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优质马铃薯淀粉生产工艺1概论我国淀粉工业的现代化进程始于80年代。大工业化的集成工艺和设备，逐渐取代了传统作坊式的生产。单产日加工能力从70年代末的十几吨，发展到目前的几千吨。在玉米、小麦和木薯淀粉行业，我国的产品质量、品种和生产规模已达国际篝水平。中国马铃薯淀粉工业的现代化进程起步较晚，直至90年代中期，才开始全面引进、应用、吸收，仿制具有先进代表性的西欧现代化马铃薯淀粉加工工艺和设备。目前，由于各设备制造商根据其本身的条件及中国市场特点，在中国市场推行几种不同设置的工艺，使中国马铃薯的淀粉工业界对马铃薯淀粉加工工艺的先进性、合理性和完整性缺乏统一认识。2原料与产品马铃薯原料对产品质量、收率和设备与使用寿命有着直接的影响，以下所讨论的工艺数据以下列原料为依据：原料为适于生产食品级淀粉的马铃薯（按中国国标GB8884-88），其成分如下：干物质占总重量的比例最小应为22.5%；淀粉含量占总重量的比例最小应为16%；蛋白含量占总重量的比例最大应为2.7%；粗纤维占总重量的比例最大应为1.9%；灰分占总重量的比例最大应为1.2%。除此之外，马铃薯还需符合以下条件：1)马铃薯应在收获后一个月内加工；2)马铃薯不可受冻；3)马铃薯无发芽4)1kg马铃薯的个数最多15个；5)1kg马铃薯的坏损量不超过4%；6)进入工厂的未净化的不能含有超过5%泥沙和其它杂质。淀粉质量如下：1)水分最大18%；2)灰分最大0.25%；3)蛋白质最大0.1%；4)斑点每cm2不超过3个；5)白度（按照DEN6174）不低于90%。6)干燥后的淀粉必须经过筛分，细度为150微米筛，通过率为99.6%。蛋白原料为马铃薯淀粉车间的未被稀释的细胞液，成分如下：从马铃薯得到的细胞液含有1.4%-1.5%的可凝结蛋白,总蛋白含量大约2.8%。马铃薯蛋白产品质量：8%-12%；蛋白含量大于80%干基。在国内还没有哪一家生产厂对蛋白进行回收。3加工工艺3.1淀粉生产车间3.1.1净化和清洗系统马铃薯进入储库之前须通过除土机尽可能地除去杂质。欧洲的马铃薯淀粉加工厂一般只自储3-7天的马铃薯原料。马铃薯由储库用水经流送沟输送至预处理车间，由土豆泵（无堵塞离心泵）提升，经除草机除草后流送到除石机，以除去石块及其它重杂质。并用水输送到鼠笼式清洗机，对马铃薯进行初清洗；再由水输送到桨式清洗机，进行彻底清洗。根据土壤特性也可选择两级鼠笼洗薯机清洗。然后由倾角皮带机送入马铃薯储斗。每级洗涤水都排放进入沉淀池通过沉淀池净化后循环利用。3.1.2锉磨来自马铃薯储斗的马铃薯由带有可调速驱动电机的锉磨机给料螺旋送机输送至锉磨机.工厂处理马铃薯的能力可以通过调节此输送机的速度和流量来设定.锉磨机转子装有锯条状刀片用来破碎马铃薯,有两台平行设置的锉磨机,其中一台备用,用于更换刀片时替换使用。3.1.3筛分（淀粉提取）破碎的马铃薯自行落入地坑中,用螺杆泵打入三级离心筛，将淀粉乳与纤维分离，分离后的纤维脱水后由螺杆泵送到储渣池或由用户拉走。由清洗顶流出来的纤维由细纤维筛分离，细纤维也由螺杆泵打入储渣池。水平离心筛带有工艺洗水接头以及清洁洗水和内部卫生清洗接头。3.1.４提取细胞液（浓缩）筛分后的马铃薯粗淀粉乳被消沫泵送到旋流除砂站，泥砂收集在集砂器中，每数小时排放一次。淀粉乳由经除砂后打入浓缩旋流器。分离出来的马铃薯细胞液一部分排入车间外的污水池，一部分用于筛分工段的喷淋。也可采用离心机进行浓缩。提取细胞液后的物料由一个泵输送至淀粉清洗工段。3.1.5淀粉洗涤/细纤维分离为了能够从淀粉中除去细小的纤维,必须将淀粉进行清洗。这一分离过程是由12级淀粉洗涤系统（多级旋流器）来完成的。经浓缩的淀粉乳，被泵送至12级淀粉洗涤系统；在这里，淀粉和细小的纤维被洗水（软化水）以逆流方式洗出，与淀粉分离。提纯的淀粉在压力的作用下，流入精制淀粉乳罐。淀粉洗涤系统的溢流，含有少量的淀粉和细纤维，在压力的作用下，流至细纤维水平离心筛，在此，细纤维被分离并脱水。分离的细纤维被送到纤维渣螺杆泵或卸料螺旋输送机与前面的脱水筛纤维渣汇合。离心筛的滤液以自重流入另一淀粉乳罐，再由泵打入淀粉澄清站，澄清站是由三级旋流器组成。浓缩后淀粉乳（底流）再打回到淀粉浓缩系统，回收淀粉。澄清站的溢流做为工艺水使用。在淀粉澄清系统中，淀粉在３级旋流器中被洗水（软化水）以逆流洗涤的方式洗涤。3.1.6淀粉脱水精制的淀粉由“残留滤饼”式真空脱水机脱水，脱水后的淀粉由螺旋输送机输送或皮带输送机输送至淀粉干燥工段。