薯类淀粉的工业生产培训教材

1红薯、马铃薯淀粉的工业生产指导资料红薯又名甘薯、白薯、番薯、红苕、地瓜、山芋等。在我国分布极广，北至东北诸省，南至海南都有种植，主要产区在长江和黄河流域等地，栽植面积1.4亿亩左右，总产量约1亿吨，居世界之首。因而，我国红薯资源极为丰富。马铃薯又称洋芋、土豆等，其形状呈圆形、椭圆型，其化学成份随品种、土质、气候、贮存条件和时间等差别有所不同，一般含水量高达70—80%左右，含淀粉12-22%，其它干物质有水溶性。蛋白脂、糖类、纤维、灰分、果胶等碳水化合物。这些物质在制取淀粉时必须除去，其含量直接影响淀粉的质量。是否采用先进的设备和工艺流程，对淀粉的质量和提取率、电耗、水耗、人工等生产成本非常重要。红薯、马铃薯用途广泛，故而有着重要的经济价值，我国的红薯、马铃薯相当一部分为食用，又是畜禽的良好饲料，由于它们淀粉含量高，成为我国食品工业和淀粉工业的重要原料之一，生产淀粉的工艺简单，民间有不少作坊和农家自制淀粉。薯类淀粉不但是食品行业需求量最大，更是重要的工业原料，目前由于国内中小型厂家所采用的设备工艺较为落后，所生产的淀粉绝大多数用于要求不高的食品行业，如生产粉条、粉丝、粉皮和食品添加剂等辅助用料，而作为世界需求量很大的质量要求稍高的工业级淀粉，中小型厂家的质量却难以达到。现在国内市场也随着淀粉用途的不断拓展，用途也越来越广泛，用量也2越来越大，这更使薯类淀粉生产的前景越来越广阔。再根据国内红薯，马铃薯资源分布情况，使得产地搞薯类就地深加工成了一个一家投资，众人受益的好项目，依据是：（1）红薯、马铃薯种植面积大、产量高、资源丰富，可就地取材；（2）解决了群众手中红薯、马铃薯不易存放、不好销售及转化率低的问题，提高了薯类的经济价值；（3）该项目的下脚料又是养殖业不可缺少的粗纤维饲料，通过处理还可成为高蛋白饲料，形成二次增值，亦可直接办饲养厂；（4）若再增加少量的投资，很有限的设备，就可再上一个小麦淀粉厂，一年四季均可生产，从而保证设备的利用率，使投资会有更好的回报。1．生产原料1.1鲜红薯、马铃薯因产地和品种不同，鲜薯的组成份相差甚大，鲜薯块通常含大量水份，约占薯块总重的60%-80%，而淀粉含量为15%-20%。薯类成份的典型分析如下：水分72.4%，碳水化合物25.2%，蛋白质2%，粗纤维0.4%，脂肪0.2%，无机灰分0.8%，另有各种维生素。在碳水化合物中以淀粉为主，其他为3%-5%的蔗糖、糊精和葡萄糖、果糖等。红薯还含有一些不利于淀粉加工的物质，如含有的酚类物质受到氧化酶作用时，形成黑色素，含有果胶（胶体物质），影响淀粉颗粒与纤维，蛋白质的分离，给生产造成因难，含有的淀粉酶会使少量淀粉转化为糖。故红薯中含有较多的可溶性糖，致使加工淀粉时不仅影响淀粉收率，而且当发酵现象产生时，会使PH值降低，但降至蛋白质的等电点时，则水溶性蛋白质变为暗绿色不溶性浆状物，附着于淀粉表面，降低淀粉口质。淀粉生产要求薯块含淀粉量高，薯肉白色（或淡黄色），呈粉质状的淀粉3含量高，所含可溶性糖、蛋白质、纤维和多酚类的物质量少，收购时应选择土块杂质含量少、薯皮光洁完整、无损伤、无虫蚀、无病斑、没有受过涝害和冻害的薯块，横切面冒水少，乳汁流出较多，肉质坚实的为最好。红薯块皮薄，肉嫩水分高，易受病害，贮存困难，要求在15-20℃，相对温度80%的条件下贮存，条件难以满足，贮存期间在淀粉酶的作用下，一部分淀粉转化为糖，又由于水分高，呼吸作用强，一部分可溶性糖被消耗。所以仅有少量鲜薯贮存起来或被短期加工成淀粉原料或生产酒精、柠檬酸等。由于鲜薯的难贮存，所以用于生产淀粉时要求贮存期不超60天。1.2薯干薯干含水低（11%-15%）坚硬，其听吸作用比鲜薯低10倍以上，贮存中淀粉等损失少，不易腐坏，可用于长年加工淀粉。薯干不如其他粮食易贮存，这是由于表面积大，组织疏松，薯堆内空隙大，极易吸温返潮。加之含淀粉和糖份较多，粉质外露，易霉变生虫，薯干贮藏期间受温度影响较大，一般不得超过30℃，若在20℃下贮存，可较长期地保持不变质。