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振動(dòng)篩在魔芋粉加工工藝中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2009-04-03 13:29:33 作 者:admin 來 源:

一、芋片(角)加工
魔芋鮮球莖含水量達(dá)80%~85%,加以皮薄肉脆,極易受傷導(dǎo)致腐爛,挖收后應(yīng)盡快送到烘烤廠進(jìn)行脫水初加工,才能保住質(zhì)量,成為商品原料,同時(shí)也便于包裝遠(yuǎn)運(yùn)銷售。
芋片(角)加工的質(zhì)量要求為:含水量減到15%以下;色澤保持白色,一般白色為上等品,灰白色為次等品,灰黑色為等外品;含SO2量不能超標(biāo),日本進(jìn)口一般不能超過0.9g/kg,中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定普通魔芋粉的SO2含量≤2.00g/kg,純化魔芋粉≥0.5g/kg;純度要求無泥沙,毛發(fā)等雜物,保持芋片清潔。
芋片加工的工序是:魔芋鮮球莖→除去芽、根→清洗去皮→切片或塊→護(hù)色→干燥→檢驗(yàn)→包裝→成品。
(一) 清洗去皮 現(xiàn)多已選用機(jī)械化方法。常用設(shè)備有以下幾種
1、旋轉(zhuǎn)滾筒式清洗去皮機(jī) 旋轉(zhuǎn)的滾筒內(nèi)壁有螺旋導(dǎo)板或其它波狀凸起物,當(dāng)鮮芋在筒內(nèi)翻滾時(shí),鮮芋之間及鮮芋與筒壁間相互摩擦而達(dá)清洗去皮的效果。
2、刷式清洗去皮機(jī) 鮮芋在機(jī)內(nèi)被旋轉(zhuǎn)的刷子帶動(dòng)而翻滾,靠刷洗和摩擦作用而完成清洗去皮。
較常用的是將旋轉(zhuǎn)滾筒與旋轉(zhuǎn)刷子組合使用,其工效可較高,但目前存在的問題是因球莖形狀不圓整,芽窩深,去皮的損失較大,達(dá)3%~10%以上,且在水中沖洗的時(shí)間長(zhǎng),去皮后露出的葡甘聚糖粒子被溶脹損失。
(二)切片 目前的配套設(shè)備要求切片厚度為5mm~10mm。適合于鮮芋切片的設(shè)備有離心式切片機(jī)、盤刀式切片機(jī),但近年來多使用往復(fù)切片機(jī)。鮮芋在料斗內(nèi)利用自身的重力壓在刀片上,靠刀片往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)而完成切片。該設(shè)備厚薄均勻,對(duì)不同大小和形狀的魔芋球莖的適應(yīng)性強(qiáng),允許使用削刃長(zhǎng)的刀片,易與干燥設(shè)備配套,效果良好。
(三)褐變和護(hù)色 魔芋芋片加工過程很易發(fā)生褐變,使芋片變成深褐色或黑色,嚴(yán)重降低芋片質(zhì)量。魔芋褐變的原因雖不排除非酶褐變的碳氨反應(yīng)即由球莖所含氨基酸與還原糖化合物生成黑蛋白而成黑色,但主要原因仍是酶促褐變。因魔芋球莖含充足的酚類物質(zhì)和多酚氧化酶,加上去皮后有大量氧進(jìn)入,同時(shí)加熱烘烤,具備這幾個(gè)條件,必要發(fā)生褐變現(xiàn)象,防止褐變的主要方法如下。
1、 熱處理法 多酚氧化酶在70℃~90℃下失活,在71℃~73.5℃的濕熱條件下5min即失活。
2、 二氧化硫及亞硫酸鹽處理 二者均是酶的強(qiáng)抑制劑。物料受SO2 10mg/kg即可完全抑制酶,生產(chǎn)
