專利名稱：一種淀粉分離方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固液分離方法及設備，特別是一種薯類加工淀粉的制造工藝及設 備。
背景技術：
目前薯類加工一般要經(jīng)過以下工藝流程原料的清洗——粉碎——篩分——旋流 分離——脫水——干燥——包裝——成品。薯類(主要包括紅薯、木薯和馬鈴薯)首先經(jīng) 過前處理進行清洗后，進入指定的破碎，將原料破碎成薯漿后打入四級或多級篩分，初步將 其中的粗纖維分離出來，留下的薯漿被打入旋流分離，薯漿在此過程中要經(jīng)過濃縮和精制， 最終將其中的淀粉同蛋白質(zhì)、細纖維和其他雜質(zhì)分離開，得到精制淀粉乳，淀粉乳再經(jīng)過真 空脫水和氣流干燥后即可包裝制得淀粉成品。專利號為“ZL00129615”，專利名稱為“一種淀粉的制造方法及設備”的發(fā)明專利，
公布了利用旋流工作站旋流分離淀粉的制造工藝過程及設備，但該方法及設備用水量相對 較大，且薯類淀粉提取率較低，整條淀粉生產(chǎn)線淀粉得率低，成品質(zhì)量有待提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種降低能耗、提高薯類淀粉質(zhì)量和得率的淀 粉加工方法，尤其是節(jié)水以及在發(fā)生異樣情況時可對所分離的淀粉汁水進行補救回收。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種淀粉分離方法，包括粉碎、篩分、濃縮、精 制、脫水、干燥和包裝成品的步驟，其中，所述的濃縮步驟包括濃縮淀粉乳步驟和二次分離 步驟，用于多級旋流器以逆流洗滌方式多相分離出汁水、淀粉乳和渣滓。上述的淀粉分離方法，其中，所述的二次分離步驟包括將其排出的溢流返回篩分 步驟或?qū)ζ渑懦龅囊缌鬟M行再次分離或?qū)ζ渑懦龅囊缌髦苯优欧诺牟襟E。上述的淀粉分離方法，其中，所述的濃縮淀粉乳步驟包括粗纖維分離步驟和細渣 分離步驟。上述的淀粉分離方法，其中，還包括在細渣分離步驟中加水的步驟。上述的淀粉分離方法，其中，所述的精制步驟包括淀粉洗滌步驟，用于多級旋流 器以逆流洗滌的方式對濃縮加工的淀粉乳進一步分離；精制淀粉乳步驟，用于旋流分離方 法或重力曲篩分離方法最終分離出精制淀粉乳。上述的淀粉旋流分離方法，其中，還包括在精制淀粉乳步驟中加水的步驟。為了更好地實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種淀粉分離設備，包括粉碎裝置、 篩分裝置、濃縮單元、精制單元、脫水裝置、干燥裝置和包裝成品裝置，其中，所述的濃縮單 元包括濃縮淀粉乳裝置和二次分離裝置，由多級旋流器以逆流洗滌方式按配管要求順次連 接，以多相分離出汁水、淀粉乳和渣滓。上述的淀粉分離設備，其中，所述的二次分離裝置包括多個控制閥門，分別用于將 其排出的溢流返回篩分裝置或?qū)ζ渑懦龅囊缌鬟M行再次分離或?qū)ζ渑懦龅囊缌髦苯优欧拧?br> 上述的淀粉分離設備，其中，所述的濃縮淀粉乳裝置包括粗纖維分離裝置和細渣 分離裝置，在細渣分離裝置中設置有加水水箱。上述的淀粉分離設備，其中，所述的精制單元包括淀粉洗滌裝置，由多級旋流器以逆流洗滌方式串并聯(lián)以對濃縮加工的淀粉乳進一步分離；精制淀粉乳裝置，包括旋流器 或重力曲篩，在精制淀粉乳裝置中設置有加水水箱。本發(fā)明的技術效果在于根據(jù)本發(fā)明的淀粉加工方法和設備，可降低能耗、提高薯 類淀粉質(zhì)量和得率，尤其具有節(jié)水以及在發(fā)生異樣情況時可對所分離的淀粉汁水進行補救 回收的優(yōu)點。整條淀粉生產(chǎn)線噸淀粉耗水量在20噸左右，淀粉提取率可達到97%，整條線 淀粉得率在93%左右，淀粉質(zhì)量均達到國家標準GB8884-2007優(yōu)級品。