1、甘薯淀粉厂工程建设与加工技术肖利贞 近年来,河南省随着甘薯产业化和淀粉工业的发展,建设一批大、中、小型甘薯淀粉加工厂,其中年产万吨左右的大型淀粉企业有郸城 “天豫 ”和漯河 “铭富 ”公司,产品出口韩国、东南亚等国家;中、小型淀粉厂有西峡县丹水镇、邓州市夏集乡、伊川县鸦岭乡、濮阳县八公桥乡、汝阳县罗凹村等的日产 10吨淀粉厂及社旗县苗店镇日产 10吨风选净化淀粉厂;以生产粗淀粉为主的农户专业淀粉基地遍及全省甘薯主产区,如禹州、汝阳、伊川、社旗、内乡、郏县等县、乡、村,生产的淀粉洁白、纯正,并且加工成粉条、粉皮, 不仅价格高,而且畅销西北、西南各地区。形成了 “公司 +基地 +农户 ”的甘薯产业
2、化经营方式,发展了甘薯生产,并取得了明显的社会效益和经济效益。1.淀粉厂工程装备与设施1.1.农户家庭式淀粉厂设备投资三、五千元(不带清洗机) , 总投资 5000 元8000 元。 每小时可加工鲜薯 0.5 1t,如一天加工 8小时生产粗淀粉 1000公斤左右,可获利 500圆左右,一季生产 30天 40天可获净利 2.0万圆左右设备选择 : 磨浆(粉碎或刨丝)分离一体化设备(设备不电机3000 元左右) ;如 400 型粉碎分离机 1 台,1h 加工鲜薯700800kg,电机功率 7.5kw;1388 型淘洗式薯类制粉机,每小时加工鲜薯 7501000kg,动力 5.5 kw;20 型薯豆
3、磨浆分离机 配动力5.5 kw,每小时加工鲜薯 500kg。磨浆(粉碎或刨丝) 、分离两体一套设备(设备连电机 5000 元左右);如 420 型粉碎机 配 F210 型螺旋推动式过滤机 每小时加工鲜薯 1t 左右,动力 7.5 十 4 kw; 破碎推进细磨磨浆机配雾化式分离机 1 小时加工鲜薯 1.2t, (薯干或豆类300 公斤)配动力 5.5 十 3kw。其它设施:如沉淀池;大池 5m3(2.52.50.8)5 个,小池4m3(2.02.01.0 )4 个、水井、屋顶盛水池、吊滤布等。1.2.农户专业粗淀粉厂 (无净化、无烘干 )3吨级 (鲜薯 3t/h, 8h淀粉产量 4t)两种类型
4、: 成套制粉 型 FS.CF-3联合式薯类制粉机 即锉磨与三级连续滚筒分离一体机(动力7.5+3.0+3.0KW)配清洗提机(动力 3.0KW)平筛 1台( 2.2KW) , 旋流除砂器(不锈钢 ,动力 3.0KW) .全套配动力 22.7KW,带电机 2.56万圆(不带电机2.2万元) . 该套设备紧凑、省地 .省电 .分离率高 ,较经济 . 成套制粉 型 包括 50型破碎机、配 3吨级洗薯机、圆筛 5台、旋流除砂器(不锈钢)配动力 47KW,每套 2.06万元(不带电机 1.2万元) 。5.0吨级 (鲜薯 t/h, 8h淀粉产量 8 10吨 )成套制粉成套设备: 包括 60型破碎机,配洗薯
5、机和滚筒箩 (7台 )、旋流除砂器(不锈钢) ,配动力85KW,带电机,每套 2.85万元(不带电机 1.6万元) 。 该套设备淀粉提取率、分离率、除砂率高 ,较经济 . 7.0吨级 (鲜薯 5 7吨 /小时, 8小时淀粉产量 8 10吨 )成套制粉成套设备 : 包括 110型破碎机,配洗薯机和滚筒箩 (10台 )、旋流除砂器(不锈钢) ,配动力 110KW,带电机,每套 3.3万元(不带电机 2.1万元) 。 该套设备淀粉产量高、提取率、分离率、除砂率高 ,较经济 . 1.3.专业精制淀粉厂 . 日产 10吨风选净化设备:选用 FXJ4型淀粉风选机 (国家专利产品 )利用风压差和专用设备分离
6、不同比重的砂子、淀粉、蛋白、轻质等杂质。将农户加工的风干粗淀粉,可直接加工成精制淀粉,不需加热加水,替代了水选净化繁琐工序省工节能、无污染。产量每小时 0.5吨,配动力 30KW,全套设备需 16万元 .需建厂房 100平方米左右。日产 10吨淀粉 (加工鲜薯每小时 3.0吨 )带净化、烘干成套设备。 全机械工艺型 包括输送机、清洗转笼、清洗输送机、粉碎机、浆渣分离离心筛( 5台) 、过细园筛 1台、不锈钢旋流除砂器、蛋白分离设备旋流器机组( 17组) 、真空过滤自动脱水机、中转泵、烘干机等。配动力 230KW, 每套44.31万元(不锈钢型 97万元) 。若省去蛋白分离设备旋流器机组( 17