中因揮發(fā)等損失,控制使用量為300mg/kg~600mg/kg。直接食用的食品中規(guī)定SO2殘留量應(yīng)小于20mg/kg。
我國目前生產(chǎn)中一般采用熏硫法或利用煤中所含SO2直接進(jìn)入物料,且在烘烤初期控溫在75℃以上的濕熱環(huán)境中以控制褐變,但因?qū)O2的控制量不準(zhǔn)確,常造成芋片及其所制成的精粉中SO2含量超標(biāo),以至在國際貿(mào)易中常被卡住,今后必須解決SO2控量的難題。
(四)芋片干燥原理 影響芋片干燥的因素有以下幾點(diǎn)
1、熱空氣溫度 芋片干燥介質(zhì)一般是使用熱空氣。熱空氣的溫度影響干燥速度及芋片的品質(zhì)和色澤。溫度升高,干燥加快,當(dāng)溫度為70℃左右時(shí),干燥快,葡甘聚糖含量也高;溫度不夠,不能很快抑制酶的活性,葡甘聚糖等被消耗;若溫度過高,引起糖分焦化,葡甘聚糖含量也降低。當(dāng)熱空氣溫度為80℃左右時(shí),色澤,再升溫,色澤變差?,F(xiàn)在一般干燥設(shè)備采用多風(fēng)溫干燥,干燥初期風(fēng)溫100℃~120℃,因物料濕度高,很快使風(fēng)溫下降,實(shí)際物料溫度不高于80℃,在此高溫下失水并定色后,到中后期風(fēng)溫逐漸降到低于60℃,芋片質(zhì)量好,又省燃料。
2、熱空氣濕度 空氣的濕度與飽和濕度相差愈大,干燥能力愈強(qiáng),干燥速度愈大。
3、熱空氣流速 熱空氣流速增加可增加物料中水分向外蒸發(fā),同時(shí)帶走物料表面的水汽,但流速過大,耗能過多。
4、鮮芋片厚度 隨片厚減小,干燥速率提高。片厚7mm~8mm時(shí),因干燥快,葡甘聚糖含量高。
據(jù)研究芋片干燥優(yōu)化工藝參數(shù)為:風(fēng)溫81℃,風(fēng)速1.4m/s,片厚5mm,可作為參考。
(五)干燥設(shè)備 目前中國的芋片干燥仍大量使用傳統(tǒng)烘灶,優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用低,但存在嚴(yán)重缺點(diǎn)是靠輻射傳熱,靜態(tài)干燥,費(fèi)時(shí)太長(zhǎng)(約近2天),干燥不均勻,熏硫難控制,其產(chǎn)品質(zhì)量差,黑片較多,灰塵污染,含硫量超標(biāo)。
十幾年來中國的烘烤設(shè)備向機(jī)械化不斷進(jìn)步,從瓶膽式烘房→燧道式干燥設(shè)備(順流式、逆流式、對(duì)流式)→振動(dòng)流化床干燥設(shè)備→網(wǎng)帶式干燥設(shè)備。
網(wǎng)帶式設(shè)備是借鑒日本的設(shè)備(重油為燃料),結(jié)合中國實(shí)際(燒煤)經(jīng)過幾年不斷改進(jìn),目前已達(dá)到較滿意效果。
二、魔芋粉的加工
(一)定義
1、魔芋粉 以魔芋球莖為原料制成的粉,是一個(gè)不分類別,等級(jí)的統(tǒng)稱。
2、魔芋全粉(日本稱粗粉) 魔芋球莖全組分的粉。
3、魔芋精粉及飛粉 魔芋全粉中分離出來的粗制葡甘聚糖粒子稱為魔芋精粉,其余組分(以淀粉為主)構(gòu)成的粉稱飛粉,因其比重小于葡甘聚糖,干法生產(chǎn)時(shí),經(jīng)風(fēng)分離后,淀粉及雜質(zhì)等飛揚(yáng)時(shí)被搜集起來成為飛粉,飛粉為副產(chǎn)品。
(二)魔芋精粉分類 2002年1月公布,2月實(shí)施的《魔芋粉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中將魔芋精粉分為四類。
