CN1059787C - 马铃薯加工的方法与装置以及装置的使用 - Google Patents

Abstract

马铃薯加工的方法，其特征是，该方法用一种马铃薯加工装置来实施，该装置包括：一台油分离器，一台加热器和至少一台酶反应器，该装置经过了改进，可以用来加工油菜籽。只对装置作了非常少的改动，就能得到在非马铃薯季节加工油菜籽的经济实惠的方法，这不是显而易见的。

Description

马铃薯加工的方法与装置以及装置的使用

本发明包括一种马铃薯加工的方法，一种马铃薯加工装置及其使用。

马铃薯加工工艺历史悠久，马铃薯淀粉及饲料蛋白是以马铃薯为原料所得到的主要产品。马铃薯收获之后必须立即加工，否则制出的淀粉与蛋白的品质会下降。这意味着一年里一台马铃薯加工装置只能工作四个月，其余八个月中该加工装置只能停工。

显然，在另八个月中能充分有效地利用马铃薯加工装置是迫切希望的，这将会产生巨大的经济效益。但至今还没有人能够解决这个问题。

本发明的目的是提供一种确实经济有效的马铃薯加工的方法，该加工方法靠一种装置来实施，而该装置在马铃薯季节之外可作其它用途。

根据本发明，已意外地发现，如果马铃薯加工是个酶促过程，并且对该加工装置稍微改进，那么本发明的目的就可实现，该装置在马铃薯加工季节之外就可以用于油菜籽的加工。用于一种酶促油菜籽的加工。本发明采用了一种特殊的酶促油菜籽加工，便与马铃薯加工很合适地结合起来了。

而且，按照本发明的方法、装置以及用途还可以加工与油菜籽或橄榄相近的亚麻、向日葵、大豆等其它含油种子。但为简洁起见，对这些含油作物的加工请参照下面油菜籽的加工。

按照本发明的马铃薯加工方法，其特征是该方法由一台马铃薯加工装置来实施，而该装置包括一台油分离器、加热装置以及至少一台酶促反应器，对该装置作了改动，从而使其可用于加工油菜籽。上面所说的这种改动相对来说很小，但使得该马铃薯加工装置能经济有效地被使用，例如在加工马铃薯季节之外用来加工油菜籽，这并不是显而易见的。本领域的一个熟练工人知道“马铃薯期”与“油菜籽期”的持续时间之比，应当能够使装置的每一台设备最大限度地被使用。通常“马铃薯期”占3～6个月，相应地“油菜籽期”占9～6个月。

一台典型原马铃薯加工装置按下面的方法运行：用水冲洗马铃薯，去掉泥砂和脏物，然后将马铃薯磨碎。加入水可以促进汁液(果汁)的分离。汁液的分离由倾析器完成。分离后的马铃薯再用离心筛提出。淀粉作为滤液留在着色篮中。用碗状喷嘴分离器(nozzte  bowlseparators)或旋风分离器从这些滤液中回收淀粉，然后将这些淀粉脱水、干燥。果浆作为过滤器的上层清液从离心筛中排出。提取的果浆的处理可参照与本专利申请同一日申请的丹麦专利申请No.142/92。也就是说，最好在约140℃将果浆蒸煮20秒，然后把浆泥冷却到50℃，再移入活化罐，用一种细胞壁消化酶进行处理。对汁液水的处理参照与本申请同时申请的丹麦专利申请No141/92。这样，最终得到的产品是淀粉和蛋白饲料。

本发明方法的一个优选实施方案的特征是，酶促加工装置包括：清洗器(p)、粉碎器(m)、倾析器(m)、离心筛(m)、蒸煮器(m)酶反应器(m)、倾析器(p)、喷气蒸煮器(p)、酶反应器(p)蒸发器(m)、喷雾干燥器(m)、喷嘴离心器(m)、真空过滤器(p)、环形干燥器(m)、油分离器(r)。这里，在设备后面的括号里的m表示该设备可用于马铃薯和油菜籽的加工，括号里是p表示该设备只能用于马铃薯加工，括号里是r表示该设备只能用来加工油菜籽。本发明方法的这一实施方案保证了有效地加工马铃薯的可能性，也保证了在马铃薯季节之外有效地加工油菜籽的可能。在一定的条件下通过特殊的流程，可以用一台倾析器和一台酶反应器代替两台倾析器(倾析器(m)和倾析器(p))，两台酶反应器(酶反应器(m)和酶反应器(p))，这一方法已包含在本发明中。此外，作为一个最佳实施方案，本发明的方法、装置和用途还包括：在加工油菜时，在粉碎器前段直接用一台干粉磨碎机和一台湿粉磨碎机。此处，这两台磨碎机用作粉碎器的辅助设备。