3.1.7干燥经过脱水后的湿淀粉含水率≤40%，由给料机经扬料器送入气流干燥机组进行干燥。气流干燥机组是由换热器、给料机、扬料器、脉冲管旋风分离器螺旋输送机组成。经脱水至40%的湿淀粉由给料机和扬料器送入气流干燥机的立管中，由换热后温度在145～160℃的热风吹向上走，在脉冲管中湍动进行热交换，干燥完的淀粉被风带走进入旋风分离器进行废气与物料的分离，成品淀粉用螺旋输送机和斗提机送至成品仓，进行包装。湿淀粉从进入气流干燥机组到干燥完成，只用１～２秒的时间，故气流干燥机也被称为闪蒸干燥。3.1.8包装进入成品仓的含水率为≤18%的干淀粉经杠杆给料机进入自动装袋称，打包后由成品皮带输送机送入成品库储存。至此淀粉生产过程结束。E：工艺控制和监测系统控制系统包括现场自带控制中心，将信息发送至一个专利的临控和数据收集系统（SCADA），监测和控制工厂。工厂的控制是通过在电机控制中心（MCC）内的一个可编程逻辑控制器（PLC）来实现的。现场控制盘带有现场操作控制装置，带有所有全套操作参数并存储在现场可编程逻辑控制器（PLC）中，还带有数据存取装置，存取来自操作控制中心（OCC）监控和数据收集系统（SCADA）的参数设定点和系统参数。操作控制中心（OCC）的监控和数据收集（SCADA）监测系统将通过与现场可编程逻辑控制器（PLC）的内连锁，经DH+联络网络来监测车间现场的状态。可编程逻辑控制器（PLC）通过PTO网络与电机控制中心（MCC）内的远程输入输出（I/O）装置相连接。系统还连接有警报/意外事件打印机。监控和数据收集系统（SCADA）将设计为满足以下功能：①连续回路控制；②图形和趋势显示；③工艺警报，电机警报和系统警报的管理；④内连锁处理；⑤低液位和高液位内连锁；⑧多项目标和多个用户；⑦信息的储存。工程和礼堂软件为单独的数据库，监测软件一般采用RSVIEW系统。工程软件应有以下用途：①所有的程序使用功能块，说明语言和图形编辑；②连机与非配置和模拟；③程序加负荷与减负荷。①所有的程序使用功能块，说明语言和图形编辑；②连机与非配置和模拟；③程序加负荷与减负荷。视觉软件应有以下用途：①所有操作功能；②控制器（PID值），电机和阀门（开-关功能）和所有手动调节数值的控制；③诸如工厂总览，工艺显示，曲线显示等各种显示的选择；④报警显示和再设置。F：电机控制中心（MCC）电机控制中心将带有自动短路器以应会电流过载和接地保护失效。电机控制中心将带有水平母线。外壳将以钢板制造，厚度适于支撑形成坚固的结构。外部的边角为圆形，呈现良好的外观。室内安装的，外壳应不低于I四2的保护级。室外安装的，外壳应不低于IP55的保护级。外壳的设计将确保所需的适宜的通风和空气循环，不允许害虫进入。电缆的入口是封闭的，防尘、防虫。外过将适于地板固定并且高度不超过装置的外壳，在每个分隔室将装有前部合叶门，同时也可安装后部的门。控制柜和开关柜将提供接地装置。所有接地母线，接头和附件为铜质。电机启动器每个电机启动器应带有以下基本设备：①接触器；②过载继电器，带恢复装置；③运行和断路指示灯；④远程紧急停车按刍接头装置；⑤所有必需的保险，连杆，导线和终端。停车按键（以及任何远程紧急停车键）将可在任何时间和运行状态下操作。工厂有三种不同的类型的电机启动器：①直接连接40KW级或以下的电机；②星/三角启动器，用于401KW以上级的电机；③星/三角启动器用于重载装置。作为星/三角启动器的补充，用于重载装置的启动器将带有一个时间继电器（0-6分钟）以及一个热敏继电器。电度表电机控制中心（MCC）应装有千瓦时电度表和有关的交流器，电流表，电流表选择开关，电压表和电压表选择开关。电机所有的电机应按照IEC标准制造。绝缘等级按照IEC34-1：F级。5讨论在马铃薯淀粉加工厂立项，可行性分析和建设过程中，技术方案是非常重要的因素之一。需慎重考虑的因素包括以下几个方面：①控制和操作的设置。由于马铃薯淀粉加工工艺的多工段，多控制点和瞬间加工的特点，依靠手动和分段控制较难达到工艺平衡，不能保证设计产量和产品质量的持续稳定。应采用联动联锁自动化中心控制；②A/B淀粉的分开处理，能保证淀偻的质量和收率，有效控制产品中的纤维含量。提高工艺的灵活性，适用于各种原料，为市场提供个性化的产品，满足市场对不同颗粒淀粉的需求；③蛋白回收，目前，马铃薯蛋白只用于饲料行业，附加值较低，而且不可能全部回收，无法通过蛋白回收方法彻底解决废水问题。其工艺设备的投资非常高，在一定的生产规模内，投资甚至高于淀粉车间。国外一般采取加大生产规模平衡蛋白回收和废水处理的可行性。德国南方淀粉厂的做法是提取蛋白后，所有废水喷灌方圆50公里的农田里。