30.05.2016 r.

Produkcja skrobi z surowców rolnych

* rozerwanie komórek surowca w celu uwolnienia ziarenek skrobi

* wypłukanie z otrzymanej miazgi uwolnionych ziarenek skrobi

* usunięcie nieskrobiowych składników z produktów pośrednich - mleczka skrobiowego

Współczesna technologia otrzymywania skrobi z ziemniaków

Ziemniaki ze składowiska za pomocą hydrotransportu są przenoszone, poprzez urządzenia odkamieniające i oddzielające inne zanieczyszczenia za pomocą łapaczy różnego typu.

Woda transportująco-myjąca zanieczyszczona piaskiem i substancjami organicznymi przekazywana jest do oczyszczania.

W celu optymalizacji procesu hydrotransportu oraz mycia surowca w płuczkach poziomych w nowoczesnych krochmalniach stosuje się zasadą przeciwprądu, co pozwala na zminimalizowanie zużycia wody przy dokładniejszym myciu.

Dla potrzeb przemysłu skrobiowego pracują krochmalnie różniące się wyposażeniem w aparaturę, urządzenia oraz rozwiązaniami technologicznymi.

Technologiczne otrzymywanie skrobi ziemniaczanej

Proces produkcji skrobi ziemniaczanej według technologii współczesnej

Rozdrabnianie ziemniaków

Proces tarcia

Za pomocą wody jest wymywany tylko krochmal uwolniony przez rozerwanie komórek bulwy ziemniaczanej, czyli tzw. krochmal wolny Kw

Krochmal związany Kz - pozostający w nierozciętych komórkach nie daje się wypłukać z miazgi

Miarą sprawności urządzeń rozdrabniających jest współczynnik rozdrabniania miazgi R

R wyraża procentową zawartość krochmalu wolnego w miazdze ziemniaczanej, w stosunku do całego krochmalu

Po jednokrotnym roztarciu ziemniaków R osiąga 80-85%

Drugie tarcie miazgi uwalnia jeszcze 5-10% krochmalu.

Dwukrotne tarcie krochmalu pozwala uwolnić ok. 9/10 krochmalu zawartego w ziemniakach

Do rozdrabniania ziemniaków służą:

- szybkoobrotowe tarki

- dezintegratory

Tarki do ziemniaków typu Holthus

Elementy rozdrabniające tarki:

- bęben na powierzchni walcowej, wyposażony w piłki z ostrymi ząbkami

- płyta cierna

- kloc cierny dociskany śrubą prawie do styku z pikami tnącymi

- odstęp kloca od piłek bębna nie przekracza 0,2mm

- osłona bębna z gęstego sita o szczelinach usytuowanych poprzecznie do ruchu miazgi

Dezintegrator do rozdrabniania ziemniaków firmy ATLAS

- młotki kształtu prostopadłościanów o ostrych krawędziach osadzone na pionowym wale wirującym z prędkością 300 obr/min

- sito cylindryczne oddalone od młotków o 1mm o otworach 1,5mm

- miazga przetłaczana jest przez sito siłą odśrodkową

- z przestrzeni między sitem a osłoną miazga samoczynnie spada do wylotu

- zdolność przerobu do 10 ton ziemniaków na godzinę

- zawartość pozostałego krochmalu związanego do 35% suchej substancji wycierki

Oddzielanie soku komórkowego od miazgi

Zastosowanie wirówek miazgowych pozwala na oddzielenie na początku procesu przerobu ziemniaków 2/3 ilości soku komórkowego zawartego w ziemniakach.

Dalszy przerób miazgi i oczyszczanie mleczka krochmalowego odbywa się bez powstawania uciążliwej piany

Uzyskany ubocznie z wirówki miazgowej prawie nierozcieńczony sok ziemniaczany zawierający cenne białko może być wykorzystany

Wirówki miazgowce

Wirówka miazgowca firny Titan składa się z wirującego z szybkością 2500-3400 obr/min bębna

Wstępna śrubowa (ślimacznica) o odstępie 0,8mm od ściany bębna służy do wygarniania miazgi ściany bębna zewnętrznego.

Miazga ziemniaczana rozcieńczona 10-20% wody jest doprowadzana przez drążony wał od strony części stożkowej wirującego bębna.