1、普通魔芋精粉 初步去掉淀粉等雜質(zhì)制得的粒度在0.125mm~0.335mm的顆粒占90%以上的魔芋粉
2、普通魔芋微粉 初步去掉淀粉等雜質(zhì)制得的粒度≤0.125mm的顆粒占90%以上的魔芋粉
3、純化魔芋精粉 鮮魔芋經(jīng)食用酒精濕法加工或普通魔芋精粉經(jīng)食用酒精提純,葡甘聚糖含量在85%以上,粒度在0.125mm~0.335mm的顆粒占90%以上的魔芋粉。
4、純化魔芋微粉 鮮魔芋經(jīng)食用酒精濕法加工或用普通魔芋精粉經(jīng)食用酒精提純,葡甘聚糖含量在85%以上,粒度≤0.125mm的顆粒占90%以上的魔芋粉。
(三)魔芋精粉加工的原理 魔芋球莖的普通薄壁細(xì)胞主含淀粉,常稱淀粉細(xì)胞,異細(xì)胞主含葡甘聚糖,呈一個(gè)完整的半透明粒子,常稱葡甘聚糖粒子或精粉粒子。這兩類細(xì)胞的特性相差很大,淀粉細(xì)胞小,脆性,很易破碎成粉塵,淀粉粒子直徑僅0.004mm,不溶于冷水,滴I2-KI液于魔芋球莖切片,淀粉細(xì)胞顯藍(lán)色;異細(xì)胞內(nèi)含一個(gè)完整的葡甘聚糖顆粒,直徑0.15mm~0.45mm,細(xì)胞的韌性及硬度極大,不易破碎,所含葡甘聚糖易溶于水,異細(xì)胞周圍緊裹著普通細(xì)胞及其纖維素等,似魚網(wǎng),很難除凈。
魔芋全粉包含著淀粉、葡甘聚糖和其它雜質(zhì)。精粉加工的目的就是要將葡甘聚糖與淀粉和其它雜質(zhì)分離,分離和提純得越,精粉的質(zhì)量就越高,精粉加工有干法和濕法兩大類,其加的原理如下:
1、干法加工原理 由于普通細(xì)胞的韌性及硬度小于異細(xì)胞,采用機(jī)械粉碎的方法,使普通細(xì)胞首先破碎,其中的淀粉、纖維素等雜質(zhì)逐步粉碎成為顆粒細(xì)小的飛粉,而葡甘聚糖異細(xì)胞的韌性極強(qiáng),在一般粉碎條件下不會(huì)破碎,且粒子大小和重量均超過淀粉等雜質(zhì),只要用篩分或風(fēng)力分離的方法就可將淀粉等雜質(zhì)分離除去。但葡甘聚糖粒子周圍緊裹著有似魚網(wǎng)的普通細(xì)胞和雜質(zhì)還必須經(jīng)過在機(jī)械內(nèi)繼續(xù)碰撞、磨擦、揉搓及粒子之間的相互碰撞和磨擦才可能逐步脫離,配合機(jī)械內(nèi)的風(fēng)力逐步將這些雜質(zhì)分離除去,得到半透明狀的魔芋精粉粒子。
2、魔芋精粉濕法加工原理 濕法加工也是根據(jù)異細(xì)胞與普通細(xì)胞在韌性、硬度、顆粒大小等的差異,進(jìn)行粉碎、研磨與分離,不同的是濕法使用了液體介質(zhì)。水是一般廉價(jià)的液體加工介質(zhì),但因葡甘聚糖遇水極易溶脹結(jié)塊,不可能完全用水作加工介質(zhì)。因此,需要的介質(zhì)應(yīng)是既能抑制葡甘聚糖溶脹,又不改變葡甘聚糖性質(zhì)的液體介質(zhì),稱?quot;阻溶劑"。在阻溶劑存在下或接觸水的時(shí)間很短時(shí),葡甘聚糖異細(xì)胞仍具有較好的硬度和韌性,當(dāng)受到剪切、沖擊、擠壓等各種機(jī)械力的作用時(shí),不易破碎,而普通細(xì)胞很快被粉碎為顆粒微小的粒子。隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)和加工次數(shù)的增加,葡甘聚糖異細(xì)胞表面的普通細(xì)胞及雜質(zhì)才被研磨脫落,成為微小顆粒懸浮于液體介質(zhì)中,在固液分離時(shí),通過一定孔徑的濾網(wǎng)(布)而被除去,同時(shí),異細(xì)胞中所存在的少量可溶性糖、粗蛋白、纖維素、礦物質(zhì)元素也逐漸溶解于液體介質(zhì)中,通過固液分離而被除去,使?jié)穹ㄉa(chǎn)的精粉比干法生產(chǎn)的更為純凈。