同时，还需严格控制水份的安全标准。红薯干的理化指标如表所示:指标名称等级规定一级二级三级四级淀粉含量68676665水份121213132.鲜薯淀粉的生产由于鲜薯淀粉多是出口或直接生产粉条、粉皮、粉丝，因而质量要求高，4尤其是灰分含量应极少。为此，要求所用鲜薯不变质，泥砂杂质少，并在生产过程中严格去除各种杂质。鲜薯淀粉生产工艺流程鲜薯↓流水输送沉砂池溢流槽清洗机↓破碎机细磨石灰水水粗筛渣浆↓脱水脱水渣细筛↓黄浆水贮沉池除蛋白质（多级）回收干物↓脱水↓干燥↓包装主要工序有：原料的净化、破碎、分离纤维、分离蛋白质、精制淀粉、脱水干燥、成品包装、工艺流程（如上图）。由于果胶的存在，生产中加入石灰水有利，不过我国目前所有的工厂皆未采用此种碱法工艺。2.1鲜薯的净化处理（清洗上料输送）5在薯类淀粉生产中，薯类的清洗是一个很重要的工序，它直接对淀粉的质量起着关键作用。我公司生产的螺旋式清洗输送机，具有占地面积小、运行平稳可靠、寿命长等特点。经推广使用以来，在薯类淀粉工业中得到了广泛的应用。鲜薯出土后会带3-5%的杂质、泥土、小石块等，达到使用标准，第一步的输送清洗非常重要，因为不清洗干净，一旦进淀粉浆中，就会给后道净化工艺带来很多不便，使淀粉生产增加成本，生产的淀粉等级下降，价格也相应下降。操作重点：a.输送机均匀上料，不能时快时慢。上料太快，清洗不干净，粉碎机超负荷，造成停机。上料太慢形成人力、电力浪费。b.输送机，清洗转笼用水量不能太小，用水太小会使鲜薯和清洗水接触时间太短，清洗不干净达不到清洗的目的；c.上料人员一定细心，发现有铁块、铁丝、木棒、石头、砖头及土块千万不能让进入清洗输送机，如发现已进入机器内，应马上停机，找出杂物后再开机；d.检查三角带的松紧度，减速机是否有异常响声。6第一次使用时，减速机必须加润滑油到减速机油窗中心，即蜗杆的一半。加油太多会使减速机发热；e.减速机使用7天后需用柴油，清洗干净换入新油，以后每半年换一次。停机时按上料顺序依次停机，由于鲜薯生产季节性强，长期停机存放不用时，机器内部与外部用布擦干净，易生锈部位需上些防锈油，为来年继续使用打下基础。2.1.1机器结构简介螺旋式清洗输送机，主要有螺旋升运器、外壳、喷水管、排污孔、传动系统组成。2.1.2机器的洗涤原理及使用将除去杂草、石块等杂质的鲜薯均匀地送入机器下部，由螺旋升运器升运，在此过程中，鲜薯在机内滚动相互摩擦，在均匀的喷水冲刷下，泥土与鲜薯分离，由排污孔排出，达到洗涤的目的，鲜薯由上部的落料口排出。2.1.3机器的主要参数型号LSS-24LSS-30LSS-35旋叶直径mmΦ240Φ300Φ350机体长度mm400045004500转速r.p.m.171717工作量T/h246功率kw2.2342.1.4机器的安装与维护a)安装时机身的斜角为20-25°，为减轻工人的工作强度，第一级进料部位低于地面0.8米左右，应作好排水系统。b)支腿基础混凝土深度不低于0.2米，装成后，机器要稳固，不能有晃动现象。c)减速机内装40号机械油，油位到输入轴蜗杆的中部，油位过高减速成7机运转阻力大，会起热。新机在使用一周内，把油放出，清洗干净，加入新油，以后每半年换油一次。使用时，应检查油位、严禁缺油使用。轴承的球面与链条每班注油不少于两次。2.1.5安全事项：a)生产时，要均匀上料，不能超负荷使用，严禁物料中混入石块、铁器等硬杂物。操作人员应注意安全，运转时不准用手拾取机内的杂物，必须停机后方可取出，以免发生人身事故。b)电器设备（包括电线），应经常检查其绝缘程度，应符合相应标准。检修设备时，应在总闸上挂示意牌，以免发生不应有的事故。2.1.6主要部件表型号电机减速机速比轴承链轮V型带LSS-24Y100L1-4WD-1081:60UCP51011115齿B1500LSS-30Y100L2-4WD-1231:50UCP51211/41115齿B1500LSS-35Y112M-4WD-1301:40UCP51211/41115齿B16002.2鲜薯的净化处理（清洗转笼）8清洗转笼是串连在清洗输送机中间的设备，主要的功能是在清洗泥砂的同时，能将小颗粒砂石排出，使后道工序正常工作。