以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1本發(fā)明工藝流程示意圖；圖2本發(fā)明設備框圖；圖3本發(fā)明濃縮單元和精制單元工作流程圖。其中，附圖標記100粉碎裝置200篩分裝置300 濃縮單元400精制單元500脫水裝置600干燥裝置700包裝成品裝置1 19、21 旋流器20 重力曲篩1' 21' 淀粉專用泵31、32 水箱40 49 控制閥門50淀粉乳罐61,62 流量計70薄膜壓力表I 粗纖維分離單元II 細渣分離單元III 二次分離單元IV淀粉洗滌單元V 精制淀粉乳單元
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的結構原理和工作原理作具體的描述
請參閱圖1及圖3，圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖，圖3為本發(fā)明濃縮單元和精制 單元工作流程圖。本發(fā)明的淀粉分離方法包括將原料粉碎101、篩分201、濃縮301、精制 401、脫水501、干燥601和包裝成品701的步驟，原料經(jīng)粉碎101、篩分201步驟后，輸送入 濃縮301步驟，該步驟中經(jīng)旋流分離的溢流304直接排出旋流系統(tǒng)，底流302進入后續(xù)的精 制步驟401進一步分離，精制步驟分離最終得到的底流淀粉乳403輸送入后續(xù)的脫水501、 干燥601、包裝成品701步驟，形成成品淀粉；精制步驟401分離得到的溢流402輸送入濃 縮步驟301進行二次分離，分離形成的底流302輸送入精制步驟401，分離形成的溢流303 分三種情況排出，較清的水3031返回篩分步驟201重新利用，較混濁的汁水3032直接排出 旋流系統(tǒng)，含淀 粉的汁水再次輸送入濃縮步驟301第1級重新進行分離。由于其他步驟與 現(xiàn)有技術相同或類似，可參照現(xiàn)有技術，在此，僅對濃縮和精制步驟進行詳細說明。在濃縮 和精制步驟中，本發(fā)明采用以下技術工藝，具體工藝流程如下所述在本實施例中，整個旋 流分離過程分為濃縮步驟和精制步驟，即6級濃縮步驟和15級精制步驟。其中，濃縮步驟 包括濃縮淀粉乳步驟和二次分離步驟，濃縮淀粉乳步驟又包括粗纖維分離步驟和細渣分離 步驟，即濃縮包括粗纖維分離步驟I、細渣分離步驟II和二次分離步驟III，即1、2級為粗 纖維分離步驟1，3 6級為細渣分離步驟11，7 9級為二次分離步驟III ；精制包括淀粉 洗滌步驟IV和精制淀粉乳步驟V，即10 19級為淀粉洗滌步驟IV，20、21級為精制淀粉乳 步驟V。原料經(jīng)過粉碎、篩分步驟后形成的原料漿液首先進入濃縮步驟的粗纖維分離步驟 I，即原料漿液首先進入第1級旋流器進行分離，第1級旋流器對原料漿液進行旋流分離后， 其溢流輸送入第2級旋流器，經(jīng)第2級旋流器繼續(xù)分離后由第2級旋流器溢流口將粗纖維 等廢棄物排出，第2級旋流器的底流進入第5級旋流器；第1級旋流器底流輸送入第6級旋 流器，進入濃縮步驟的細渣分離步驟II，該步驟中采用逆流洗滌原理，即前一級旋流器底流 和后一級旋流器溢流匯合后進入該級的泵，溢流向前走，底流向后走，隨著級數(shù)的增加，糊 漿中的淀粉越來越純。第1級旋流器的底流經(jīng)第6級旋流器分離，其溢流輸送入第5級旋 流器，經(jīng)第5級旋流器分離，第5級旋流器的底流輸送入第6級旋流器，溢流輸送入第4級 旋流器，經(jīng)第4級旋流器分離，其底流輸送入第5級旋流器，其溢流輸送入第3級旋流器，經(jīng) 第3級旋流器分離后，底流輸送入第4級旋流器，溢流最終由第3級旋流器溢流口排出，濃 縮后的第6級底流進入后續(xù)的精制步驟。