阻溶劑分有機(jī)溶劑和鹽類試劑兩大類。有機(jī)溶劑中只有乙醇、異丙醇適作精粉加工的阻溶劑,其中乙醇價(jià)低,常用,乙醇作阻溶劑,在20℃下有效濃度30%(v/v);鹽類試劑中只有四硼酸鈉(硼砂)適合作魔芋精粉濕法加工的阻溶劑,但因硼有毒,食品加工中禁用,只能用于非食品魔芋精粉加工。
(四)魔芋粉加工方法
1、普通魔芋精粉干法加工 以錘片設(shè)備加工為例。
(1)工藝流程 芋片(角)→精粉機(jī)中加工→風(fēng)選分離→研磨機(jī)中研磨→風(fēng)選分離→篩分→分級(jí)→混合勻質(zhì)→包裝入庫。
(2)主要設(shè)備 目前中國以錘片式精粉加工機(jī)(MJJO)為主,其型號(hào)有300型、400型、450型、500型。為了提高精粉質(zhì)量,1995年以后又推出了刮片式渦輪魔芋精粉研磨機(jī)。至此,形成了魔芋精粉干法加工設(shè)備系統(tǒng),由破碎機(jī)、MJ-450型魔芋精粉加工機(jī)、400型魔芋精粉研磨機(jī)、分離罐、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器和大漢牌振動(dòng)篩等組成。
(3)操作步驟
①原料準(zhǔn)備 芋片(角)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響精粉的質(zhì)量,應(yīng)選色白、含水量約13%~15%的芋片(角),凡"黑心"和烘焦的不能制備特極、一級(jí)精粉。選好的芋片(角)倒在絲網(wǎng)板上,使小粒及雜物漏下,特別注意清除毛發(fā)等不能進(jìn)入食品的混雜物,還可在網(wǎng)板底面固定幾塊磁鐵,以清除金屬碎渣,防止進(jìn)入精粉機(jī)中。
②啟動(dòng)精粉機(jī) 合上配電盤上的閘刀,控制柜通電,再按說明書規(guī)定的順序啟動(dòng)機(jī)器的各部分。
③投料 機(jī)器上加料指示燈亮?xí)r,將按規(guī)定稱好的每次加料量的芋片(角)均勻地投入料斗內(nèi),投料時(shí)間約20S。
④粉碎研磨與出料 投料后,粉碎、研磨和分離達(dá)到預(yù)定時(shí)間后,自動(dòng)卸出精粉。
⑤研磨機(jī)中研磨 將精粉輸入研磨機(jī)中進(jìn)一步研磨,通過抽風(fēng)吸走飛粉雜質(zhì)(如只要求一般的質(zhì)量,可省去此步驟)。
⑥篩分檢驗(yàn)均質(zhì)和包裝 卸出的精粉倒入篩分器內(nèi)進(jìn)行篩分,篩網(wǎng)有40目、60目、80目、100目、120目、140目等幾種孔徑。篩網(wǎng)孔徑大小、粒度級(jí)數(shù)依要求而定。篩分后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),包括粘度、二氧化硫、水分、粒度。然后用混粉器將同一類的精粉進(jìn)行充分混合,以保證產(chǎn)量的均勻性,后進(jìn)行包裝。
(4)提高精粉出粉率和質(zhì)量的措施
①選好魔芋的種和品種 不同種的葡甘聚糖含量:白魔芋>花魔芋>西盟桔黃魔芋>勐海魔芋;同為花魔芋,不同地區(qū)的農(nóng)家品種含量有差異,萬源花魔芋、綦江花魔芋和東川花魔芋的葡甘聚糖含量高于其它地方品種。