本发明还包括一种适合于实施本发明方法的马铃薯加工装置，其特征是该装置包括一台油分离器、加热器和至少一台酶反应器，并且经过了改进，可用来加工油菜籽。

按照本发明的马铃薯加工装置的一个优选实施方案，其特征是：该装置包括一台清洗器(p)、一台粉碎器(m)、一台倾析器(m)、一台离心筛(m)、一台蒸煮器(m)、一台酶反应器(m)、一台倾析器(p)、一台喷气蒸煮器(p)、一台酶反应器(p)、一台蒸发器(m)、一台喷雾干燥器(m)、一喷嘴离心器(m)、真空过滤器(p)、环形干燥器(m)、油分离器(r)。其中，设备后面括号中的m表示该设备可加工马铃薯和油菜，后面括号中是p的表示该设备只可加工马铃薯，后面括号中为r的表示该设备只用于加工油菜籽。本发明马铃薯加工装置的这一实施方案能确保有效地加工马铃薯，以及在马铃薯季节外有效地加工油菜籽。在一定的条件下，并通过特殊的工艺流程，可以用一台倾析器和一台酶反应器来代替两台倾析器(倾析器(m)和倾析器(p))，两台酶反应器(酶反应器(m)和酶反应器(p))。这方法仍属于本发明的范围。

此外，本发明还包括本发明的马铃薯加工装置的一种应用，其特征是该马铃薯加工装置包括一台油分离器、加热器和至少一台酶反应器，且该马铃薯加工装置可在马铃薯季节之外用于油菜籽加工。

根据本发明用途的一个最佳实施例，其特征是：该马铃薯加工装置包括：清洗器(p)、粉碎器(m)，倾析器(m)，离心筛(m)，蒸煮器(m)，酶反应器(m)，倾析器(p)，喷气蒸煮器(p)，酶反应器(p)、蒸发器(m)、喷雾干燥器(m)，喷嘴离心器(m)，真空过滤器(p)，环形干燥器(m)、油分离器(r)。其中，设备后面括号内为m的表示该设备可加工马铃薯和油菜籽，括号内为p的表示该设备只用于加工马铃薯，括号内为r的表示该设备只用于加工油菜。本发明用途的这一最佳实施例能确保有效地加工马铃薯，并在马铃薯季节之外有效地加工油菜籽。在一定的条件下，并通过特殊的工艺流程，可以用一台倾析器和一台酶反应器来代替两台倾析器即倾析器(m)和倾析器(p)和两台酶反应器即酶反应器(m)和酶反应器(p)这些方法仍属于本发明的范围。

可以理解，对本发明的方法、马铃薯加工装置，及其用途做小的改动，仍落入本发明的范围内。

这类小的改动的一个典型例子是：对马铃薯淀粉做附加处理，从而获得变性淀粉。例如：淀粉经酶处理后得到的麦芽糖糊精、糊精、环状糊精或葡萄糖，或者经过氧化的，可用于造纸工业的各种淀粉产品。虽然上述各种变性淀粉可以不依靠本发明来生产，但是我们发现采用本发明可大大降低成本。因为此类淀粉产品的生产可以利用这些否则是闲着的设备来进行，也就是说装置中的每一台设备都得到了最大限度的利用。

下面是一些这类小改动的更详细的例子。

1.果浆不是如通常那样在喷气蒸煮和酶处理过程中被分解，而是在环形干燥器中干燥。经酶处理后的汁液水不经干燥，而是以浓缩液的形式出售。从喷嘴离心器中出来的淀粉被分解成麦芽糖糊精(例.DE＝10％)，而后在蒸发器中蒸发并在喷雾干燥器中喷雾干燥。

2.果浆如通常那样被分解后，自由颗粒与酶处理过的汁液水混合并喷雾干燥。纤维质在环形干燥器中干燥。从喷嘴离心机中出来的淀粉被淀粉酶分解为葡萄糖，而后以浓缩液的形式出售。

3.果浆如通常那样被分解，但在倾析器与蒸煮器之间插入一个超滤器。超滤器的渗出物被转入蒸煮器，而滞留的是一种“可溶性纤维”溶液，它可作为一种有价值的脂肪替代品。

可以理解的是，类似于上述装置的装置，如果有一个或多个设备与以上描述的不同，但该设备具有相同的功能，则都将被认为是属于本发明的范围内。

同时，须注意油菜籽的酶加工是一种古老的工艺。菜籽油、油菜籽蛋白、油菜籽饲料浆和菜籽壳是可从油菜籽原料中获得的主要产品。

参考图1，表示一个组合的马铃薯与油菜籽加工装置的实施例。可用于两种加工的装置用粗实线表示，只能用于马铃薯加工的用细实线表示，只能用于油菜籽加工的装置，用细虚线表示。

参考图2与参考图1类似，表示了用于马铃薯加工的装置。因而，对于图2的装置来说只用了粗实线与细实线表征的设备，加上箭头是为了表示流程图。

此外，参考图3，与图1类似，表示了只用于油菜加工的装置。因此，在图3中只用了粗实线和细虚线，加上箭头是为了表示流程图。

最后，参考图4和5，其中包括了图2中所有的情况，其中还进一步展示了一些方法，这些方法的具体内容在以下的文献中进行了详细的描述：国际专利申请号…(图4，我们的参考文献3568.204-WO，处理马铃薯汁液水的方法)、国际专利申请号……(图5，我们的参考文献3569.204-WO，处理马铃薯果浆的方法)。