濃縮后的淀粉乳首先進入第10級旋流器，然后順次通過第11 19級的淀粉洗滌 步驟IV和第20、21級的精制淀粉乳步驟V，采用逆流洗滌方式，將最終的精制淀粉乳由最 后一級旋流器底流排出，進入后續(xù)的脫水步驟，其溢流從第10級旋流站溢流口排出后輸送 入二次洗滌步驟III繼續(xù)進行旋流分離，首先第10級溢流進入第9級旋流器，第9級旋流 器溢流進入第8級旋流器，第8、9級旋流器底流匯集后進入第7級旋流器繼續(xù)旋流分離，最 終將第10級的溢流經(jīng)第7、8、9級旋流器再次分離后由第7級底流進入第10級旋流器，第 7級溢流進入第8級旋流器，經(jīng)第8級旋流器分離后，汁水由第8級旋流器的溢流口外排。為維持系統(tǒng)前后的物料平衡，使其更好的進行淀粉洗滌和旋流分離，在細渣分離 步驟II的第5級底流處加水，在淀粉洗滌步驟IV的第19級底流處加水。為了應付以下各種異常狀況的發(fā)生，在二次分離步驟III的第8級旋流站的溢流 分三路排出，每一條線路都有單獨的閥門進行控制，其目的主要是為了避免淀粉流失，提高 淀粉得率和減少耗水量。在整條生產(chǎn)線工作正常的時候第8級旋流器外排口排出的汁水通常很潔凈，一般可以作為前期篩分的設備供水之用；當原料出現(xiàn)腐爛等異常狀況時，第8級旋流器外排口排出的汁水可能會變混濁，此時可以將其直接外排出旋流系統(tǒng)當整個系統(tǒng) 剛啟動或穩(wěn)定性不好的情況下，可以將第8級旋流器外排口同第1級旋流器進料口連通，重 新對其進行分離。在精制步驟的精制淀粉乳步驟V中，第20級即倒數(shù)第二級可以設置旋流 器或重力曲篩，第19級底流可以通過淀粉泵打入20級旋流器或重力曲篩，將20級旋流器 底流或重力曲篩的篩下物打入第21級旋流器再進行一次分離，然后將第21級旋流器的底 流輸送到后續(xù)的脫水、干燥步驟進行脫水、干燥。請參閱圖2及圖3，圖2為本發(fā)明設備框圖，順次連接有粉碎裝置、篩分裝置、濃縮 單元、精制單元、脫水裝置、干燥裝置和包裝成品裝置，因其他裝置與現(xiàn)有技術相同或類似， 在此僅對濃縮單元和精制單元進行詳細說明。配合本實施例淀粉分離方法的濃縮單元和精 制單元采用二十一級旋流器按配管要求順次進行連接，即6級濃縮單元和15級精制單元， 但不完全局限為21級旋流器連接，例如可以根據(jù)旋流器中微旋流管的配置情況或后續(xù)設 備的分離情況適當?shù)膶罄m(xù)精制中的旋流器進行增減。整個旋流分離中的每個旋流器都固 定于一個支撐架上，支撐架的上方安裝有薄膜壓力表，薄膜壓力表可以在線測出各個旋流 器中的壓力，正常范圍在0.5Mpa左右。各級加水口的加水量通過流量計來計量，流量計一 般采用電磁流量表。按照附圖中的工藝將各級進行連接，每級都配有一臺淀粉專用泵，然后 就可以啟動整個旋流單元。其中，濃縮單元包括濃縮淀粉乳單元和二次分離單元，濃縮淀粉 乳單元又包括粗纖維分離單元I和細渣分離單元II，即濃縮單元包括粗纖維分離單元I、細 渣分離單元II和二次分離單元III，即1、2級為粗纖維分離單元1，3 6級為細渣分離單 元11，7 9級為二次分離單元III ；精制單元包括淀粉洗滌單元IV和精制淀粉乳單元V， 即10 19級為淀粉洗滌單元IV，20、21級為精制淀粉乳單元V。原料經(jīng)過粉碎、篩分裝置 后形成的原料漿液首先進入濃縮單元的粗纖維分離單元I，即原料漿液首先進入第1級旋 流器進行分離，第1級旋流器對原料漿液進行旋流分離后，其溢流輸送入第2級旋流器，經(jīng) 第2級旋流器繼續(xù)分離后由第2級旋流器溢流口將粗纖維等廢棄物排出，第2級旋流器的 底流進入第5級旋流器；第1級旋流器底流輸送入第6級旋流器，進入濃縮單元的細渣分離 單元II，該裝置中采用逆流洗滌原理，即前一級旋流器底流和后一級旋流器溢流匯合后進 入該級的泵，溢流向前走，底流向后走，隨著級數(shù)的增加，糊漿中的淀粉越來越純。