②鮮芋的成熟度對(duì)精粉的出粉率及其質(zhì)量的影響 未成熟的鮮芋含水量高,葡甘聚糖積累未達(dá)高峰,出精粉率較低。從芋角外觀看,凡表面很飽滿,并有葡甘聚糖粒子凸起則出粉率高;若芋角收縮,表面無葡甘聚糖粒子凸起或凸起很少很微則出粉率低;芋角在手中有沉甸感的出粉率高,有輕飄感的出粉率低。
③芋角含水量與精粉出粉率 若芋片(角)含水量高于16%,不但出粉率低,且影響精粉保存,若低于11%,出粉率雖高,但精粉的光澤度較差,外觀較粗糙。加工原料的含水量以13%~15%為宜,既能保證出粉率和精粉粒子的良好外觀,又能通過加工過程的水分散發(fā),使精粉含水量達(dá)10%左右,符合國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的要求。判斷芋片(角)含水量的簡(jiǎn)單辦法:手捏感覺扎手的較干;將芋角拋下,響聲脆的較干,響聲沌的含水量較高;敲擊芋片(角),易呈粉末狀較干,成塊狀含水量較高。
④精粉機(jī)參數(shù)對(duì)精粉出粉率及質(zhì)量的影響 如機(jī)器結(jié)構(gòu)空間過大,不但增長(zhǎng)加工時(shí)間,且不利于雜質(zhì)的去除,如機(jī)器間隙過小,易使溫度過高,使精粉受熱變黃,甚至焦化。機(jī)器內(nèi)襯若用鑄鐵或用未經(jīng)調(diào)質(zhì)淬火處理的鋼件,其硬度不夠,加工的精粉易發(fā)污,不光亮,色澤不好。
⑤精粉與飛粉分離系統(tǒng)和風(fēng)量是否匹配對(duì)精粉質(zhì)量和出粉率的影響 在分離輪葉片尺寸一定時(shí),風(fēng)量過大,可能將精粉抽走,風(fēng)量過小,飛粉排不盡;在風(fēng)量一定時(shí),分離葉片過寬,飛粉排不出,葉片過窄,可能將精粉抽走,間隙過小則飛粉排不盡。
⑥加料量和加工時(shí)間對(duì)精粉出粉率和質(zhì)量的影響 在其它因素不變時(shí),若加料多,加工時(shí)間短,出粉率雖高,但雜質(zhì)去除不;若加料少,加工時(shí)間過長(zhǎng),精粉質(zhì)量雖提高,但出粉率降低。為保證較高的出粉率和提高精粉質(zhì)量,可采用短時(shí)間內(nèi)在精粉機(jī)內(nèi)加工兩遍,并嚴(yán)格控制加料量,然后在研磨機(jī)中加工。
2、魔芋微粉干法加工 普通魔芋精粉粒度分布在50目~80目,溶脹慢,在室溫水中完全溶脹需4h以上,給工業(yè)應(yīng)用帶來不便,因而發(fā)展到干法微粉加工。微粉加工中,由于葡甘聚糖粒子的韌性極強(qiáng),熱穩(wěn)性差,常出現(xiàn)不能有效將葡甘聚糖粒子粉碎細(xì)化或雖能細(xì)化,但粘度大幅度下降,成為次品或廢品,且加工成本高。目前,較為成功的干法加工微粉的技術(shù)路線有高壓預(yù)處理--粉碎、機(jī)械研磨、深冷粉碎、氣流粉碎等。
(1)深冷粉碎 為防止強(qiáng)烈沖擊粉碎增溫對(duì)葡甘聚糖的損害,將普通精粉在液氮(-196℃)中浸泡冷卻結(jié)凍,用沖擊式或銷棒式粉碎設(shè)備,以高回轉(zhuǎn)打板強(qiáng)力粉碎和特殊的分級(jí)機(jī)構(gòu),排出的微粒經(jīng)旋風(fēng)分離器捕集。
(2)耙式氣流粉碎 將物料定量送入噴射器,經(jīng)混合加速后,以400m/s以上氣流速度高速反復(fù)沖擊在旋轉(zhuǎn)耙上以實(shí)現(xiàn)微粉碎。
