RU2674892C1

RU2674892C1 - Device for producing potato starch with ultrasound (options)

Info

Publication number: RU2674892C1
Application number: RU2017136188A
Authority: RU
Inventors: Виталий Алексеевич Афанасьев; Сергей Александрович Иритков; Александр Сергеевич Кудряшов; Сергей Владимирович Янкевич
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ДЖЕНЕРУС"; Общество с ограниченной ответственностью "Чувашъенкрахмал"
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2018-12-13

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: group of inventions relates to the production of starch and can be used to produce starch from potatoes. Device for producing starch from potatoes in the first embodiment contains successively connected means of grinding potatoes into potato porridge, a collection-accumulator of potato porridge, filter, a means of ultrasonic treatment of potato porridge, a system of hydrocyclones and means of thickening, dehydrating and drying starch. Device for ultrasonic processing of potato mash is a container on the lower part of which uniformly located magnetostrictive radiators are fixed on the outside. In the device for producing starch according to the second embodiment of the invention, the collector drive of potato porridge is located after the filter and is a container, on the lower part of which a uniformly arranged magnetostrictive emitters are fixed on the outside.EFFECT: using a group of inventions allows to increase the yield of starch, improve its quality and reduce energy consumption and the time of receipt of starch.2 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к производству крахмала и может быть использована для получения крахмала из картофеля.The group of inventions relates to the production of starch and can be used to produce starch from potatoes.

Известно устройство для получения крахмала из картофеля, содержащее последовательно соединенные средства измельчения картофеля в картофельную кашку, сборник-накопитель картофельной кашки, фильтр, систему гидроциклонов, рафинировальное дуговое сито и средства сгущения, обезвоживания и сушки крахмала (см. RU 2314319, С08В 30/04, 10.01.2008).A device for producing starch from potatoes is known, which comprises sequentially connected means for chopping potatoes into potato gruel, a collector storage tank for potato gruel, a filter, a hydrocyclone system, a refining arc sieve and means for thickening, dehydrating and drying starch (see RU 2314319, С08В 30/04 January 10, 2008).

Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога к заявленному устройству по первому варианту выполнения.The known device is taken as the closest analogue to the claimed device according to the first embodiment.

Кроме этого, известно устройство для получения крахмала из картофеля, содержащее последовательно соединенные средства измельчения картофеля в картофельную кашку, фильтр, сборник-накопитель картофельной кашки, систему гидроциклонов, рафинировальное дуговое сито и средства сгущения, обезвоживания и сушки крахмала (см. Технологии переработки продукции растениеводства под ред. Н.М. Личко, Москва, «Колос», 2000, с. 420-424).In addition, there is known a device for producing starch from potatoes, containing serially connected means for chopping potatoes into potato gruel, a filter, a collector storage tank for potato gruel, a system of hydrocyclones, a refining arc sieve and means for thickening, dehydrating and drying starch (see Technologies for Processing Plant Products Edited by N.M. Lichko, Moscow, Kolos, 2000, p. 420-424).

Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога к заявленному устройству по второму варианту выполнения.The known device is adopted as the closest analogue to the claimed device according to the second embodiment.

Недостатки известных устройств заключаются в больших потерях крахмала с мезгой в виде связанного крахмала и, соответственно, низким выходом готового продукта.The disadvantages of the known devices are large losses of starch with pulp in the form of bound starch and, accordingly, low yield of the finished product.

Технической проблемой, решаемой настоящей группой изобретений, является создание устройств для получения крахмала из картофеля, лишенных указанных недостатков.The technical problem solved by this group of inventions is the creation of devices for producing starch from potatoes, devoid of these disadvantages.

В результате достигается технический результат, заключающийся в увеличении выхода крахмала, повышении его качества, а также уменьшении энергопотребления и времени получения крахмала за счет сокращения количества средств для измельчения картофеля и исключения необходимости в использовании рафинировального дугового сита.The result is a technical result, which consists in increasing the yield of starch, improving its quality, as well as reducing the energy consumption and time for producing starch by reducing the amount of means for chopping potatoes and eliminating the need for refining arc sieves.

