Трехфазный декантерный сепаратор — это относительно новый метод разделения пшеничного крахмала и глютена, разработанный в Германии. Он назван в честь уникальной технологии, используемой в этом процессе, — трехфазного декантерного сепаратора.
1. Приготовление муки
В трехфазном процессе горизонтальной шнековой мельницы в качестве сырья также используется мука. Цель состоит в том, чтобы получить муку с высоким выходом, высоким содержанием глютена, низким содержанием золы и низким процентом ломкости, максимально приближенную к специально изготовленной муке второго сорта.
2. Приготовление теста
После отмеривания сырой муки ее помещают в миксер и смешивают с водой для получения теста. Соотношение муки и воды составляет приблизительно 1:(0,85-0,95). Миксер обеспечивает полное увлажнение частиц муки для образования однородного теста без крупных частиц или мелких комков, которые неравномерно перемешаны, что способствует плавному протеканию последующего процесса гомогенизации.
3. Однородный
После перемешивания смесь гомогенизируют. Тесто подают в гомогенизатор, а давление в гомогенизаторе можно регулировать, изменяя зазор гомогенизирующего клапана, до давления 100 бар.
Когда тесто проходит через гомогенизирующий клапан, оно быстро возвращается из области высокого давления в область нормального давления. Благодаря этому резкому изменению давления и сдвиговому действию гомогенизирующего клапана тесто созревает, а белковая сетка быстро коагулирует. Для гомогенизации используется гомогенизатор, широко применяемый в молочной промышленности.
4. Разделение
После гомогенизации и созревания тесто перекачивается в горизонтальную шнековую центрифугу с помощью эксцентрикового шнекового насоса для разделения компонентов. Перед подачей в центрифугу можно добавить определенное количество свежей или технологической воды для разбавления теста. Однако количество добавляемой воды в этом процессе меньше, чем в процессе Мартина и гидроциклонном процессе; достаточно примерно 0,3-0,9 тонны на тонну муки.
Горизонтальная центрифуга-декантер — это тип горизонтальной центрифуги с внутренним шнеком, вращающимся с немного меньшей скоростью, чем барабан, примерно 60 об/мин. Коэффициент разделения этого типа центрифуги составляет от 2000 до 4000. Трехфазные горизонтальные центрифуги-декантеры используют технологию с двумя двигателями и двумя редукторами, что позволяет регулировать разницу скоростей между шнеком и барабаном в режиме реального времени. Кроме того, сопло на выходе из перелива отделяет третью фазу — промежуточную фазу — что является ключевым отличием трехфазных от обычных горизонтальных центрифуг-декантеров.
Твердые частицы, являющиеся наиболее плотной частью подаваемого сырья, отделяются горизонтальным шнеком, а затем проталкиваются винтовым пропеллером, выходя в виде нижнего потока. Избыток отводится встроенным центробежным насосом, который может быстро и принудительно удалять пенистый материал, образующийся в процессе, а также экономить на перекачивающем насосе.
Отличие трехфазной горизонтальной центрифуги-декантера от обычной горизонтальной центрифуги-декантера заключается в том, что она может разделять среднюю фазу, а скорость потока средней фазы может регулироваться путем изменения количества и положения форсунок.
Поскольку пентозаны имеют относительно низкую плотность, они в основном распределяются в переливном слое. Это позволяет отделить этот вязкий материал от глютена в начале процесса, уменьшая количество необходимой пресной воды и гарантируя, что последующее отделение глютена и качество продукта больше не будут зависеть от пентозанов.
5. Процесс отделения глютена
Глютен и вода подаются в непрерывном замесном устройстве в определенной пропорции и смешиваются. Материал подвергается как осевому экструзионному усилию, так и определенному радиальному усилию внутри устройства. После тщательного замеса белок в муке равномерно контактирует с водой, создавая эффект гидратации, в результате чего непрерывно образуется мучная суспензия, похожая на зубную пасту.
Затем тесто отправляют в резервуар для созревания. Цель состоит в том, чтобы разбавить тесто определенным количеством воды и перемешать его для высвобождения части крахмала; одновременно белки глютена объединяются в волокнистые глютеновые нити.