W miejscu styku części stożkowej bębna z częścią cylindryczną, miazga wypływa z wału przez odpowiednie otwory

W bębnie wirującym miazga zostaje rozdzielona na warstwę stałą i ciekłą - sok komórkowy

Wstęga śrubowa (ślimak) o obrotach nieco szybszych od bębna przesuwa miazgę odwirowaną do otworów, mieszczących się w powierzchni stożkowej bębna przy jego mniejszej średnicy

Sok komórkowy odpływa z drugiego końca

Odzysk białka z soku ziemniaczanego

Obejmuje:

- odpowietrzanie soku w odpieniaczach

- obniżenie pH do 4,8-5,2 przez dodanie kwasu solnego

- podgrzanie soku do temperatury ok. 45°C w wymienniku ciepła przez parę wodną

- proces koagulacji termicznej przez wstrzyknięcie pary wodnej wywołującej szok termiczny w temp 105-110°C

- schładzanie skoagulowanego białka do temp 85°C

- odwadnianie na dekanterze do 45-50% s.s.

- suszenie do wilgotności 10%

Stosując koagulację termiczno-kwasową soku ziemniaczanego można odzyskać wysokowartościowe peptydy w ilości 1% w stosunku do przerabianych ziemniaków

Odzysk białka z soku ziemniaczanego umożliwia:

- odzyskanie wartościowego produktu

- zmniejszenie biologicznego obciążenia ścieków

W celu zmniejszenia zużycia energii i dodatków chemicznych sok może być zagęszczany za pomocą technologii odwróconej osmozy do ok. 90 g/l przed koagulacją

Wymywanie skrobi z miazgi ziemniaczanej

W celu oddzielenia ziarenek skrobi od nierozpuszczalnych nieskrobiowych substancji miazgi stosuje się wymywanie skrobi zimną wodą w urządzeniach różnej konstrukcji

Krochmal uwolniony z komórek w procesie tarcia utrudnia dalsze rozrywanie komórek tkanki

Dlatego wypłukiwanie skrobi z miazgi należy przeprowadzać, co najmniej dwustopniowo, to znaczy po każdym stopniu tarcia.

Dla wypłukiwania resztek krochmalu wolnego z miazgi konieczne są jeszcze dalsze stopnie wymywania.

Oddzielenie ziarenek skrobi w postaci mleczka skrobiowego od części nieskrobiowych:

- wymywacze łukowe miazgi

- wymywacze wirowe miazgi

Działanie:

- sił odśrodkowych

- natrysku wody

Wymywacz strumieniowy Starcosa składa się z wirującego stożka we wnętrzu, którego zainstalowana jest wirująca natryśnica wyposażona w dysze.

Rozwodniona miazga jest doprowadzana przez otwory w mniejszej podstawie wirującego stożka sitowego.

Pod wpływem działania siły odśrodkowej przesuwa się po sicie w kierunku większej podstawy stożka.

Strumienie wody z dysz są skierowane naprzeciw przesuwającej się miazgi.

Dysze (nastawne) są osadzone na natryśnicy w linii spiralnej.

Przy 700 obr/min natryśnicy i 500 obr/min stożka sitowego powstaje ze strumienia wody jak gdyby ślimacznica wodna, która wkręca się do stożka sitowego naprzeciw przesuwającej się miazgi.

Natryski wodne powinny pokrywać cały obwód sita

Ciśnienie wody podawanej do natryśnicy wynosi ok. 0,2MPa

Do wymycia krochmalu z miazgi wystarczą dwa stopnie wymywaczy tj. po tarce I wymywacz I stopnia i po tarce wtórnej wymywacz II stopnia.

Mleczko krochmalowe odbierane z dwóch stopni wymywaczy łączy się razem. Stężenie mleczka wynosi 4,3% skrobi

Zestaw dwóch wymywaczy strumieniowych przerabia na dobę miazgę z ok. 215 ton ziemniaków.

Wymywacze łączone są w trzy-cztero stopniowe bloki z wykorzystaniem zasady przeciwprądu.

Oddzielanie wody sokowej od krochmalu

W celu maksymalnego oddzielenia krochmalu od roztworu zawierającego zanieczyszczenia zastosowano:

- mechaniczne rozdzielenie mleczka na wodę sokową i warstwę krochmalu

- usuwanie reszty wody sokowej z krochmalu przez przemywanie ziarenek skrobi czystą wodą

---