Указанный технический результат достигается путем создания устройства для получения крахмала из картофеля по первому варианту, содержащего последовательно соединенные средство измельчения картофеля в картофельную кашку, сборник- накопитель картофельной кашки, фильтр, средство ультразвуковой обработки картофельной кашки, представляющее собой емкость, на нижней части которой с внешней стороны закреплены равномерно расположенные магнитострикционные излучатели систему гидроциклонов, средство сгущения крахмала, средство обезвоживания крахмала и средство сушки крахмала.The specified technical result is achieved by creating a device for producing starch from potatoes according to the first embodiment, comprising serially connected means for chopping potatoes into potato gruel, a collector-storage device for potato gruel, a filter, ultrasonic processing means for potato gruel, which is a container on the lower part of which is external evenly spaced magnetostrictive emitters are attached to the sides, a hydrocyclone system, a starch thickening agent, the agent is dehydrated starch and a starch drying agent.

Такой же технический результат достигается путем создания устройства для получения крахмала из картофеля по второму варианту, содержащего последовательно соединенные средство измельчения картофеля в картофельную кашку, фильтр, сборник-накопитель картофельной кашки, систему гидроциклонов, средство сгущения крахмала, средство обезвоживания крахмала и средство сушки крахмала. Упомянутый сборник-накопитель картофельной кашки представляет собой емкость, на нижней части которой с внешней стороны закреплены равномерно расположенные магнитострикционные излучатели.The same technical result is achieved by creating a device for producing starch from potatoes according to the second embodiment, comprising serially connected means for chopping potatoes into potato gruel, a filter, a collector storage tank for potato gruel, a hydrocyclone system, a starch thickening agent, a starch dehydration agent, and a starch drying agent. The said collection potato porridge accumulator is a container, on the lower part of which uniformly located magnetostrictive emitters are fixed on the outside.

На фиг. 1 показана функциональная схема заявленного устройства для получения крахмала по первому варианту, согласно одному из частных вариантов выполнения.In FIG. 1 shows a functional diagram of the claimed device for producing starch according to the first embodiment, according to one of the private options for execution.

На фиг. 2 показана функциональная схема заявленного устройства для получения крахмала по второму варианту, согласно одному из частных вариантов выполнения.In FIG. 2 shows a functional diagram of the inventive device for producing starch according to the second embodiment, according to one of particular embodiments.

На фиг. 3 показано схематическое изображение средства ультразвуковой обработки картофельной кашки или сборника-накопителя картофельной кашки с магнитострикционными излучателями, согласно одному из частных вариантов выполнения.In FIG. Figure 3 shows a schematic representation of an ultrasonic processing means for a potato gruel or a collector storage potato gruel with magnetostrictive emitters, according to one particular embodiment.

Устройство для получения крахмала из картофеля по первому варианту, функциональная схема которого показана на фиг. 1, содержит последовательно соединенные (с помощью различных известных средств для транспортировки полупродукта, в частности, снабженных насосами) средство для мытья картофеля 1а, средство для измельчения картофеля в картофельную кашку 2а, сборник-накопитель картофельной кашки 3а, фильтр 4а, средство ультразвуковой обработки картофельной кашки 5, систему гидроциклонов 6а, средства сгущения 7а, обезвоживания 8а и сушки 9а крахмала.The device for producing starch from potatoes according to the first embodiment, the functional diagram of which is shown in FIG. 1, contains in series (using various known means for conveying an intermediate product, in particular, equipped with pumps) a potato washing means 1a, a potato chopping means 2a, a potato porridge collecting tank 3a, a filter 4a, a potato ultrasonic processing means porridge 5, a system of hydrocyclones 6a, thickening means 7a, dehydration 8a and drying starch 9a.

Средство ультразвуковой обработки картофельной кашки 5, показанное на фиг. 3, представляет собой емкость (например, ванну) 11а, на нижней части которой с внешней стороны закреплены равномерно расположенные магнитострикционные излучатели 12а. Магнитострикционные излучатели 12а подключены к ультразвуковому генератору (не показан), расположенному рядом с емкостью 11а.The ultrasonic treatment means for the potato porridge 5 shown in FIG. 3, represents a container (for example, a bath) 11a, on the lower part of which uniformly spaced magnetostrictive emitters 12a are fixed on the outside. The magnetostrictive emitters 12a are connected to an ultrasonic generator (not shown) located adjacent to the capacitance 11a.

Средство ультразвуковой обработки картофельной кашки 5 установлено между фильтром 4а и системой гидроциклонов 6а.An ultrasonic treatment means for the potato porridge 5 is installed between the filter 4a and the hydrocyclone system 6a.