На этом этапе насос перекачивает суспензию в горизонтальный спиральный отстойник с коэффициентом разделения 3000-4000. В процессе разделения зрелая суспензия разделяется на две фазы из-за различной скорости осаждения крахмала и глютена. Крахмал, обладающий большей плотностью, выходит в виде более плотной фазы из нижнего потока отстойника; в то время как глютен, обладающий меньшей плотностью, выходит в виде более легкой фазы из верхнего потока. Затем эта смесь глютена и мелкодисперсного крахмала промывается через круглое сито для удаления крахмала, в результате чего получается влажный глютен. Затем этот влажный глютен направляется в систему сушки глютена для получения порошка глютена.
6. Промывка крахмалом
Осадок, отделенный трехфазной горизонтальной шнековой центрифугой, обычно разбавляется технологической водой, а затем направляется на центрифужное сито для удаления остаточных волокон. Затем он поступает в многоступенчатый гидроциклон для промывки, как правило, 12-ступенчатый гидроциклон для промывки крахмала. Осадок также содержит некоторое количество мелкого β-крахмала, пентозанов и тонких волокон. Для лучшего отделения этих веществ перед гидроциклоном устанавливается вертикальная высокоскоростная трехфазная центрифуга с дисковым соплом, которая используется совместно с ним, обеспечивая эффективную и тщательную промывку крахмала.
7. Сбор глютена
Нижний и верхний потоки из трехфазной горизонтальной шнековой центрифуги просеиваются для извлечения большего количества клейковины, способной образовывать комки. Извлеченная клейковина затем возвращается в технологический процесс и обрабатывается вместе со средней фазой. Полученная влажная клейковина дополнительно обезвоживается и высушивается для получения клейковины в виде порошка.
8. Побочные продукты
Пентозаны, образующиеся в результате перелива, могут использоваться непосредственно в качестве сырья в жидком виде, или же твердая часть может быть отделена после ферментативной реакции; жидкая часть концентрируется вместе с технологическими сточными водами, а затем высушивается вместе с волокнами и другими материалами для использования в качестве сырья.
9. Процесс фильтрации волокон
Полученное из нижней части декантера сырое крахмальное молоко представляет собой смесь, содержащую небольшое количество клетчатки и белка. Клетчатку можно отсеять с помощью трехступенчатой центробежной сита. Затем его отправляют в сушильную систему для сушки и получения отрубей.
10. Сушка крахмала и пшеничной клейковины
После сортировки и очистки крахмальное молоко класса А направляется в полностью автоматическую центрифугу со скребком для обезвоживания, а затем высушивается с помощью системы сушки с воздушным потоком для получения относительно чистого крахмала класса А.
Полученное в результате сортировки молоко, содержащее крахмал класса В, имеет более низкую концентрацию, и крахмал можно извлечь из высокодисперсной суспензии, используя эффект концентрирования, достигаемый горизонтальным шнековым прессом.
Мелкие частицы глютена, отделенные в горизонтальной шнековой мельнице, фильтруются для удаления крахмала и собираются. После экструзии и обезвоживания они направляются в кольцевую систему сушки глютена для высушивания и получения глютенового порошка.
11. Технологические характеристики
Трехфазный процесс с использованием горизонтальной шнековой центрифуги позволяет разделить материал на три фазы, удаляя пентозаны на начальном этапе процесса. Это экономит воду и обеспечивает качество готового продукта.
Процесс промывки крахмала использует комбинацию высокоскоростной трехфазной дисковой центрифуги и гидроциклона для достижения более высокой чистоты крахмала. Единственным недостатком является то, что этот процесс в значительной степени зависит от импортного оборудования, что делает его относительно сложным, громоздким в эксплуатации и приводит к более высоким инвестиционным затратам.
Для получения более подробной информации о переработке пшеничного крахмала, пожалуйста, посетите официальный сайт компании Beijing Meckey!
Завод по производству пшеничного крахмала и глютена «под ключ» | Meckey