浅谈马铃薯淀粉生产中的工序控制
2014-12-30孟凡玲梁志刚
孟凡玲 梁志刚
摘 要:针对马铃薯淀粉加工过程中工序的控制,依据马铃薯淀粉加工工艺,通过工序中几个关键控制点和监测点进行研究探讨,旨在提高马铃薯淀粉的质量指标和性能指标,从而生产出最适合市场要求的最佳产品,提高企业经济效益。
关鍵词:马铃薯淀粉加工工艺;关键控制点;监测点;质量指标;性能指标
马铃薯淀粉是一种能量产品,是太阳能转化为化学能的载体,从这一点上说它是石油煤炭也不为过,曾有专家著书,如何用淀粉取代煤和石油;同时它又是性能产品,比如食品添加剂、崩解剂、胶黏剂等。由于马铃薯淀粉颗粒大,含有天然磷酸基团,具有粘度高、糊化温度低等特点,又由于它的膨化性、吸附性、成形性、弹性等特点,具有其他淀粉不可代替的性能,被广泛应用于食品、纸张、纺织品、化妆品、医药和钻井等工业领域。
马铃薯淀粉以马铃薯为原料,经过锉磨、提取、浓缩、清洗、干燥、筛分精制而成,马铃薯淀粉生产工艺由原料验收-清洗-除石除砂-挫磨-筛分-浓缩-洗涤-脱水-烘干等工序构成。通过对工艺流程研究,工序控制中各流量参数、压力、温度确定,监控关键控制点,预防马铃薯淀粉的跑、冒、滴、漏现象的发生,提高马铃薯淀粉的质量指标和性能指标都有重要意义,因此对马铃薯淀粉生产工序中的过程控制的研讨尤显重要。
在马铃薯淀粉生产工序控制过程中,从多年的实际生产获得的大量的生产和实验数据上看,通过对马铃薯淀粉白度、干燥淀粉水分、脱水淀粉水分、细度、纤维、溢流总固体物、薯渣淀粉含量、淀粉乳纤维及底流和溢流流量、洗水流量、进出料浓度等方面监控,使物料达到平衡,就能生产出优良品质的淀粉,关键控制点和监测点体现在以下几方面:
1 马铃薯原料控制
众所周知,马铃薯淀粉是从马铃薯中提取出来,马铃薯原料好坏对马铃薯淀粉的品质起着决定作用。马铃薯离开植株体,其生命活动仍在进行:不停地呼吸,不断地蒸发水分,马铃薯中的有机物质不断地转化,这些生理活动过程直接影响马铃薯的品质,并决定着马铃薯的损失程度,因此,研究和了解马铃薯生理过程,改进马铃薯的品质,继而提高马铃薯淀粉的品质。
新鲜马铃薯的含水量平均占其鲜重的75%,干物质占其鲜重的25%。马铃薯中的水分大部分是自由水,只有5%的水分是被细胞原生质牢固吸附的束缚水。马铃薯的表皮薄,其中的细胞体积较大,胞间隙多,原生质的持水力较弱,因此,自由水容易蒸发。马铃薯在大田生长期间,依靠水分蒸发散失过多的热量,因此,引起马铃薯的组织萎蔫,所含有机质的分解过程加强,许多淀粉转化为糖,因为糖是主要的呼吸基质,呼吸作用因此增强,呼吸消耗的营养物质因此增多。有机物质有2/3是水分蒸发的结果,有l/3消耗于呼吸。由于干物质的大部分是碳水化合物,主要是淀粉和糖,如果马铃薯收获之后不能保证鲜薯加工,或者被风潲或者受冻,淀粉就能转化成糖,不仅引起提取淀粉的产量减少,还会对淀粉品质有重大影响,因此对马铃薯原料进行控制,本着先进先出的原则,尽量保持鲜薯加工,并做好防护措施,避免马铃薯风潲受冻,尽量减少马铃薯内的淀粉损失。
2 清洗、除砂除石、洗涤
清洗也叫预处理工序,是对马铃薯表皮上的芽眼里的泥进行洗涤,洗涤是否彻底,对马铃薯淀粉的纯度指标有至关重要的影响,比如白度、灰分、斑点、蛋白含量、纤维等会随着洗涤程度的好坏而有所不同,所以马铃薯原料洗涤时间、洗水量一定要得到保证。另外对随着马铃薯流送来的杂草、石块、泥沙等采用除杂设备尽可能除杂,保证后续工序的正常进行,并且保证马铃薯淀粉的纯度指标。
3 锉磨
马铃薯锉磨,就是使用机械设备使用最小的动力,最短的时间内,尽最大可能使马铃薯组织全部破裂,从而释放出绝大部分淀粉颗粒。马铃薯破碎时淀粉从细胞中释放出来,同时也释放出细胞液形成浆料。浆料中含有淀粉颗粒,已破裂和极少量未破裂的细胞,薯皮碎块和含细胞液的汁水。未破裂和未完全破裂的马铃薯细胞中,仍会含有少量的淀粉,最后与薯渣一起排出。所以马铃薯的破碎系数是重要的参量系数,直接关系到淀粉的提取率,影响企业的经济效益。在理论上马铃薯破碎得越细,其破碎系数越高,但在实际的生产中如果要求过高破碎系数,势必会影响淀粉的加工能力,所以在生产过程中,确定好适合的破碎系数是必要的。
4 筛分、浓缩
筛分在精制工序和干燥工序中有所体现,精制工序筛分是在离心力和重力的作用下通过水平离心筛进行分离,其目的是把浆料中的细纤维和淀粉尽可能分离,使淀粉乳进一步的提纯。干燥工序中用振动筛把干燥后的淀粉进一步筛分,把极少数糊化的淀粉和大颗粒淀粉及外来杂质和灰尘除掉,达到国标中细度和斑点指标要求,保证产品质量。
浓缩:利用旋流管把细纤维、蛋白质及褐变物质与淀粉颗粒分离,底流带出绝大部分淀粉和水,溢流绝大部分水及极少量淀粉,其溢流在工序中总固体物控制在2‰以下为宜,这样可以使提出来的淀粉得到更好地收,保证产品产量。
5 洗涤、脱水、烘干
浓缩后的淀粉经过由一定数量的旋流管洗涤,变为洁白精浆从第六进入脱水工序,其溢流总固体物控制在5g/l以下。采用真空脱水使脱水后的水分控制在38-40%之间,然后利用气流干燥把湿淀粉变成水分为18-20%的水分。在此过程中,要控制好干燥温度和压力,并且在保证淀粉水分的前提下淀粉在管道中停留时间短,这样的才能生产出符合国标要求的淀粉。
综上,马铃薯淀粉作为一种产品在市场上生存,关键是由产品内在质量决定的,这些质量指标随着用途的不同,指标的精度和内容也是不定的。只有明确产品的质量指标在生产过程中在哪个工序来完成,有哪些因素影响它,在工序中如何控制,关键控制点在哪里,这样我们才能用最经济的办法,最先进的科学技术,生产出适合市场要求的最佳产品,从而提高市场占有率,提高企业的经济效益。
参考文献
[1]刘雄,陈宗道.食品质量与安全[M].北京:化学工业出版社.
[2]李浪,周平,杜平定.淀粉科学与技术[M].河南科学出版社.