第1級旋 流器的底流經(jīng)第6級旋流器分離，其溢流輸送入第5級旋流器，經(jīng)第5級旋流器分離，第5 級旋流器的底流輸送入第6級旋流器，溢流輸送入第4級旋流器，經(jīng)第4級旋流器分離，其 底流輸送入第5級旋流器，其溢流輸送入第3級旋流器，經(jīng)第3級旋流器分離后，底流輸送 入第4級旋流器，溢流最終由第3級旋流器溢流口排出，濃縮后的第6級底流進入后續(xù)的精 制單元。濃縮后的淀粉乳首先進入第10級旋流器，然后順次通過第11 19級的淀粉洗滌 單元IV和第20、21級的精制淀粉乳單元V，采用逆流洗滌方式，將最終的精制淀粉乳由最 后一級旋流器底流排出，進入后續(xù)的脫水裝置，其溢流從第10級旋流站溢流口排出后輸送 入二次洗滌單元III繼續(xù)進行旋流分離，首先第10級溢流進入第9級旋流器，第9級旋流 器溢流進入第8級旋流器，第8、9級旋流器底流匯集后進入第7級旋流器繼續(xù)旋流分離，最 終將第10級的溢流經(jīng)第7、8、9級旋流器再次分離后由第7級底流進入第10級旋流器，第 7級溢流進入第8級旋流器，經(jīng)第8級旋流器分離后，汁水由第8級旋流器的溢流口外排。
為維持系統(tǒng)前后的物料平衡，使其更好的進行淀粉洗滌和旋流分離，在細渣分離 單元和精制淀粉乳單元分別設置水箱，水箱分別與細渣分離單元II的第5級旋流器和淀粉 洗滌單元IV的第19級旋流器的底流口連接，即在細渣分離單元II的第5級底流處加水， 在淀粉洗滌單元IV的第19級底流處加水。
為了應付以下各種異常狀況的發(fā)生，二次分離單元III的第8級旋流站的溢流分 三路排出，每一條線路都有單獨的閥門進行控制，即每條路線上分別設置有溢流回篩控制 閥、再次分離控制閥和溢流排出控制閥，其目的主要是為了避免淀粉流失，提高淀粉得率和 減少耗水量。在整條生產(chǎn)線工作正常的時候第8級旋流器外排口排出的汁水通常很潔凈， 一般可以通過溢流回篩控制閥使其返回篩分裝置，作為前期篩分裝置供水之用；當原料出 現(xiàn)腐爛等異常狀況時，第8級旋流器外排口排出的汁水可能會變混濁，此時可以通過溢流 排出控制閥將其直接外排出旋流系統(tǒng)當整個系統(tǒng)剛啟動或穩(wěn)定性不好的情況下，可以通 過再次分離控制閥將第8級旋流器外排口同第1級旋流器進料口連通，重新對其進行分離。 在精制單元的精制淀粉乳單元V中，第20級即倒數(shù)第二級可以設置旋流器或曲篩，所述的 曲篩可以是重力曲篩或者壓力曲篩。第19級底流可以通過淀粉泵打入20級旋流器或曲篩， 將20級旋流器底流或曲篩的篩下物打入第21級旋流器再進行一次分離，然后將第21級旋 流器的底流輸送到后續(xù)的脫水、干燥裝置進行脫水、干燥。物料從篩分裝置進入旋流分離的第1級旋流器進料口，然后按照本發(fā)明工藝順次 通過指定的旋流器，實現(xiàn)蛋白、纖維、脂肪等同淀粉之間的分離。大部分纖維通過2、3級旋 流器溢流排口排出，由精制分離出來的汁水從第8級排出，可以根據(jù)具體情況加以利用或 外排。本發(fā)明的淀粉加工方法和設備可降低能耗、提高薯類淀粉質(zhì)量和得率，尤其具有 節(jié)水以及在發(fā)生異樣情況時可對所分離的淀粉汁水進行補救回收的優(yōu)點。利用本發(fā)明可使 整條薯類淀粉生產(chǎn)線成品白度達到92-94%，噸淀粉耗水量在20噸左右，淀粉提取率可達 到97 %，淀粉質(zhì)量均達到國家標準GB8884-2007優(yōu)級品。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
一種淀粉分離方法，包括粉碎、篩分、濃縮、精制、脫水、干燥和包裝成品的步驟，其特征在于，所述的濃縮步驟包括濃縮淀粉乳步驟和二次分離步驟，用于多級旋流器以逆流洗滌方式多相分離出汁水、淀粉乳和渣滓。
2.如權利要求1所述的淀粉分離方法，其特征在于，所述的二次分離步驟包括將其排 出的溢流返回篩分步驟或?qū)ζ渑懦龅囊缌鬟M行再次分離或?qū)ζ渑懦龅囊缌髦苯优欧诺牟?馬聚ο
3.如權利要求1或2所述的淀粉分離方法，其特征在于，所述的濃縮淀粉乳步驟包括粗 纖維分離步驟和細渣分離步驟。
