CN1964991A

CN1964991A - 木薯的处理

Info

Publication number: CN1964991A
Application number: CNA2005800181218A
Authority: CN
Inventors: J·P·M·桑德斯; D·约恩塞; L·W·邓恩
Original assignee: DADTCO DEV BV
Current assignee: DADTCO DEV BV
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2007-05-16
Also published as: WO2005121183A1; EP1761567B2; EP1761567B1; EP1761567A1; ATE526346T1; EP1761567B9; NL1026370C2; PL1761567T3; DK1761567T3; DK1761567T4; PL1761567T5

Abstract

一种通过实施如下步骤由木薯根得到木薯粉的方法：将木薯根磨碎，向该磨碎的物质中加入水以形成浆液，从浆液中脱除其中不希望的组分如蛋白质，从而得到产品物质，以及最终干燥该产品物质。一种包含如下设施的设备：磨碎木薯根的设施，向磨碎物质中加入水以形成浆液的设施，从浆液中脱除不希望组分如蛋白质以得到产品物质的设施，以及最后干燥产品物质的设施。

Description

木薯的处理

目前，淀粉的世界消耗量每年约50,000,000吨，而这些淀粉主要由马铃薯、玉米、小麦和木薯得到。

本发明目的的第一个方面是提供一种在特定环境下由木薯根得到木薯粉(主要为淀粉和纤维)的改进方法，这种方法得到木薯淀粉的中间产品及最终产品。

按照本发明，这种方法的特征在于如下步骤：将木薯根磨碎，向该磨碎的物质中加入水以形成浆液，从浆液中脱除其中不希望的组分如蛋白质，从而得到产品物质，以及最终干燥该产品物质。

按这种方式实施的方法有可能实现由木薯根得到木薯粉的连续化过程，其中所述方法可以应用简单的设施就地(即在木薯根的生产地附近)进行。这一点非常重要，由于木薯根非常容易腐烂，所以这种情况下快速处理是有利的。这样做的结果是：降低了由于腐烂造成的损失并增加了处理能力。制备淀粉的原料可以以更高程度的可靠性提供。经过运输后，可以在适当的地点处理木薯粉得到淀粉。这种方法的优点是一方面有可能在接近木薯根的生产地小规模地进行处理，另一方面可以在其它地方以合适的规模进行精制。因此，在地方可以得到可贮存的中间产品，这种产品可以随后集中起来进行处理(精制)。

木薯根的所述磨碎的结果是其细胞被打开，释放出其内存在的所有淀粉。通过脱除掉不希望的组分(例如，具体为蛋白质，还有(氰化物)盐和(氨基)酸)，在随后的产品物质的干燥过程中，可以防止可能存在的任何蛋白质凝结，其结果是使淀粉封闭，在这种情况下其不能再被提取出来。

在这里应该注意的是此处所描述的本发明是以处理木薯为基础的，但是本发明的范围并不仅仅限于这种应用，其也可以延伸至其它块茎、球根或块根农作物(例如马铃薯或白薯)。为了使描述更具可读性，此处仅概括地提到了木薯。

在本发明方法的一个优选实施方案中，在所述的磨碎前，将木薯根切成小块，随后将这些小块磨碎。将木薯根切为小块提高了磨碎过程的效率。

另外，向磨碎物质中加入水以形成浆液优选在所述磨碎的过程中进行。这是一种高效方式，其优化了在磨碎过程中浆液的形成过程，并在很大程度上溶解了在过程后续步骤中不希望的组分(其中包括矿物质、蛋白质和氰化物)，随后简单地将它们洗掉即可。在这一过程中，获得足够量的水是很重要的。可以进一步向水中加入化学物质。

按照本发明方法的另一个实施方案，从浆液中脱除不希望的组分以得到产品物质通过过滤浆液进行，产品物质作为滤渣，而含有面粉产品不希望的组分的水作为滤液。

这种过滤过程用作浆液的预干燥(脱水)步骤，正如这里所表示的，其已经具有了非常高的淀粉含量(例如，在这种情况下，水分含量可能已经降低至约40％)。滤液可以用作肥料。

所述过滤可以(优选)通过真空过滤器来实施，从而对于所述洗涤来说，相比较小体积的水就足够了。另外，从根部得到浓度相对较高的矿物质及类似物，从而可能将其作为肥料而重新应用(在最低的后续成本下应用)。

另外，在此框架内还有可能用清水洗涤滤渣，这将进一步有助于脱除不希望的组分。

按照本发明的另一个实施方案，如前所述的已经经过(机械)预干燥(脱水)的产品物质，可以用热空气进行干燥。为此目的，可以应用所谓的涡流干燥器(或所谓的thorbed的干燥器)。在这种干燥器中，产品物质漩涡状旋转，并当最终产品足够干时从涡流干燥器甩出。热空气的温度为100-140℃，并且热空气的温度优选为最大120℃。其它干燥方式也可以应用，例如在太阳下晒干等。

