圓筒滾翻推進(jìn)，以水為介質(zhì)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(dá)到80％以上。
　　二、碎解的基本原理
　　碎解的作用:木薯淀粉主要儲(chǔ)藏于塊根的肉質(zhì)部分,僅少量儲(chǔ)藏于內(nèi)皮。碎解的目的就是破壞木薯的組織結(jié)構(gòu)，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(xì)胞中釋放的淀粉稱為游離淀粉；殘留于渣滓內(nèi)部細(xì)胞中的稱為結(jié)合淀粉。
　　6WSJ-45型飛錘式碎解機(jī)，其結(jié)構(gòu)由機(jī)蓋、箱體、機(jī)座、主軸、銼鍔、錘片、篩板、電動(dòng)機(jī)等組成,是一種高速運(yùn)轉(zhuǎn)飛錘式碎解機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，便于安裝使用，易于保養(yǎng)檢修等優(yōu)點(diǎn)。
　　碎解機(jī)通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)中軸，依靠高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，使錘片飛起與銼鍔、隔盤、篩板等在機(jī)內(nèi)連續(xù)喂進(jìn)的木薯進(jìn)行錘擊、銼磨、切割、擠壓、使其碎解,并以水為介質(zhì)（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(jié)構(gòu),使微小的淀粉顆粒能夠更順利地、更干凈地從木薯組織結(jié)構(gòu)中解體分離出來。
　　三、篩分的基本原理
　　木薯渣是細(xì)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(zhì)，攪拌均勻，再以漿泵均勻地喂入篩分設(shè)備（包括平振篩、滾篩、離心篩、壓力曲篩等），在機(jī)械的振蕩、滾翻、離心、水力沖洗的作用下，對(duì)原漿進(jìn)行反復(fù)洗滌，并分別通過８０～３２５目的篩網(wǎng)，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(dá)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(shí)分離。蝶片分離機(jī)、旋液分離器，都是根據(jù)比重分離的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的，木薯淀粉一般均需進(jìn)行兩次分離，方可達(dá)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(jī)、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(zhuǎn)的作用，進(jìn)行固相與液相的分離，將大部分水份從篩網(wǎng)上的濾布空隙中拋出，得出的濕粉含水率低于35%，以達(dá)到節(jié)約熱能，提高產(chǎn)量和質(zhì)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(gè)工藝時(shí)間是在一瞬間完成，因此淀粉顆粒內(nèi)部水份來不及糊化已被干燥，故不會(huì)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(zhì)兩個(gè)過程組成。當(dāng)濕淀粉與熱空氣相接觸時(shí)，熱空氣將熱能傳遞至濕淀粉表面，再由表面?zhèn)鬟f至內(nèi)部，這個(gè)過程就是傳熱過程；與此同時(shí)，濕淀粉中的水份從物料內(nèi)部以液態(tài)或氣態(tài)擴(kuò)散到淀粉表面，由淀粉表面通過氣膜擴(kuò)散到熱空氣中去，這是一個(gè)傳質(zhì)過程。就是以高溫氣流與濕淀粉均衡地在干燥管內(nèi)進(jìn)行熱交換，使干燥的淀粉呈粉末狀，冷卻后即可裝包入庫