(3)高壓預(yù)處理--粉碎 這是一個(gè)較新的技術(shù)路線,由山東淄博圓海正粉體設(shè)備有限公司、清華大學(xué)材料粉體工程研究室和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院共同研究開發(fā)完成的"魔芋超細(xì)粉碎生產(chǎn)工藝系統(tǒng)設(shè)備"。在常溫下對(duì)魔芋精粉顆粒利用靜態(tài)力量進(jìn)行高壓預(yù)處理,使精粉粒子的內(nèi)應(yīng)力超過精粉粒子韌性極限,粒子產(chǎn)生裂紋或破裂,再經(jīng)過多次粉碎,使物料進(jìn)一步破碎,后采用專用分級(jí)機(jī)對(duì)其微粉進(jìn)行分選,達(dá)到要求粒度的顆粒作為產(chǎn)品收集。沒有達(dá)到粒徑要求的顆粒再次返回粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎,物料采用閉路風(fēng)力負(fù)壓輸送系統(tǒng),能自動(dòng)將葡甘聚糖與飛粉分離。該法生產(chǎn)的微粉粒度為120目~250目(0.125mm~0.061mm)。該系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單,操作方便,能連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)品細(xì)度可根據(jù)要求在很寬的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,加之成本低,僅500元/t。產(chǎn)品葡甘聚糖含量略有提高,粘度、凝膠性等保持良好,色度和透明度有所提高,溶解速度比普通魔芋精粉提高5兌隕?,是臍ぐ介e陸鮮滌玫募際趼廢吆推瀋璞浮?
3、魔芋普通精粉濕法加工 葡甘聚糖粒子含有10%以上的雜質(zhì),干法難以去除,濕法能除去細(xì)胞表面和內(nèi)部的可溶性雜質(zhì);濕法使葡甘聚糖粒子在液體介質(zhì)中膨脹,撐破普通細(xì)胞的包裹,使葡甘聚糖粒子與普通細(xì)胞的聯(lián)系松散,易于分離而不需長(zhǎng)時(shí)間的粉碎研磨,可減少葡甘聚糖的損失,因而精粉收率比干法約高3個(gè)百分點(diǎn)左右,濕法加工有兩類,即有機(jī)濕法和無機(jī)濕法,發(fā)展的方向是有機(jī)濕法。
(1)有機(jī)濕法
①工藝流程 鮮魔芋球莖清洗、去皮→(切分)→護(hù)色→粉碎→(脫溶劑除雜)→研磨→脫溶劑除雜→(洗滌)→干燥→(干研磨)→分篩→均質(zhì)→檢驗(yàn)→包裝。
②主要設(shè)備 洗清去皮及切分設(shè)備;粉碎研磨設(shè)備;分離設(shè)備;真空干燥設(shè)備;蒸發(fā)器和冷凝器。
③濕法加工工藝
a、 鮮芋清洗去皮
b、 切分與護(hù)色 若使用砂輪磨粉碎研磨,須先用切塊機(jī)將去皮后的鮮芋切成小塊,若用剪斷滾筒
型粉碎機(jī)不須切塊。護(hù)色用有效SO2濃度為25mg/L~100mg/L的亞硫酸鹽溶液,一般在一次粉碎介質(zhì)中加入使用。不同亞硫酸鹽的有效SO2含量見表10-1。
表10-1 亞硫酸系列化合物中有效SO2含量

名稱          分子式   有效SO2(5%)

液態(tài)SO2        SO2      100

亞硫酸(6%)  H2SO3      6.0

亞硫酸鈉   Na2SO3·7H2O   25.42

無水亞硫酸鈉 Na2SO3      50.84

亞硫酸氫鈉 NaHSO3       61.59

焦亞硫酸鈉 Na2S2O5      57.65

低亞硫酸鈉 Na2S2O4      73.56
c、粉碎研磨與分離