为了在木薯已经磨碎后得到相对高质量的产品，还优选在所述磨碎之前对洗涤所述木薯根或至少部分将所述木薯根剥皮。

如果将浆液过滤过程中形成的滤液用于洗涤木薯根时，本发明的方法可以进一步优化。在其用于洗涤木薯根之前，可以将滤液进行筛滤，从而至少大致从中脱除不希望的组分。

所述木薯根的剥皮可以通过洗涤过程中木薯根相互之间的擦洗接触而实施。例如其可以通过如下方式实现：将木薯放入一层水中，然后使其运动。其结果是，其外皮会分离，并且可以被洗涤水洗掉。洗涤水可以用合适的设施(如泵、软管、槽车等)撒到田地中。

按照本发明的方法，当木薯根新鲜时将其磨碎，其结果是细胞被打开，其内存在的所有淀粉被释放出来。应用迄今已知的方法，将木薯棒切成碎片，使碎片干燥，并随后研磨为粉末。这种已知方法的缺点在于并不是所有的淀粉都能释放出来，并且淀粉可能被严重损坏。

在这一点上，应该注意的是在本发明所公开的框架内，所应用的术语“磨碎”应该理解为用于使木薯根分开/切碎而将其细胞打开的任意方法；而与之相比较的术语“切割”应概括地理解为使木薯根分开但其细胞基本上保持完整的过程。

本发明还涉及一种精制木薯成为淀粉的方法，其中木薯在第一位置处被加工为木薯粉，随后所述木薯粉在第二位置处被进一步加工为淀粉。

所述在第一位置处的木薯的加工过程优选通过应用前述本发明的方法来实施。

除了由木薯根得到木薯粉的方法外，本发明还涉及用于所述方法的设备。概括地讲，这种设备的特征在于：磨碎木薯根的设施，向磨碎的物质中加入水以形成浆液的设施，从浆液中脱除不希望组分如蛋白质以得到产品物质的设施，以及最终的干燥产品物质的设施。

当应用这种设备时，前述方法可以有效地得以实现。

优选地，构造所述设备使磨碎木薯棒的设施由配有锯条的旋转圆筒(其直径为55-85cm，可在每分钟3000转的速度或圆周速度为100m/s下旋转)。所述锯条打开细胞壁，使其中存在的淀粉释放出来。例如，所述锯条可以为梳状的研磨刀片。

本发明设备的各种设施可以有利地安装在至少一个标准容器上/内，特别是安装在两个标准容器上/内。这将有可能应用当地可获得的运输设备将所述设备从一个位置输送至另一个位置，并且在木薯生产地应用所述设备。

在这一框架内，如果所述容器配有不需要用外部辅助设施(起重机、叉车等)就可以进行装卸的设备时，将是有利的。

如果这种标准容器配有为自己提供能量的设施时，将是非常方便的，所述设施至少包括发电机如柴油发电机。这将有可能在任何地点应用所述设备，而不依赖于外部供给能源。另外，如果应用发电机，其残热可以方便地用于其它工艺步骤中，具体用于干燥产品物质。

应注意，按照本发明，通过实施精制过程，可以将原始浆液和由其得到的产品物质处理为淀粉。

本发明还涉及一种精制木薯成为淀粉的设备，所述设备包括：位于第一位置的用于处理木薯成为木薯粉的第一部件，和位于第二位置的用于进一步处理木薯粉成为淀粉的第二部件。

设备的第一部件优选由前述本发明的设备组成。

如果第二部件特别适合于处理通过实施本发明方法而得到的木薯粉，在这种情况下也是优选的。按这种方式，可以任选使所述设备适于处理实施本发明方法而得到的木薯粉，与常规得到的木薯粉相比，所述木薯粉的结构稍有改变。

最后，本发明涉及通过应用本发明方法得到的木薯粉和淀粉。

下面，将参考附图对本发明进行更为详细的解释，其中所述附图给出了本发明设备的一个实施方案。

唯一的附图是放置于两个卡车上的本发明设备的一个实施方案的侧视示意图。

图上表示了两个卡车1和2，在其上放置了标准容器(或标准容器平台)3和4。标准容器可以通过卡车1、2从一个位置运输至另一个位置，在各个位置，其可以通过安装设施(图中未示出)卸载或再装载。这种安装设施可以成为所讨论的卡车1、2或容器3、4的一部分。