Устройство для получения крахмала из картофеля по второму варианту, функциональная схема которого показана на фиг. 3, содержит последовательно соединенные (с помощью различных известных средств для транспортировки полупродукта, в частности, снабженных насосами) средство для мытья картофеля 1b, средство для измельчения картофеля в картофельную кашку 2b, фильтр 4b, сборник-накопитель картофельной кашки 3b, систему гидроциклонов 6b, средства сгущения 7b, обезвоживания 8b и сушки 9b крахмала.The device for producing starch from potatoes according to the second embodiment, the functional diagram of which is shown in FIG. 3, contains in series (using various known means for conveying the intermediate product, in particular, equipped with pumps) a potato washing means 1b, a means for chopping potatoes into a potato gruel 2b, a filter 4b, a collector storage tank of a potato gruel 3b, a hydrocyclone system 6b, thickening agents 7b, dehydration 8b and drying starch 9b.

Упомянутый сборник-накопитель картофельной кашки 3b, показанный на фиг. 3, представляет собой емкость 11b, например, ванну, на нижней части которой с внешней стороны закреплены равномерно расположенные магнитострикционные излучатели 12b. Магнитострикционные излучатели 12b подключены к ультразвуковому генератору (не показан), расположенному рядом с емкостью 11b.Said potato porridge storage tank 3b shown in FIG. 3 represents a container 11b, for example, a bath, on the lower part of which uniformly spaced magnetostrictive emitters 12b are fixed on the outside. Magnetostrictive emitters 12b are connected to an ultrasonic generator (not shown) located adjacent to the capacitance 11b.

В качестве средства сгущения 7а или 7b крахмала может быть использован, в частности, гидроциклон (или несколько последовательно расположенных гидроциклонов), а в качестве средства обезвоживания 8а или 8b - центрифуга (или несколько последовательно расположенных центрифуг). В качестве средства сушки 9а или 9b может быть использована пневматическая сушилка (или несколько последовательно расположенных пневматических сушилок).As a means of thickening starch 7a or 7b, in particular, a hydrocyclone (or several successive hydrocyclones) can be used, and a centrifuge (or several successive centrifuges) as a dehydration means 8a or 8b. As the drying means 9a or 9b, a pneumatic dryer (or several sequentially located pneumatic dryers) can be used.

Устройство для получения крахмала из картофеля по первому варианту используют следующим образом.A device for producing starch from potatoes according to the first embodiment is used as follows.

Вымытый с помощью средства для мытья 1а картофель измельчают с помощью средства для измельчения 2а (например, с помощью картофелетерочной машины) в картофельную кашку и подают ее в сборник-накопитель картофельной кашки 3а.Washed with the help of detergent 1a, the potatoes are ground using the means for grinding 2a (for example, using a potato machine) into a potato gruel and fed to a collector storage tank of a potato gruel 3a.

Затем картофельную кашку фильтруют с помощью фильтра 4а для выделения из нее крупных частиц мезги (с целью исключения засорения гидроциклонов крупными частицами) и подают в емкость 11а средства ультразвуковой обработки картофельной кашки 5, в которой под воздействием ультразвукового поля происходит разрушение клеток картофеля и высвобождение зерен крахмала. Закрепление на нижней части емкости 11а с ее внешней стороны равномерно расположенных магнитострикционных излучателей 12а позволяет наиболее эффективно использовать объем емкости 11а для воздействия на находящуюся в ней картофельную кашку и, тем самым, добиваться более эффективного разрушения клеток картофеля и, соответственно, увеличения выхода крахмала.Then, the potato gruel is filtered using a filter 4a to isolate large pulp particles from it (in order to prevent large particles from clogging hydrocyclones) and feed the potato gouge ultrasonic processing means 5 to container 11a, in which potato cells are destroyed by the ultrasonic field and starch grains are released . Fixing uniformly located magnetostrictive emitters 12a on the lower part of the container 11a from its outer side makes it possible to most effectively use the volume of the container 11a to affect the potato porridge located in it and, thereby, achieve more effective destruction of potato cells and, accordingly, increase the yield of starch.

Затем картофельную кашку разделяют на системе гидроциклонов 6а на нерафинированную суспензию крахмала и смесь мезги и картофельного сока (которая выводится из процесса и может быть использована в качестве корма для животных).Then the potato gruel is separated on a hydrocyclone system 6a into an unrefined suspension of starch and a mixture of pulp and potato juice (which is removed from the process and can be used as animal feed).

