一种从芭蕉芋中连续提取芭蕉芋淀粉的加工工艺及其专用设备

摘要

本发明属于淀粉加工领域，具体是一种从芭蕉芋中连续提取芭蕉芋淀粉的加工工艺及其专用设备，该工艺包括锉磨、筛分、浓缩、精制、脱水、干燥和包装步骤，特征是：在精制步骤，通过多级旋流器实现淀粉乳的分离，将进入后一级旋流器的料流分出一部分回流引入到前一级旋流器的底部内腔中，增大底流压力和流量，进而保持料流畅通，防止阻塞，达到物料动态平衡，确保良性稳定运行状态。本发明的优点如下：针对芭蕉芋淀粉的颗粒大，加工中淀粉沉淀快，易堵塞的问题，提出进料分流，回流加压，逐步达到系统动态平衡，完全解决了芭蕉芋淀粉加工中沉淀快，易堵塞的问题，保证了生产的连续性和稳定性；且不增加任何动力消耗，有利于降低生产成本，提高效益。

说明书

技术领域

本发明涉及淀粉加工技术领域，具体是以芭蕉芋为原料连续提取芭蕉芋淀粉的加工工艺及其专用设备, 并达到工业化生产程度。

背景技术

淀粉是含淀粉的植物根茎、籽粒经过加工提取的。马铃薯、甘薯和芭蕉芋等均是根茎类作物，其提取淀粉的一般流程如下：原料（包括马铃薯、甘薯等）由水力输送，进行清洗，输送到粉碎，而后经过筛分、除砂，再浓缩精制，采用真空脱水成湿淀粉，经过气流干燥，然后是成品、包装。

中国专利号为201110240788.X的马铃薯淀粉生产工艺专利包括以下步骤：（1）将新鲜马铃薯经过干筛筛分，去除杂质，然后存放在储料池，然后在水流的作用下输送到除石机，然后经绞龙提升到洗薯机，进行彻底清洗；（2）将彻底清洗的马铃薯经螺旋输送机提升或输送到锉磨机，将制得的浆与水混合后经离心机分离后，输入到精制旋流站；（3）将从精制旋流站输出的物料脱水后，经干燥、筛分，即得成品。

中国专利号为201220140252.0的马铃薯大颗粒淀粉加工系统的实用新型专利包括第一旋流器机组和第二旋流器机组。第一旋流器机组包括两个或两个以上大颗粒旋流器。在离心力作用下，比重大的淀粉由管道输入到大颗粒淀粉乳罐，比重小的淀粉由管道输入到第二旋流器机组，由第二旋流器机组输入到小颗粒淀粉乳罐。由第二旋流器机组的淀粉浆输出管道上设置一个节点，形成两条淀粉浆输出管道，在每条淀粉浆输出管道上分别安装阀门，控制该条淀粉浆输出管道所连接到的大颗粒淀粉乳罐和小颗粒淀粉乳罐。通过控制淀粉浆输出管道上的阀门，经过旋流器反复分离，实现将大颗粒淀粉和小颗粒淀粉分离提取的技术效果。

中国专利号为201310375656.7的马铃薯淀粉生产工艺专利提供一种马铃薯加工技术。原料马铃薯，清洗，破碎，淀粉提取，浓缩，淀粉洗涤，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分离，淀粉脱水，干燥，成品淀粉用螺旋输送机和斗提机送至成品仓，进行包装。

以上马铃薯淀粉加工工艺虽各有特点，但对于芭蕉芋淀粉加工却不完全适用，主要是：芭蕉芋淀粉颗粒大，其分子量也很大，纤维大、果胶质含量大，淀粉沉淀快，使用旋流器进行精制时极易产生堵塞，不能维持整个系统的稳定运行。

发明内容

本发明的目的正是基于上述现有技术状况而专门设计的一种连续从芭蕉芋中提取芭蕉芋淀粉的加工工艺及其专用设备，该工艺可以顺利解决芭蕉芋淀粉颗粒大，加工中淀粉沉淀快，易堵塞的问题。该工艺改进对系统来说不增加任何动力，稳定生产，保证质量，相对可以降低动力消耗和运营成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种从芭蕉芋中连续提取芭蕉芋淀粉的加工工艺，包括清洗去杂、锉磨、筛分、浓缩、精制、脱水、干燥、包装步骤，其中：在精制步骤，通过多级旋流器实现淀粉乳的分离，将进入后一级旋流器的料流分出一部分，回流引入到前一级旋流器的底部内腔中，与底流汇合。这样，使进入后一级的料流量减少，能够顺利进行分离；进入到前一级旋流器的底部内腔的物料流量增加，底流压力也增大，就能保持料流畅通，防止物料沉积和堵塞，逐步达到物料动态平衡，确保系统处于稳定运行状态。

所述多级旋流器分为8级，从第三级旋流器的进料流中分出一部分通入第二级旋流器底部内腔中，从第四级旋流器的进料流中分出一部分通入第三级旋流器底部内腔中，以此类推。设置的级数也可根据需要适当减少。

更具体的说，将进入后一级旋流器的进料流分出一部分回流引入到前一级旋流器的底部内腔中，对向底流出口处。

该加工工艺也适用于土豆、红薯类等原料中的淀粉连续提取。

本发明为适应上述加工工艺专门设计了相应的精制分离专用设备，该设备包括依次串联的的多级旋流器，其中：在进入后一级旋流器的进料管上设置有一通入前一级旋流器下部内腔的分料回流管和控制阀门，且分料回流管出口对向旋流器底流出口处。

多级旋流器分为8级，从第三级旋流器的进料管上设有一通入第二级旋流器下部内腔的分料回流管和控制阀门，从第四级旋流器的进料管上设有一通入第三级旋流器下部内腔的分料回流管和控制阀门，以此类推。设置的级数也可根据需要适当减少。