下文的经济估价显示了本发明方法，装置及其用途所带来的效益。

一个只生产马铃薯淀粉的工厂是不经济实惠的。在投资两亿DKK的基础上，目前的产值为一千万DKK，在整个折旧期(20年)中投资回收率将是负值。

一个只生产油、蛋白、果浆和菜籽壳的工厂经济利益是不确定的。在投资一亿七千五百万DKK的基础上，现产值为一亿六千七百万DKK。在整个20年的折旧期中，投资回收率将为5～7％。

根据本发明，一个综合性的工厂将是最具有吸引力的，在投资两亿四千五百万DKK的基础上，现产值为三亿九千一百万DKK。在20年的折旧期中，投资回收率为6～22％。为求经济平衡作以下的假设：厂房折旧：                      20年设备折旧：                      10年银行贷款利率：                  11％.p.a.总投资中银行贷款部分：          70％投入的纯资本的部分：            30％贷款费用以年计算。以1991年的不变价格计算。年产量见表1预计的产品销售价格见表2。以下为新装置的投资计算值：一家马铃薯工厂：                 两亿DKK一家菜籽油工厂：                 一亿七千五百万DKK一家综合工厂：                   两亿四千五百万DKK

在正常生产条件下，一家马铃薯工厂的生产时间一年约为4个月一家菜籽油工厂的生产时间为一整年，如前所述，一家综合性工厂一年中2/3的时间进行油菜籽加工，1/3的时间进行马铃薯加工。

                      表1：年产量

	马铃薯工厂	油菜籽工厂	综合厂
					吨/年	吨/年	吨/年
马铃薯淀粉	28300	0	28300
				马铃薯蛋白饲料	10755	0	10755
菜籽油	0	35000	35000
				油菜籽蛋白	0	32400	32400
油菜籽壳	0	16300	16300
				油菜籽饲料浆	0	28300	28300

             表2.预计销售价格

	预计售价
			DKK/1000Kg
马铃薯淀粉	3000
		马铃薯蛋白饲料	2500
菜籽油	2800
		油菜籽蛋白	4133
油菜籽壳	500
		油菜籽饲料浆	850

原料价格：

根据KMC(Kartoffelmelscentralen)提供的资料，马铃薯的价格接近375DKK/1000Kg。

油菜籽的价格为1530DKK/1000Kg。此价格不含EEC的补助金。

表3显示出年经济效益的计算值。

               表3.一年的经济计算

	马铃薯工厂	油菜籽厂	综合厂
					百万DDK	百万DDK	百万DDK
销售(收入)	116.8	264.1	380.9
				经费：原料能源酶化学制品	56.311.016.31.0	153.026.032.57.0	209.336.048.87.0
工资	4.0	7.0	7.0
				维修费	5.0	3.0	8.0
市场费	2.0	2.0	3.0
				折旧磨损利息	13.010.5	11.49.2	15.913.0
(税前)利润	-2.2	13.0	32.9

之所以现在发现综合生产产品具有好处，其原因在于，在刚刚开始全面设计马铃薯新厂之时，仔细考虑了它的布局。制定了许多方案以便在马铃薯季节之外更充分地发挥马铃薯厂的作用。但是在老的装置中大部分设备的操作并不象本发明装置那样，具有多种功能用途，本发明从一开始就对所用装置进行了选择。

Claims (3)

1.加工马铃薯的方法，其特征在于：该方法是通过一种马铃薯加工装置来实现的，该装置包括一台清洗器(p)，一台粉碎器(m)，一台倾析器(m)，一台离心筛(m)，一个蒸煮器(m)，一台酶反应器(m)，一台倾析器(p)，一台喷气蒸煮器(p)，一台酶反应器(p)，一台蒸发器(m)，一台喷雾干燥器(m)，一个喷嘴离心器(m)，一台真空过滤器(p)，一个环形干燥器(m)，一台油分离器(r)，其中，设备后括号中为m的表示该设备用于加工油菜籽和马铃薯，设备后括号中为p的表示该设备只用于加工马铃薯，设备后括号中为r的表示该设备只用于加工油菜籽。

2.一种马铃薯加工装置，包括加热马铃薯果水和马铃薯果肉的加热设备，其中所述加热设备还用于加工油菜籽；酶处理所述加热的马铃薯果水和马铃薯果肉的至少一台酶反应器，其中所述酶反应器还可用于加工油菜籽；以及用于加工油菜籽的油分离器。

3.一种马铃薯加工装置，其特征在于，所说的装置包括：一台清洗器(p)，一台粉碎器(m)，一台倾析器(m)，一台离心筛(m)，一个蒸煮器(m)，一台酶反应器(m)，一台倾析器(p)，一台喷气蒸煮器(p)，一台酶反应器(p)，一台蒸发器(m)，一台喷雾士燥器(m)，一喷嘴离心器(m)，一台真空过滤器(p)，一个环形干燥器(m)，一台油分离器(r)，其中，设备后面括号中的m表示该设备用于加工马铃薯和油菜籽，设备后括号中的p表示该设备只用于加工马铃薯，设备后括号中的r表示该设备只用于加工油菜籽。

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