陰溶劑乙醇溶液濃度若過低,葡甘聚糖溶解,在加工過程中損失,且降低成品的溶解性;若濃度過高,增加成本,且對(duì)除去水溶性雜質(zhì)有影響。乙醇溶液與物料平衡后的乙醇濃度不宜低于30%。乙醇溶液的用量一般為鮮芋重的1倍~3倍。若用剪斷滾筒式粉碎,則將鮮芋與酒精溶液按適當(dāng)比例加入筒體內(nèi),粉碎至精粉粒子分散后,再送入砂輪磨中進(jìn)一步粉碎。若用砂輪磨粉碎,則需將切分的魔芋與酒精溶液分別按比例同步加入,磨間距離調(diào)至恰當(dāng),使精粉粒子完全分開,并得到充分研磨。
分離多采用離心過濾分離方式,即將上面漿狀物裝入有150目~300目濾網(wǎng)的離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi),使可溶性物質(zhì)及小顆粒雜質(zhì)在離心力的作用下穿過濾網(wǎng)隨溶劑分離出去,魔芋精粉粒子留在濾網(wǎng)內(nèi)。用30%以上的酒精溶液洗滌濾網(wǎng)內(nèi)的魔芋精粉粒子,再離心分離。
d、干燥 濕魔芋精粉的含濕量在70%~100%以上,采用低溫真空干燥法對(duì)去除乙醇?xì)馕逗捅WC精粉質(zhì)量的效果好,若采用熱風(fēng)氣流干燥,進(jìn)風(fēng)溫度應(yīng)在120℃以上,由于魔芋粉顆粒較大,含濕量高,每次干燥過程時(shí)間短(僅幾秒),所以一次不能完全干燥而需重復(fù)幾次,在緩舒一段時(shí)間后復(fù)烘一次,利于去除殘余乙醇。
以下流程與干法相似。
④提高濕法產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的措施。
a、 全加工過程中廢乙醇均采用回收使用。
b、在初粉碎時(shí),可用水代替乙醇,以節(jié)省成本,但要求粉碎與分離在短時(shí)間(1min)內(nèi)完成,即在葡甘聚糖粒子還未充分溶脹前完成,分離后的粗精粉必須立即送入阻溶劑中,以阻止葡甘聚糖繼續(xù)溶脹。否則,精粉將結(jié)塊,使后續(xù)工序困難,并可能造成葡甘聚糖溶解損失。因此,需要使用專用粉碎機(jī)和連續(xù)式脫水機(jī)等設(shè)備。
c、魔芋精粉濕法加工忌葡甘聚糖粒子溶脹,甚至形成溶膠,使產(chǎn)品的溶解性嚴(yán)重下降,且葡甘聚糖損失,因此不要為節(jié)省成本而過度降低乙醇的濃度和用量。
d、使用后的乙醇溶液懸浮有大量的淀粉、纖維素、少量的葡甘聚糖和其它可溶性雜質(zhì),較粘稠,自然沉降極慢,若加熱又起泡,給乙醇回收帶來一定困難。因此,在回收前需采用沉淀劑處理或加熱處理,再進(jìn)行離心分離。分離液送入回收裝置回收乙醇,以降低生產(chǎn)成本。
(2)無機(jī)濕法 其工藝與有機(jī)濕法基本相同,在切分護(hù)色后,按鮮芋重量比1︰1~2加入含0~0.3mol/L氫氧化鈉的0.02~0.1mol/L四硼酸鈉溶液中,在砂輪磨或其它粉碎研磨機(jī)中粉碎、研磨,然后用過濾式離心機(jī)脫去溶液及部分小粒雜質(zhì)。濾餅含有一定量的硼和其它雜質(zhì),可采用研磨洗滌法,即按濾渣重量加入5倍以上的水,研磨后離心脫水,重復(fù)1次~2次,至水洗液PH7.2~8.5,葡甘聚糖仍呈松散狀態(tài)為止,并離心脫水。此時(shí),濾餅中仍含有少量的四硼酸鈉和氫氧化鈉,會(huì)影響葡甘聚糖的溶解度和粘度,應(yīng)測(cè)定其殘留堿量,計(jì)算用酸量,以0.1mol/L~0.3mol/L鹽酸溶液均勻加入以中和其堿,然后干燥至規(guī)定含水量。