在应用中，卡车1、2(或标准容器3、4)之间相互靠近设置，并以所述方式功能耦合。在示例性实施例中，在容器4内部放置有能量产生装置5(例如柴油发电机)。由所述能量产生装置5提供的能量(如电流)用来为下文所描述的设备的部件提供能量。

预先检查了其杂质(是否存在木棍部分等)的木薯通常先称重，然后通过运输带6送至洗涤装置7。洗涤装置包含所谓的桨式洗涤器8，其中所述洗涤器8包含几个间隔(如9和10)。逐渐地，在后续的间隔内应用清水，用来洗涤木薯并对其剥皮。所述剥皮发生在木薯根在水层内相互之间的擦洗过程中。

供水管11用来提供洗涤水。所述供水管11从过滤装置12来提供洗涤水，所述过滤装置12将在下文进行详细讨论。

农作物和剥皮后的木薯根通过排出口13和输送设施14后到达切割设施15，在此处所述根被切割为小块。磨碎设施16与所述切割设施15相连，其用来将已经切成小块的根磨碎。

在图示的实施方案中，磨碎设施16包含多个配有突出锯条18(如梳状切割刀片)的圆筒17。在一个具体的实施方案中，圆筒的直径为55-85cm并且以3000转/分钟的速度旋转。锯条18的所述旋转将木薯根的细胞壁打开，从而其内存在的淀粉释放出来。在所述磨碎过程中，通过供料管19向磨碎的物质中加入水，其结果是形成浆液。也可以向水中加入化学物质，例如为了防止其变色或为了防腐而加入化学物质。

应该注意到的是在另一实施方案中切割设施15可以省掉，从而磨碎设施16与洗涤装置7直接相连。

通过运输设施20，磨碎设施16内形成的浆液进入槽21，在其中存在前述过滤装置12。所述过滤装置12包含转鼓22，并且滤布绕所述转鼓延伸。转鼓22内部为真空，其结果是浆液从槽21内被吸取通过滤布。因此浆液被分离为包含对某些应用来说不希望的组分(如矿物质、蛋白质和氰化物)的滤液，和包含在后续阶段进一步处理的产品物质10的滤渣。通过管道23(和可能用于使所加入的水等雾化的雾化器或类似物)可以向过滤装置12内加入洗涤(新鲜)水。在此处，每吨产品可以加入固定量的水。该量可以非常低。

来自过滤装置12的滤液通过排放管24和筛滤设施25供至供水管11中，用于在洗涤装置7中再利用。(取决于产品的用途)可以向其中再加入新鲜水。总之，最后的水消耗是非常少的。

在过滤装置12中得到水分含量为±40％的产品物质。这样木薯浆液或浆经受了预干燥(脱水)步骤。所释放的矿物质、蛋白质和氰化物通过应用真空过滤器被很大程度地洗掉(例如，当原材料为木薯时，浆液的蛋白质含量从3％减少至0.5％)。可以以有效的方式防止蛋白质的凝结(例如在干燥阶段中)，从而防止了由于部分凝结而造成淀粉封闭，所述封闭的后果是淀粉能不再被提取出来。

经过预干燥的产品物质通过连接管线26进入设备的第二部件，该部件放在第二卡车2上(或容器4内)。所述第二部件主要包括所谓的涡流干燥器27，在其中应用热空气(优选最大温度为120℃)实施干燥过程。在涡流干燥器27(对应于28)中可以有利地应用来自能量发生单元5的残热。

应该注意的是当然也可能应用其它类型的干燥器。

当然也可以想象的是本发明的整个设备存在于单个标准容器中，从而仅需要一个卡车。另外如果应用两个卡车1、2，在标准容器3和4内设备的分布也可以不同于这里所示的分布。最后，标准容器的数量可以大于两个，在这种情况下，设备的各个部件将在所述更多标准容器内适当分布。

此处所示设备的各个部件只是可能实施方案的一些例子。另外，所述部件只是示意性地进行了表示。作为连续操作的旋转过滤装置的替换方案，也可以应用间断操作的过滤装置(如平板过滤设施)。

本发明并不限于上文所述的实施方案，在权利要求所定义的本发明范围内，所述实施方案可以以多种方式进行改变。

Claims

1.一种由木薯根得到木薯粉的方法，特征在于通过如下步骤进行：将木薯根磨碎，向该磨碎的物质中加入水以形成浆液，从浆液中脱除其中不希望的组分如蛋白质，从而得到产品物质，以及最终干燥该产品物质。