4.如權利要求3所述的淀粉分離方法，其特征在于，還包括在細渣分離步驟中加水的步驟。
5.如權利要求1或2所述的淀粉分離方法，其特征在于，所述的精制步驟包括 淀粉洗滌步驟，用于多級旋流器以逆流洗滌的方式對濃縮加工的淀粉乳進一步分離； 精制淀粉乳步驟，用于旋流分離方法或篩分離方法最終分離出精制淀粉乳。
6.如權利要求5所述的淀粉旋流分離方法，其特征在于，還包括在精制淀粉乳步驟中 加水的步驟。
7.一種淀粉分離設備，包括粉碎裝置、篩分裝置、由各個旋流器依次連接而成的濃縮單 元和精制單元、脫水裝置、干燥裝置和包裝成品裝置，其特征在于，所述的濃縮單元包括順 序連接的濃縮淀粉乳單元和二次分離單元。
8.如權利要求7所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的濃縮淀粉乳單元包括粗纖 維分離單元和細渣分離單元，所述粗纖維分離單元至少包括依次串聯(lián)的第1和第2旋流器， 所述第2旋流器設有溢流排出口 ；所述細渣分離單元至少包括依次串聯(lián)的第3、4、5和第6旋流器，其中第3旋流器設有 溢流排出口，所述的第1旋流器底流同第5旋流器進料口連接，第2旋流底流同第6旋流器 進料口連接。
9.如權利要求8所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的細渣分離單元中設置有與 其中一級旋流器的底流口連接的加水水箱。
10.如權利要求7或8所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的二次分離單元至少包 括依次連接的第7、8和第9旋流器，其中第8旋流器上設有多個用于溢流汁水排放的控制閥。
11.如權利要求7所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的精制單元包括順序連接 的淀粉洗滌單元和精制淀粉乳單元，所述淀粉洗滌單元中的第一級旋流器溢流排口同二次 分離單元中的第9旋流器進行口連接。
12.如權利要求11所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的精制淀粉乳單元至少包 括一旋流器和一曲篩，所述曲篩上端同淀粉洗滌單元的最后一級旋流器底流連接，曲篩下 端同精制淀粉乳單元的第一級旋流器進料口連接。
13.如權利要求12所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的曲篩可以為重力曲篩或 壓力曲篩。
14.如權利要求11所述的淀粉分離設備，其特征在于，所述的精制淀粉乳單元中設置 有與其中一級旋流器的底流口連接的加水水箱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種淀粉分離方法及設備，包括粉碎及篩分、濃縮、精制、脫水、干燥和包裝成品的步驟，其中，所述的濃縮包括濃縮淀粉乳步驟和二次洗滌步驟，采用多級旋流器以逆流洗滌方式多相分離出汁水、淀粉乳和渣滓，其中的二次洗滌步驟包括將排出的溢流供應篩分或?qū)ε懦龅囊缌鬟M行再次分離或直接排放。根據(jù)本發(fā)明的淀粉加工方法可降低能耗、提高薯類淀粉質(zhì)量和得率，尤其具有節(jié)水以及在發(fā)生異樣情況時可對所分離的淀粉汁水進行補救回收的優(yōu)點，采用該方法的設備操作簡單、用水量少、工作效率高。
文檔編號C08B30/04GK101838335SQ200910079990
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權日2009年3月16日
發(fā)明者尹學清, 張清泉, 李鑫熠, 楊延辰, 林亞玲, 王遠, 趙有斌 申請人:中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院