7、组)和真空过滤自动脱水机,需自备沉淀池,即 “土洋结合 ”型,配动力140Kw, 每套霈 25.65万元。日产 20吨、 30吨 40吨薯类淀粉全机械工艺一条龙生产线,设备 分别 配动力 294、 334、 372Kw, 设备投资 分别为 78.4、 107.79(除粉碎机外,接触淀粉机件全不锈钢价 161万圆,并配有碟片分离机) 、 172万元(除粉碎机外,接触淀粉机件全不锈钢,并配有碟片分离机。全不锈钢生产线全套设备 250万元) 。2.建厂条件与主要辅助设施厂地选择 :要求水电齐全,水源充足,水质好,软水俗称淡水或甜水,使用符合饮用水质标准的无污染、无病源的深井水或河水。且交通方便、距甘
8、薯生产基地较近,排水方便、周围无污染。2.1 农户专业淀粉厂 作者简介:肖利贞(1938- ),男,研究员。河南省农业科学院粮食作物研究所, 从事甘薯育种、栽培与甘薯加工研究。电话:0371-65722349 63990866 E-mail:xiao- 邮编;450002 河南省郑州市农业路 1 号西院 19-12粗淀粉生产厂家,需 自备沉淀池和池上搅拌机 。沉淀池大小与数量,以每小时加工鲜薯 1.5吨、 3.0吨和 5.0吨的分别配 头浆沉淀池 68个,采取地上式以便排浆,大小分别为 2.52.01.2(6立方米 )、3.53.01.2(12.6立方米 )和 4.54.01.2(21.6立方
9、米 )、每隔 67小时排一次浆后,继续进头浆; 发酵池( 地下式)每套 3个,大小依次分别为2.02.01.3(5.2立方米 )、 2.82.81.3(10.2立方米 )和3.53.51.3(15.9立方米 ) ; 清洗淀粉池 (地上式) 2个,大小同发酵池。若不建沉淀池 ,也可建水平流槽按加工鲜薯每小时一吨建 1条 120150米(回旋式或两条各 6080米 )长,宽 30厘米,深 30厘米设计不同吨级的流槽,其尾部分别建 3-5个收集黄粉池。一般每小时加工鲜薯 5吨, 8 10小时生产干淀粉 8 10吨的专业淀粉厂建池需投资 2 3万圆。其它设施 :以 每小时加工鲜薯 5吨, 8 10小时
10、生产干淀粉 8 10吨的专业淀粉厂为例 a建厂土地 ,1500-2000平方米 ; b配电 ,100千瓦变压器需 5万元 ; c深水井 1眼 ,配套后 1-1.5万圆 ; d堆薯场、仑库 .工作地面硬化等 土建需 3-10万圆 .2.2精制淀粉全机械淀粉厂日(24 小时)产 10 吨级甘薯淀粉厂:a、配电力:装机容量240kw,用户自备电缆线、车间照明灯及线路 b 土建:主车间 500m2,,库房 400 m2, ,办公宿舍 1200 m2,并建设备基础设施.、周转池等. c.资金:流动资金 50 万元,固定资产(土建、水电)3050 万元。 d 储水塔:30 立方米 耗水量: 2025 吨/
11、时。 e,污水处理需建 20立方米池子 4 只。设备价格 6.8 万元,包括手移动式搅拌机 1 台,固液分离机 1 台,空压机 1 台,液压站 1 套,释压罐 1 套。处理费用每天 150 元左右 (按每日处理 300 立方废水计算 )。整个厂地面积需3000-4000 m2.日产 (24 小时) 40吨甘薯淀粉全机械生产线 :a、装机容量:372kw b 主车间: 600m2, 尺寸(长宽高): 48125 米 c 2 吨级工业锅炉 d 储水塔 : 60 立方米 耗水量 : 80100 吨/时3.经济效益分析 从各地淀粉加工投资和利润综合分析看出;农民加工粗淀粉专业厂,以每小时加工处理鲜薯