分料回流管直径≤进料管的三分之一，并在该分料回流管上安装有流量控制阀门。

分料回流管与旋流器的连通位置距旋流器底端距离为100-160mm。

本发明依据的科学原理是：芭蕉芋淀粉乳在一定压力下，被送入旋流器的进口。淀粉乳在旋流管进口处，沿旋流管的切线方向进入旋流管内部，在旋流管内物料各组分按螺旋线作旋转运动，而产生离心力，当物料下行到圆锥部分时，由于各组分的相对密度（比重）不同、粒度大小、形状不同而产生离心力不同，相对密度大的组分主要是淀粉，获得离心力较大，则沿外螺旋运动被抛向锥体内壁而沿壁下降至底流口排出；而相对密度小的蛋白和水获得的离心力较小，则在内螺旋运动下降到接近锥体下部时受到底流口的阻力而形成逆旋转方向的内螺旋涡流上行至顶流口排出，从而达到了各组分分离的目的。但是当底流的淀粉因颗粒大、浓度高而流动不畅，就会形成堵塞，造成系统运行不稳定。在每一级旋流器的进料管加装一根回流管，将部分淀粉乳引回到前一级旋流器的底流处，使进入后一级的料流量减少，该级旋流器能够顺利进行分离。。引回到前一级旋流器的底流处的淀粉乳压力较高，加上前一级原有的底流，流量增加了，压力也提高了，使底流的流动性更好，因此就不会产生堵塞。通过旋流器泵后，进入下一级旋流器的流量和压力都有所增加，达到动态平衡后，整个旋流器系统消除了堵塞问题，进入良性稳定运行状态。芭蕉芋淀粉精制旋流器的各级旋流器都依次解决了堵塞问题。整个加工过程，运行流畅，产品质量得到保障，产量也能够保持稳产。

本发明的优点如下：

1）针对芭蕉芋淀粉的颗粒大，加工中淀粉沉淀快，易堵塞的问题，提出进料分流，回流加压，逐步达到系统动态平衡，完全解决了芭蕉芋淀粉加工中沉淀快，易堵塞的问题，保证了生产的连续性和稳定性；

2）达到同样效果情况下，不增加带有动力消耗，有利于降低生产成本，提高企业经济效益。

附图说明

图1是芭蕉芋淀粉加工工艺流程框图。

图2为现有技术中多级旋流器依次串联的结构示意图。

图3为本发明专用的多级旋流器依次串联的结构示意图。

图2、图3中：1、进料管，2、旋流器，3、输送泵，4、分料回流管， 5、控制阀门。

具体实施方式

本发明以下结合附图做进一步描述：

一种从芭蕉芋中连续提取芭蕉芋淀粉的加工工艺，包括清洗去杂、锉磨、筛分、浓缩、精制、脱水、干燥和包装步骤(参见图1)，其中：在精制步骤，通过八级旋流器实现淀粉乳的分离，从第三级旋流器的进料流中分出一部分通入第二级旋流器底部内腔中，从第四级旋流器的进料流中分出一部分通入第三级旋流器底流中，以此类推。也就是说将进入后一级旋流器的料流分出一部分，回流引入到前一级旋流器的底部内腔中，增大底流压力和流量，保持料流畅通，防止沉积和堵塞，达到物料动态平衡后，确保系统处于良性的稳定运行状态。

本发明为适应上述加工工艺专门设计了相应的精制分离专用设备，参见图3：该设备包括依次串联的多级旋流器2，其中：在进入后一级旋流器的进料管1上设有一通入前一级旋流器下部内腔的分料回流管4和流量控制阀门5。

多级旋流器分为8级，从第三级旋流器的进料管1上设有一通入第二级旋流器下部内腔的分料回流管管4和控制阀门5，从第四级旋流器的进料管上设有一通入第三级旋流器下部内腔的分料回流管管4和控制阀门5，以次类推。

更具体的说，分料回流管4从旋流器2下部进入旋流器内腔，且分料回流管出口对向底流出口位置。分料回流管4与旋流器2的连通位置距旋流器底端距离为100-160mm。

本发明的工作过程结合图3描述如下：芭蕉芋淀粉乳在输送泵3推动下，被送入旋流器2的进口。淀粉乳乳从旋流管进口处，沿旋流管的切线方向进入旋流管内部，在旋流管内物料各组分按螺旋线作旋转运动，而产生离心力，当物料下行到圆锥部分时，由于各组分的相对密度（比重）不同、粒度大小、形状不同而产生离心力不同，相对密度大的组分主要是淀粉，获得离心力较大，则沿外螺旋运动被抛向锥体内壁而沿壁下降至底流口排出；而相对密度小的蛋白和水获得的离心力较小，则在内螺旋运动下降到接近锥体下部时受到底流口的阻力而形成逆旋转方向的内螺旋涡流上行至顶流口排出，从而达到了各组分分离的目的。为防治旋流器底部芭蕉芋淀粉沉淀快、易堵塞的问题，在每一级旋流器2的进料管1加装一根分料回流管4。分料回流管直径不大于进料管的三分之一，且安装有流量控制阀门5。加装的回流管，将部分淀粉乳引回到前一级旋流器的底流处，使进入后一级的料流量减少，该级旋流器能够顺利进行分离。引回到前一级旋流器的底流处的淀粉乳压力较高，加上前一级原有的底流，流量增加了，压力也提高了，使底流的流动性更好，因此就不会产生堵塞。经过旋流器泵后，进入下一级旋流器的流量和压力都有所增加，达到动态平衡后，整个旋流器系统消除了堵塞问题，进入良性稳定运行状态。