Фильтрованную крахмальную суспензию подают на средство сгущения 7а (например, гидроциклон), а затем сгущенную суспензию обезвоживают с помощью средства обезвоживания 8а (например, с помощью центрифуги) и сушат с помощью средства сушки 9а (например, с помощью пневматической сушилки) до заданной степени влажности.The filtered starch suspension is fed to a thickening agent 7a (e.g., a hydrocyclone), and then the thickened suspension is dehydrated using a drying agent 8a (e.g., using a centrifuge) and dried using a drying agent 9a (e.g., using an air dryer) to a predetermined degree of humidity .

Работа устройства для получения крахмала по второму варианту отличается тем, что после измельчения картофеля с помощью средства для измельчения 2b получившуюся картофельную кашку фильтруют с помощью фильтра 4b для выделения из нее крупных частиц мезги (с целью исключения засорения гидроциклонов крупными частицами) и подают в сборник-накопитель картофельной кашки 3b. В сборнике-накопителе картофельной кашки 3b под воздействием ультразвукового поля, возбуждаемого магнитострикционными излучателями 12b, происходит разрушение клеток картофеля и высвобождения зерен крахмала. Закрепление на нижней части емкости 11b сборника-накопителя картофельной кашки 3b с ее внешней стороны равномерно расположенных магнитострикционных излучателей 12b позволяет наиболее эффективно использовать объем емкости 11b для воздействия на находящуюся в нем картофельную кашку и, тем самым, добиваться более эффективного разрушения клеток картофеля и, соответственно, увеличения выхода крахмала.The operation of the device for producing starch according to the second embodiment is characterized in that after grinding the potatoes with the grinding means 2b, the resulting potato gruel is filtered using a filter 4b to isolate large pulp particles from it (to prevent large particles from clogging the hydrocyclones) and serve potato porridge accumulator 3b. In the potato porridge 3b collection tank, under the influence of an ultrasonic field excited by magnetostrictive emitters 12b, potato cells are destroyed and starch grains are released. Fastening on the lower part of the container 11b of the collector storage tank of potato porridge 3b from its outer side to evenly spaced magnetostrictive emitters 12b allows the most efficient use of the volume of the container 11b to affect the potato porridge located in it and, thereby, achieve more efficient destruction of potato cells and, accordingly, , increasing the yield of starch.

Обработка картофельной кашки ультразвуковым полем перед подачей ее в систему гидроциклонов позволяет увеличить выход крахмала за счет уменьшения потерь крахмала с мезгой. Помимо увеличенного выхода крахмала под воздействием ультразвука повышается качество готового крахмала, в частности, крахмал становится значительно белее по сравнению с крахмалом, произведенным без использования ультразвука.Processing the potato gruel with an ultrasonic field before feeding it to the hydrocyclone system allows increasing starch yield by reducing starch loss with pulp. In addition to the increased yield of starch under the influence of ultrasound, the quality of the finished starch increases, in particular, starch becomes much whiter than starch produced without the use of ultrasound.

Также обработка картофельной кашки ультразвуком позволяет сократить количество средств для измельчения картофеля, исключить необходимость в использовании рафинировального дугового сита и, тем самым, уменьшить энергопотребление при получении крахмала и время его получения при увеличении процента извлекаемости крахмала из картофеля до 96-98%.Also, ultrasonic treatment of potato porridge reduces the amount of potato chopping products, eliminates the need for refining arc sieves, and thereby reduces the energy consumption for starch production and its production time with an increase in the percentage of starch recoverable from potatoes to 96-98%.

Claims

1. A device for producing starch from potatoes, containing serially connected means for chopping potatoes into potato gruel, a collector storage tank of potato gruel, a filter, means for ultrasonic processing of potato gruel, which is a container, on the lower part of which uniformly distributed magnetostrictive emitters are fixed on the outside, a hydrocyclone system, a starch thickening agent, a starch dehydration agent, and a starch drying agent.

2. A device for producing starch from potatoes, containing serially connected means for chopping potatoes into a potato gruel, a filter, a potato porridge storage tank, a hydrocyclone system, a starch thickening means, a starch dehydration means and a starch drying means, characterized in that said storage tank potato porridge is a container, on the lower part of which uniformly located magnetostrictive emitters are fixed on the outside.