12、55.5 吨(生产 1 吨干粗淀粉)的生产规模(设备投资 3 万圆,建沉淀池约 2 万元)计算,加工 1 个小时生产 1 吨干粗淀粉(销售价 30003200 圆 /t) ,可获净利 400500 圆。一天生产 10 个小时,可获净利润 4000 5000 元。一季如加工 50 天,就可获利 15-25 万圆,将可回收当季全部投资还有余。 大型全机械化精制淀粉加工企业,如日处理 200 吨鲜薯,日产精制干淀粉 40 吨的生产规模,不锈钢设备投资 250 万圆左右,总投资 450 万元左右(如大部分设备为不锈钢,设备投资 170200 万圆.,总投资 300350万元) ,生产 1 吨精制淀粉(
13、内销价 36003900 圆/t,出口价 550 美元/t 左右) ,可获净利 8001000 圆。一天生产 24 小时,可获净利润30000 元左右,一年加工 200 天(含粗淀粉净化 120 天) ,生产精制淀粉 8000 吨,可获利 500600 万圆。 甘薯淀粉与小麦淀粉结合生产 ,如日产 10吨全机械淀粉生产线,设备投资 47万元 ,日利润达 8130元; 年生产60天,获利 48.78万元 , 如设备投资增加 5.0万元 ,则可在鲜薯加工空闲时间( 9个月) 生产小麦淀粉 ;新增利润 50 60万圆, 全年总利润可达 100万元。 年产 1万吨出口一级甘薯淀粉厂,每吨出口到岸价 5
14、50美元,每吨净利润 1000元以上,年利税可达 1000万元。4.甘薯淀粉加工工艺与技术要点工艺流程 鲜薯 清洗(薯笼式清洗机或清洗输送机) 输送(输送机) 破碎(锉磨机或锤片粉碎机或磨浆机) 渣浆分离(滚简园筛或立式离心筛) 除砂(旋流除砂器) 蛋白分离(旋流器机组、碟片分离机) 脱水(真空过滤脱水机或刮刀离心机) 干燥(气流干燥机) 包装(包装机)成品。4.1 “酸浆法 ”新工艺操作要点4.1.1 选料 为降低淀粉加工成本,首先, 建立优质高淀粉甘薯生产基地 ,选用淀粉含量比徐薯 18(淀粉率夏薯约 20,春薯 22左右)高的脱毒品种,春薯 无根腐病区种植商薯 13(商 0110-3.淀
15、粉率高达 25% 26、抗糖化)梅营 7号(淀粉率高达 25-26%、短蔓、耐肥高产) 、豫薯 7号或平薯 3号(淀粉率 22 24)和高淀粉梅营 1号(淀粉率 25 26,且中抗茎线虫病) ;根腐病和茎线虫病混生春夏区种植的济薯 15号(淀粉率 22 23) 、商薯 19、豫薯 12号、 13号等 (高产、抗多病、淀粉率 20 22 ),根腐病区种植的脱毒徐薯 18、冀薯 98、徐薯 22和豫薯 8号。加工前将病块、石头、等杂物去掉。4.1.2 清洗 将选好的薯块进入薯笼式或螺旋输送式洗薯机里,进水量足够,每吨鲜薯进水量 1.0 1.5吨 ,在清洗机出料口处配上破碎机 ,既提高产量 ,又节电
16、。4.1.3 粉碎打浆、 将洗净的薯块进入锉磨机(或粉碎机或磨浆机)中边进水,边打浆,粉碎机筛孔 1.0-1.2mm,不可过大 ,否则 ,减少淀粉提取率 .刨丝机 ,常换刺滚或锯条 ,保证丝薄( 0.2-0.5mm) ,稳定产量 .4.1.4 筛分与除砂 浆渣分离先经 80目粗筛 1-2遍,粉乳再通过 120 160目细筛,除去细小薯渣,并经旋流除砂器及时清除泥沙,使淀粉乳进入沉淀池。4.1.5 沉淀 浆液进入沉淀池后,静置沉淀 6 8小时。当淀粉沉淀到底层时,将上层水溶液排出池外,再用清水冲洗淀粉表面的黑粉与杂质。再入池发酵,进行生物净化去除蛋白与杂质。并以上清液(泔水)代酸浆留作发酵用。留
17、浆量以每天加工鲜薯量多少而定,一般以鲜薯的 20 30留浆。为了提高生产效率,少建沉淀池 ,可在第一次沉淀 6小时以后待淀粉沉淀后 ,将上清液排出后,并用清水冲洗淀粉表面的杂质,立即注入新经筛分的浆液,连续分离几次后再起出淀粉进行发酵。4.1.6 发酵 将起出的淀粉(约占发酵池容积的 l/4)转移到己盛好第一次沉淀后的上清液 “黑水 ”(占发酵池容积的 2/5)和 “酸浆 ”(约占发酵池容积的 l/4)的发酵池里,经搅拌并调 PH值为 5.6 6.2。在 15 20 的温度下,发酵 36 48小时。待发酵 10多小时后,再将淀粉乳搅拌均匀,使其充分发酵。发酵好的标准是:上清液由褐色变为青白色,
