恒壓供水在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)工藝中的應用

華國祥

摘?要?馬鈴薯淀粉生產(chǎn)需要控制工藝水的壓力、流量，以往，生產(chǎn)中大都采用手動或電動閥門控制，闡述了恒壓供水在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中控制工藝水的應用。

關(guān)鍵詞?馬鈴薯淀粉；薯渣；工藝水；控制器；變頻器

中圖分類號：TS233?文獻標志碼：B?文章編號：1673-890X(2014)06-079-03

由于馬鈴薯淀粉顏色潔白，并伴有晶體狀光澤，氣味溫和，具有高白度、高黏度、糊化溫度低等特殊性能。糊后表現(xiàn)出成糊后穩(wěn)定、晶瑩透明、具有較好的黏結(jié)性和彈性，還具有較強的吸水和膨脹性等其他淀粉不可比擬的特性。并且，它是國家對生產(chǎn)企業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品補貼項目。因此，近十幾年許多企業(yè)相繼上馬了馬鈴薯淀粉的加工項目，但是一些企業(yè)的生產(chǎn)工藝卻并不完善。本文介紹較為完善的生產(chǎn)工藝流程。

1?生產(chǎn)工藝流程

馬鈴薯驗收→堆放→輸送清洗→除石（草）→除鐵→清洗→破碎→除鐵→除取砂?！矸叟c纖維分離→淀粉乳濃縮提取細胞液→淀粉乳脫水→淀粉干燥均容→冷卻→干淀粉過篩→除鐵→自動稱重、包裝→復稱→金屬于檢測→儲存→銷售。

2?馬鈴薯淀粉生產(chǎn)重要步驟的工藝控制要求

2.1?馬鈴薯驗收

質(zhì)檢員對交售的新鮮馬鈴薯原料認真檢查驗收，確保新鮮不變質(zhì)。

2.2?堆放

收購進廠的馬鈴薯堆放在儲存庫中，要保持通風良好。

2.3?清洗

采用水力輸送馬鈴薯，在輸送過程中將馬鈴薯表皮及混在馬鈴薯原料中的泥砂除去，同時，還可清泡馬鈴薯表皮的泥土。

2.4?除石除草

在水的輸送過程中，通過第一級重力除石機除去95%的石塊，再經(jīng)除草鉤撿去輸送水中的馬鈴薯秧桿、雜草，并在輸送過程中進行除鐵，然后再經(jīng)過第二級重力除石機除去5%的石塊。

2.5?馬鈴薯清洗

馬鈴薯在輸送中經(jīng)過了清泡，在進入車間要經(jīng)兩級滾筒清洗機進行再次清洗，再次脫水，然后再輸送到馬鈴薯儲斗。

2.6?馬鈴薯磨碎

在儲存斗的馬鈴薯被輸送到銼磨機破碎，釋放出淀粉顆粒與纖維混合的馬鈴薯漿料經(jīng)除鐵后再由泵輸送到旋流除砂器，除去砂粒。

2.7?馬鈴薯漿料除砂

漿料進入除砂單元后，經(jīng)2級旋流除砂器，將混入其中的幾乎肉眼看不到的細砂除去。再進入到淀粉提取單元進行淀粉與纖維的分離。

2.8?淀粉與纖維分離

馬鈴薯漿料經(jīng)淀粉四級離心分離抽提篩將分離出淀粉乳液。在該單元中要加入濃度在7.5%的亞硫酸溶液，防止馬鈴薯漿料與空氣接觸氧化變色，同時促使淀粉顆粒與細胞壁快速分離及殺菌。

2.9?淀粉乳洗滌

淀粉乳液經(jīng)泵輸送進入17級旋流器進行觸級濃縮、洗滌提取淀粉顆粒，并分離出不溶性蛋白顆粒、可溶性物質(zhì)、細纖維等物質(zhì)，形成被濃縮、洗滌后的純凈淀粉乳送去脫水。

3?馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中工藝水的不足之處

馬鈴薯淀粉生產(chǎn)在我國已有幾十年了，但生產(chǎn)工藝并沒有隨著“工齡”的增長而提高，在淀粉與纖維分離過程中由于工藝水的壓力、流量不穩(wěn)定、分離篩孔堵塞、過載致使物料從篩子溢流孔流出，反應滯后的氣動調(diào)節(jié)閥不能將實時變化的壓力、流量控制在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，經(jīng)常導致分離篩過載造成停機，伴隨停機帶來的是署渣、淀粉、工藝水遍地橫流，不僅使淀粉收率下降、安全生產(chǎn)得不到保障，而且浪費了大量的水資源。