4、純化魔芋精粉加工 普通魔芋精粉仍含雜質(zhì),而有濃厚魚腥味,若能提純,可提高葡甘聚糖含量從70%左右到85%至90%,甚至更高,粘度可提高50%。魚腥氣味是由三甲胺、樟腦等多種不同化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成,其中三甲胺易溶于水,樟腦等溶于乙醇;雜質(zhì)中的可溶性糖、無機(jī)鹽類及部分含氮化合物溶于水或低濃度乙醇,淀粉、纖維素在水或低濃度乙醇中易吸脹,就易與精粉粒子分離。因此,孫遠(yuǎn)明等進(jìn)行?quot;水洗--醇浸"實(shí)驗(yàn)成功后,在90年代初開始用于純化魔芋精粉加工。其純化方法有以下幾種:
(1)逆流洗滌法 以30%或濃度更高的乙醇或異丙醇溶液為冼滌劑,采用逆流洗滌裝置,精粉物料通過螺旋推進(jìn)器前進(jìn),而洗滌劑逆向流動(dòng),使出口端的物料始終接觸干凈的溶劑,洗滌效果好,省溶劑。洗滌后的物料轉(zhuǎn)入200目~300目濾袋的離心機(jī)內(nèi)離心分離,后真空干燥或氣流干燥。
(2)攪拌洗滌法 魔芋精粉放入攪拌罐內(nèi),加入物料重量2~4倍的30%或濃度更高的乙醇或異丙醇親水性有機(jī)溶劑,攪拌洗滌5min~15min,轉(zhuǎn)入200目~300目濾袋的離心機(jī)內(nèi),脫去溶劑,再用1~2倍乙醇或異丙醇溶劑沖洗一次,離心脫去溶劑,再用同樣溶劑沖洗一次,離心脫去溶劑,后干燥。
(3)研磨洗滌法 將精粉的懸浮液倒入磨漿機(jī)或其它研磨設(shè)備進(jìn)行研磨洗滌。還可調(diào)節(jié)磨盤間距使精光拋光。
5、純化魔芋微粉加工 此種加工實(shí)際是以上四種加工方法的綜合應(yīng)用。
(1)工藝流程 魔芋精粉→浸泡→離心分離→洗滌→旋液分離→微細(xì)研磨→離心分離→干燥→篩分→分級(jí)包裝。廢乙醇液回收。
(2)設(shè)備 純化魔芋微粉加工設(shè)備與魔芋精粉濕法相似,但研磨設(shè)備要求比普通精粉濕法高,并需增加攪拌器(浸提罐),一般選膠體磨成砂輪微磨機(jī)。膠體磨的主要工作原理是在機(jī)內(nèi)產(chǎn)生具有強(qiáng)大剪切力的高速流促使聚合體的顆粒分散為單體顆?;?qū)⑤p度粘連的顆粒集合體分散于液相中以將液體分散為粒度一定的液滴,將固體顆粒分散均化。膠體磨的使用調(diào)查表明,該機(jī)整個(gè)使用費(fèi)用太高,平均每噸微粉的機(jī)械磨損費(fèi)為400元~500元,而且要進(jìn)行多臺(tái)磨才能完成。砂輪磨的價(jià)格低,配件消耗成本低,僅約10元~20元/t,但粉碎性能不如膠體磨。
(3)操作要點(diǎn) 精粉物料投入浸提罐內(nèi),加入不低于30%的乙醇溶液進(jìn)行浸提后,輸至?xí)捍婀蓿纱帜C(jī)初步研磨后進(jìn)入旋液分離器組,分離出淀粉、色素、無機(jī)鹽等雜質(zhì),再送入暫存罐,經(jīng)四級(jí)研磨機(jī)逐級(jí)研磨后進(jìn)入暫存罐,也可根據(jù)粒度要求重復(fù)研磨,再進(jìn)入暫存罐,然后離心脫水,后輸送至真空干燥機(jī)中進(jìn)行低溫干燥,得到120目~200目、含水量在10%以下的微粉。微粉顆粒比干法所產(chǎn)更規(guī)則,內(nèi)部破損也較干法輕,即濕法微粉優(yōu)于干法微粉。
純化魔芋微粉也可用鮮芋為原料,其工藝與濕法相近,但須加強(qiáng)研磨環(huán)節(jié)。
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