18、表面浮有少量泡沫,能闻到酸味,其 PH值为 3.5 4。这种上清液即为 “酸浆 ”,将其一半贮存起来留作下一批发酵时用,可与发酵用的褐色水溶液混在一起使用,能缩短发酵的时间。4.1.7 清洗、起粉、干燥 为了免除淀粉酸味,增强其白度,需先取出酸浆,然后除去淀粉表面的黄粉,并用清水冲冼其表面杂质后,对两倍清水,再搅拌均匀,静置 12个小时左右,使其彻底沉淀,去掉上清液及黄粉,洗去底部的泥沙,经脱水(或吊滤)进行烘干或晒干即为成品淀粉,或将湿淀粉贮存备用。5. 现代化淀粉生产采用具国内领先水平的电控、自控薯类加工设备与技术,该技术突出特点是:产量高(每小时处理甘薯 10-25t,还可以增加到 30
19、t 以上h,日产淀粉 50-100t) 、淀粉的提取率高(达 90%以上) 、淀粉质量好(达到国家行业工业用淀粉优质标准其中白度88%,蛋白质0.1%,灰分0.25%) 、用水少(每吨甘薯耗水 1.8-2 吨) 、操作人员少(每班 10-14 人) 。工艺先进性表现为:系统连续化生产(采用自动控制,连续生产加工,周期大大缩短) 、全封闭管道式生产(全封闭的加工系统防褐变) 、自动清洗(全面清洗、使细菌难以滋生) 、自动包装、简易的安装方式和全新的电控自控系统(符合 IEC 国际标准) 。工 艺 流 程 : 甘 薯 清 洗 锉 磨 纤 维 分 离 精 制 脱 水 气 流 干 燥 筛 理 包 装
20、淀 粉 成 品 主要设备有:清洗设备(刮板输送机、输送槽、清洗机、除草机、去石机、净红薯仓、螺旋输送机等) ;加工设备(插板阀、锉磨机、离心筛、除砂器、浓缩旋流器、回收旋流器、洗涤旋流器、真空吸滤机、皮带输送机等) ;干燥设备(气流干燥机、高效淀粉筛、自动包装机、振动卸料器等) ;电控系统工艺非标设备和与车间管网系统。我国近年来,在吸收国外先进技术设备工艺设备的基础,已生产出完全国产化的现代化淀粉生产线,大大节省外汇和资金。例如2001 年在重庆建的马铃薯甘薯两用的淀粉生产线(每小时处理马铃薯 20t 或甘薯 15t,日产淀粉 70t) 、设备投资仅 580 万元,为进口价的 14,为今后甘薯
21、淀粉业的加工利用提供了新的经验。附 1:淀粉类制品卫生标准( GB2713 2005本标准适于豆类 .薯类等粮食淀粉为原料制成的凉粉 .粉皮 .等蒸煮制品及粉丝、粉条、淀粉等。(1)感官指标 具有本品种固有的体态和色泽,不酸、不粘、无异味、无杂质; (2)理化指标 砷(毫克千克,以 As计) 0.5 ;铅(毫克千克,以 Pb计) 1.0 ;食品添加剂按 GB2760规定; 二氧化硫(以 SO2计 ,mg/kg) )淀粉 30 ,淀粉制品 100 ;黄曲霉毒素 B1(微克千克) 5 。 (3)微生物指标 菌落总数 (个 /克 )出厂 500 ,销售 1000 ; 大肠菌群 (MPN, 个/100
22、克 )出厂 30 ,销售 70 ; 致病菌出厂、销售均不得检出。 注:不包括粉丝、粉条、淀粉等非直接入口食品。附 2:食用淀粉质量标准 (SB8180),适于粮食或薯类为原料的食用淀粉。 ( 1)感官指标 色泽气味正常 ,颗粒状或粉状,无杂质。( 2)理化指标 水分 (克 /100克 )15.00 ; 酸度 (中和 0.1摩氢氧化钠毫升数 /100克绝干淀粉 )25 ; 灰分 (克 /100克 )0.30 ; 砷 (以 As计毫克 /千克 )0.5 ; 铅 (以 Pb计毫克 /千克 )1.0 ; 添加剂 按添加剂指标执行; 二氧化硫(以 SO2计 , mg/kg) ) 30 ;黄曲霉菌素,按黄曲霉菌素标准执行。 附 3:出口韩国甘薯淀粉卫生和质量指标 除符合以上国家卫生及质量标准中的感官、水分、灰分指标外,另要求: 酸度, (单位同上) 10.0 ; 白度( 440NM蓝光反射率 %) 72.0 ; 斑点( 个 / 2) 1.8 ; 粘度( mpas)15000 ; 二氧化硫( mg/kg) ) 30 ; 砂子, ( %) 0.03 。若其他国家、地区、单位有特殊要求,可另外协定。