針對以上問題能否找到一種既經(jīng)濟又實惠的工藝水控制方案勢在必行，需要根據(jù)以往的成功經(jīng)驗把恒壓供水技術(shù)應用到馬鈴薯淀粉生產(chǎn)中去。

4?馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中工藝水的控制目標

馬鈴薯淀粉生產(chǎn)過程中工藝水主管道的壓力必須控制在0.06 mPa/cm2≤工藝水壓力≤0.07 mPa/cm2。

4.1?以往的控制方式

為保證淀粉乳的純度在馬鈴薯淀粉的生產(chǎn)過程中常設有6級篩分工序，這些篩分工序用水都參與工藝水的循環(huán)，工藝水中既有來自蓄水罐的新鮮補充水也有分離過程中產(chǎn)生的工藝水，當安裝在工藝水主管道上的傳感器感受到系統(tǒng)壓力有變化時，它就將這種變化傳送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)又將這種變化傳遞給氣動調(diào)節(jié)閥，氣動調(diào)節(jié)閥的作用是增加或減少新鮮水的流量從而降低系統(tǒng)壓力，但氣動調(diào)節(jié)閥使機械運動反映的速度遠遠跟不上壓力的變化，每當壓力流量變化較大時，就伴隨著分離篩過載的發(fā)生，而有時由于篩孔堵塞而導致的系統(tǒng)壓力變化太大，氣動調(diào)節(jié)閥來不及調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，導致時常發(fā)生工藝水遍地橫流的現(xiàn)象，所以如何有效地控制系統(tǒng)壓力成為馬鈴薯淀粉生產(chǎn)的關(guān)鍵課題。

4.2?采用恒壓供水方式的可行性分析

常用的恒壓供水方式是將系統(tǒng)中某一個儲罐或某一系統(tǒng)管路作為壓力參考點，當實際壓力小于設定壓力時，提高（新鮮水）給水泵轉(zhuǎn)速，反之則降低（新鮮水）給水泵轉(zhuǎn)速，同時要求這套恒壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)反應要快系統(tǒng)要穩(wěn)定，但馬鈴薯淀粉生產(chǎn)中工藝水的壓力還取決于其他洗滌系統(tǒng)的進給量，而且系統(tǒng)工藝水的壓力要比恒壓供水壓力設計小的多，理論上可行的技術(shù)還有待實踐的檢驗。

4.3?采用的控制方式和方法

結(jié)合吉林省現(xiàn)代天豐農(nóng)業(yè)集團實際，控制方式采用單泵變頻器控制，采購市場上口碑好的供水控制器和國內(nèi)知名變頻器，選用兩線制4～20 mPa進口壓力傳感器，其控制圖紙見圖1。

4.4?硬件結(jié)構(gòu)及安裝方式

將國產(chǎn)變頻器、TW2000型專用供水控制器、西門子二線型4～20 mPa輸出專用水壓傳感器、正泰電氣元件，按“操作簡單、全自動運行”的原則安裝到一控制箱中，就位于工藝水泵附近的地面上，同時取消氣動調(diào)節(jié)閥的使用。

4.5?現(xiàn)場調(diào)試

啟動整個分離系統(tǒng)，用水代替馬鈴薯淀粉漿按照生產(chǎn)工藝進行測試，將工藝水的壓力固定在工藝參數(shù)的最高值。運行一個班次觀察其效果，又在第2d按照實際生產(chǎn)工藝參數(shù)運行1d后投入實際生產(chǎn)。

5?總結(jié)

經(jīng)過整個的生產(chǎn)周期的使用來看，這套裝置運行穩(wěn)定，徹底消除了過去馬鈴薯淀粉分離生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)時工藝水遍地橫流，署渣堵塞出水口的現(xiàn)象，不僅提高了馬鈴薯淀粉的收率，而且降低了生產(chǎn)成本，可謂是科技在生產(chǎn)中應用的又一次成功。

（責任編輯：趙中正）