2.2.1机器结构清洗转笼主要有机架、转笼、喷水管及传动系统组成。2.2.2机器的原理及使用经过初次清洗的薯块有可能混入少量的细小砂块，转笼设计为网架结构，薯块在笼内滚动、摩擦、冲洗的同时，使小块砂石从转笼的空隙中排出，因而达到清洗与排除砂石的作用。2.2.3机器的主要参数型号转笼直径mm转笼长度转速r./min.功率kwQZL-36Φ360230016.51.5QZL-50Φ500252013.51.5QZL-60Φ600252013.52.22.2.4机器的安装与维护a.安装时，机器外框的底面要水平，转笼自然倾斜，物料能流畅的向前滚动。机体要安装稳固，不能有晃动现象。b.减速机内装40＃机械油，油位到输入轴蜗杆的中部，油位过高，减速机运转阻力大，会起热，新机在使用一周内，把油放出，清洗干净，加入新油，以后每半年换油一次。使用时，应经常检查油位，严禁缺油使用，轴承盒内，每一个月检查一次润滑脂的情况。c.每班工作完后，应将转笼上粘连的杂草与其它杂质清洗干净。d.生产时，要注意与前后设备的配合，协调工作。2.2.5安全事项a.生产时，要注意转笼运转以及物料清洗情况，发现异常现象应立即停9机，运转时，不准用手或其它铁器插入机内，以免发生事故。b.电器设备（包括电线），应经常检查其绝缘程度，应符合相应标准，检修设备时，应在总闸上挂示意牌，以免发生不应有的事故。2.2.6主要部件表型号电机减速机速比轴承座轴承QZL-36Y90L-4WD-1081:6015113091309QZL-50Y100L-6WD-1231:5015123101310QZL-60Y112M-6WD-1231:50151231013102.3薯块的破碎（旋刀式破碎机和锤式粉碎机）10目的在于破坏鲜薯的细胞，使细胞壁内的淀粉颗粒游离出来，以便与纤维和蛋白质分离，由于鲜薯含水量高组织脆软，可使用旋刀式破碎机或锤式粉碎机进行。破碎和粉碎工序是薯类淀粉生产的主要工序之一，破碎机的作用是将大块的红薯或长条形木薯初破碎成颗粒状，再进入粉碎机细粉碎。可减轻粉碎机的承载能力，提高生产效率。2.3.1机器的结构破碎机由机架、上下机体、转子、打板、传动系统组成，下机体与机架连成一体，用地脚螺栓与钢筋混凝土基础连接牢固，连接处要垫橡胶减振垫，下机体内装筛网，上机体圆周焊有齿板，上部有喷水管。2.3.2机器的原理与使用薯块由进料口进入破碎机后，受到打板的反复打击和齿板的碰撞，使薯块破碎成颗料状，经筛网由出料口落入粉碎机内进行细粉碎。开机时，不准带负荷启动，待空机速度正常后再均匀的下料，不能超负荷11运行，停机时应将机内的物料排出后方可停机。2.3.3机器的主要参数型号转子直径筛孔直径打片数量转速工作量功率PS48φ480mmφ20mm20930r/min5-10t/h11kw2.3.4机器安装与维护a.安装时机架要水平，减振垫固定牢固，各紧固螺栓不准有松动现象，调整转子旋转方向。生产时应定时将机内排不出的粗纤维清理出来，以免影响生产效率。b.转子轴承应每月检查一次润滑情况，电动机应按相应标准定期检修。2.3.5安全事项a操作人员应坚守岗位，随时观察机器运转情况，根据粉渣浆浓度调整喷水量，不应干粉碎。b.进料要连续均匀，不准超负荷运行，严禁石块、铁器、绳头等杂物进入机内。c.设备运转时，严禁人身接触机器运转部位。d.清洗、检修机器时，应在总闸上挂上示意牌，以免发生不应有的事故。e.电器设备（包括电线）应经常检查其绝缘程度，应符合相应标准。2.3.6主要部件表电动机：Y160M-411KW轴承：6312V型胶带：C23502.4分离纤维（离心筛）12分离纤维采用过筛的方法，常用离心筛和浆渣分离圆筛，最先进的是压力曲筛，为了使游离淀粉得到充分