2.权利要求1的方法，其中在磨碎之前将所述木薯根切割成小块，随后磨碎所述小块。

3.权利要求1或2的方法，其中在磨碎过程中向已磨碎物质中加入水以形成浆液。

4.前述权利要求任一项的方法，其中通过过滤浆液从浆液中脱除不希望的组分以得到产品物质，其中产品物质为滤渣，而含有不希望组分的水为滤液。

5.权利要求4的方法，其中所述过滤通过真空过滤器进行。

6.权利要求5的方法，其中所述滤渣用清水洗涤。

7.前述权利要求任一项的方法，其中所述产品物质的干燥通过用热空气干燥所述产品物质而进行。

8.权利要求7的方法，其中所述产品物质在所谓的涡流干燥器中干燥。

9.权利要求7或8的方法，其中所述热空气的温度为100-140℃。

10.权利要求9的方法，其中热空气的温度最大为120℃。

11.前述权利要求任一项的方法，其中在磨碎前，洗涤木薯根并至少部分将所述木薯根剥皮。

12.权利要求11的方法，其中滤液用于洗涤木薯根。

13.权利要求12的方法，其中滤液在用于洗涤木薯根之前进行筛滤，以从中至少较大程度脱除不希望的组分。

14.权利要求11-13任一项的方法，其中所述木薯根的剥皮通过在洗涤过程中使木薯根相互洗擦接触而进行。

15.一种精制木薯成为淀粉的方法，特征在于木薯在第一位置被处理为木薯粉，随后所述木薯粉在第二位置被进一步处理为淀粉。

16.权利要求15的方法，其中在所述第一位置的木薯处理通过应用权利要求1-14任一项的方法而进行。

17.应用权利要求15或16的方法得到的淀粉的用途。

18.一种由木薯根获得木薯粉的设备，特征在于其包含如下设施：磨碎木薯根的设施，向磨碎物质中加入水以形成浆液的设施，从浆液中脱除不希望组分如蛋白质以得到产品物质的设施，以及最后干燥产品物质的设施。

19.权利要求18的设备，其中用于磨碎木薯棒的设施由配有锯条的旋转圆筒构成。

20.权利要求18或19的设备，其中在用于磨碎木薯根的设施之前是将木薯根切成小块的设施。

21.权利要求18-20任一项的设备，其中向磨碎物质中加入水以形成浆液的设施设置在所述设备内，从而使它们与磨碎木薯根的设施基本同时作用于木薯根。

22.权利要求18-21任一项的设备，其中从浆液中脱除不希望组分以得到产品物质的设施包括用于过滤浆液的过滤设施，其中产品物质为滤渣，而含有不希望组分的水为滤液。

23.权利要求22的设备，其中所述过滤设备包括过滤鼓，在所述过滤鼓中产生真空，其中所述过滤鼓存在于浆液贮池内。

24.权利要求23的设备，其中所述过滤鼓能够旋转。

25.权利要求22、23或24的设备，其中使用为滤渣提供洗涤水的设施。

26.权利要求18-25任一项的设备，其中用于干燥产品物质的设施包括所谓的涡流干燥器。

27.权利要求18-26任一项的设备，其中用于洗涤木薯根并至少部分将木薯根剥皮的设施设置于磨碎木薯根的设施之前。

28.权利要求27的设备和应用权利要求22的设备，其中用于供应洗涤木薯根所用的滤液的管道在过滤设施和洗涤木薯根并至少部分将木薯根剥皮的设施之间延伸。

29.权利要求28的设备，其中在管道中存在筛滤设施，所述筛滤设施的作用是筛滤滤液，以在其用于洗涤木薯根之前从中至少较大程度地脱除不希望的组分。

30.权利要求27-29任一项的设备，其中用于洗涤木薯根并至少部分将木薯根剥皮的设施是所谓的桨式洗涤器，其包含多个间隔，每个间隔包含比前一个间隔更清洁的洗涤水。

31.权利要求18-30任一项的设备，其中所述各种设施安装在至少一个标准容器上/内。

32.权利要求31的设备，其中所述标准容器配有自身的能量供应单元，所述能量供应单元至少包括发电机如柴油发电机。

33.权利要求32的设备，其中将来自发电机的残热供给干燥产品物质的设施。

34.一种精制木薯成为淀粉的设备，特征在于所述设备包含：位于第一位置的用于处理木薯成为木薯粉的第一部件，和位于第二位置的用于进一步处理木薯粉成为淀粉的第二部件。

35.权利要求34的设备，其中所述设备的第一部件由权利要求18-33任一项的设备组成。

36.权利要求35的设备，其中所述第二部件具体适合于处理通过实施权利要求1-14任一项的方法得到的木薯粉。

37.通过应用权利要求1-14任一项的方法得到的木薯粉。

38.通过应用权利要求15或16的方法得到的淀粉。