Технологический процесс производства крахмала. Основные технологические операции, их характеристика.

Основная задача производства картофельного крахмала - максимальное извлечение крахмала путем разрыва наибольшего числа клеток клубня и дальнейшая очистка крахмальных зерен. Клубни картофеля хорошо отмывают от почвы в специальных мойках (рисунок 1), отделяя при этом солому, камни и другие загрязнения. Чистые клубни измельчают на терках или измельчающих машинах ударного действия. Полученную кашу обрабатывают на осадительных центрифугах для получения концентрированного клеточного сока, который выводится из схемы. Такая операция должна быть внедрена на всех заводах. Кашку после центрифуг разбавляют жидким крахмальным молоком с сит, на которых промывалась мелкая мезга, и направляют на два первых сита, последовательно отмывающих крахмал от мезги.

С сит кашку направляют на окончательное истирание во вторую измельчающую машину, отмывают от свободного крахмала. Полученную мезгу направляют на механическое обезвоживание и используют в качестве корма. На последнее промывное сито для мезги поступает возвратная производственная вода после промывания крахмала.

Крахмальное молоко, полученное после промывания кашки, поступает для отделения соковой воды на шнековые (осадительные) центрифуги. Соковую воду удаляют в ловушки, а сырой крахмал, разбавленный свежей водой, в виде молока направляют на рафинирование в специальных ситовых аппаратах с тонкой капроновой сеткой, отделяющей мелкие частички мезги. Мелкую мезгу обычно отдельно промывают также на ситах с капроновой сеткой, и полученное жидкое крахмальное молоко направляют для разбавления кашки после второго выделения клеточного сока. Мезгу используют при производстве корма.

В рафинированном крахмальном молоке еще содержатся в небольшом количестве остатки растворимых веществ и мельчайших частичек мезги. Поэтому его направляют на операцию окончательной очистки - промывание в непрерывно-действующих гидроциклонных станциях. Здесь получают чистый сырой крахмал и часть крахмала с пониженным качеством. Последний перерабатывают отдельно для получения крахмала низких сортов или после тщательной дополнительной очистки возвращают в основную схему перед рафинированием крахмального молока

Рисунок 1 - Технологическая линия для производства крахмала

.

Выход крахмала больше всего зависит от крахмалистости картофеля и качества его измельчения. Поскольку, как отмечалось, картофель теряет при хранении значительное количество крахмала, его перерабатывают как можно быстрее, не допуская хранения в весенние месяцы (начиная с апреля, потери крахмала заметно увеличиваются). Поэтому обычный сезон переработки картофеля продолжается 180-200 дней, с сентября по март. В весенне-летние месяцы картофель перерабатывают со значительно худшими показателями, следует стремиться довести длительность сезона переработки до 120 дней.

Для получения крахмала высокого качества и создания оптимальных условий работы измельчающих машин клубни картофеля должны быть тщательно предварительно очищены.

При механизированной уборке картофеля, особенно на глинистых и черноземных почвах, содержание в нем грязи и других примесей может быть весьма значительным. Следует добиваться максимальной степени отделения земли от клубней уже во время работы буртоукладочных машин.

Если позволяют местные условия, картофель с буртового поля подают на завод наиболее простым и эффективным способом - гидротранспортерами.

Гидравлический транспортер представляет собой желоб, расположенный с уклоном в сторону завода. Он прокладывается вдоль хранилища или оборотного склада для картофеля. Вдоль буртов, если позволяет местность по рельефу, также устанавливают гидротранспортерные желобы, которые соединяют с главным желобом. Канавки (желоба) покрывают поперек досками, опирающимися на выемки (четверти) в верхней части стенок желобов.

В наиболее высокую (головную) часть желоба по трубопроводам через регулирующие краны подается вода, которая подхватывает клубни картофеля, сбрасываемые равномерно из хранилища в желоб, и передвигает их к заводу. В конце главного желоба у завода устанавливается решетка, где вода отделяется, а картофель подается наверх специальным транспортным устройством (наклонным шнеком или ковшовым элеватором). Наверх смесь клубней с водой может подаваться и с помощью картофельного насоса. В этом случае также устанавливают водоотделяющее устройство, а воду направляют на очистку.

Желоба можно выполнять из кирпича на цементном растворе, бетона, а также из дерева. Кирпичные и бетонные желоба оштукатуривают цементом и гладко затирают поверхность. Однако в зимних условиях вода проникает в трещины бетона, замерзает и разрушает покрытие. Поэтому ежегодно перед началом сезона такие желоба приходится ремонтировать.

Производительность гидравлического транспортера зависит от расхода воды, профиля желоба, размеров поперечного сечения канавки и её уклона.

Форму поперечного сечения подбирают так, чтобы она обеспечивала минимальное сопротивление движению смеси воды и картофеля. Для этого поперечное сечение канавки должно иметь наименьший омываемый водой периметр. В канавках с полукруглым профилем основания сечения наблюдается наибольшая скорость движения картофельной смеси, но на дне таких канавок легко оседает песок. Поэтому на заводах предпочитают прямоугольную форму сечения транспортеров со скошенными или закругленными внизу

углами (см. рисунок 137). Глубину канавки делают примерно в 1,5 раза больше ширины во избежание переливов смеси при движении, а ширину — не менее 200 мм для предупреждения заклинивания клубней.

Минимально необходимая скорость движения обеспечивается при уклоне канавки: по прямому направлению не менее 12 мм, на закруглениях не менее 15 мм на 1 м длины. Радиус закруглений должен быть не менее 6 м. При этом расход воды составляет 600-700% по сравнению с массой картофеля