Предлагаемая технология переработки картофеля включает в себя основное производство картофельного крахмала со сниженным расходом свежей воды (в 4 раза), утилизацию смеси мезги и картофельного сока путём ферментативного гидролиза с получением углеводно-белкового продукта для пищевой микробиологической промышленности. Вторичная технология связана с оригинальной переработкой крахмалсодержащего сырья на спирт.
Оригинальность технической схемы и конструкций оборудования, использование оборотной крахмалсодержащей воды, технологий получения белково-углеводного кормового продукта позволяет сделать вывод о целесообразности применения данного технологического процесса непосредственно в хозяйствах, где производится картофель и имеется животноводство для потребления кормового продукта. Схема обеспечивает получение крахмала высокого качества при коэффициенте извлечения 85% и полной утилизацией отходов. Описание оригинального технологического процесса комплексной переработки картофеля.
Предлагаемый технологический процесс (схема 2) переработки картофеля включает следующие взаимосвязанные производства:
1. Получение очищенного картофеля - 10%;
2. Получение гарнирного картофеля - 15%;
3. Получение картофельных кубиков (или чипсов) - 8%;
4. Получение крахмала - 14%;
5. Получение спирта пищевого - 20 - 25%;
6. Углеводно-белкового гидролизата - 16 - 17%;
7. Получение сухого корма - 14 - 15%.
При необходимости может быть организовано вспомогательное производство солода, используемого в процессах получения спирта и углеводно-белкового гидролизата. Для производства солода используется зерновое сырье из расчета 3% от веса перерабатываемого картофеля.
Процентное соотношение выпускаемой продукции может изменяться в необходимых пределах. Производство спирта может быть организовано без использования солода, а с применением кислотного гидролиза. После отделения растворимых веществ картофельная кашка поступает в смеситель непрерывного действия, где разжижается раствором кислоты, предназначенной для гидролиза. В процессе используется 60% соковой воды картофеля, что значительно сокращает потери сбраживаемых веществ.
Преимущества бессолодового способа производства спирта заключаются в следующем:
1.Исключается производство солода и солодового молока, что снижает расходы эксплуатационные и снижает себестоимость одного декалитра спирта на ~ 20%.
2. Сокращаются сроки сбраживания почти в 2 раза, что сокращает длительность цикла производства спирта на 25-30 часов.
3. Устраняются значительные потери при осахариваниии и ликвидируется основной источник инфекции.
4. Создаются предпосылки для внедрения метода непрерывного сбраживания заторов.
Рис.4 - Переработка картофеля с получением крахмала, углеводно-белкового гидролизата, сухого корма, спирта.
1. Склад картофеля
2. Конвейер подачи
3. Мойка
4. Грубое измельчение
5. Тонкое измельчение
6. Фильтр
7. Гидроциклон
8. Блок гидроциклонов
9. Центрифуга осушающая
10. Ферментатор-осахариватель
11. Термодиспергатор
12. Центрифуга осадительная
13. Сушилка
14. Сушилка-транспортер
15. Термоактиватор
16. Выпарной аппарат-сгуститель
17. Теплообменник-охладитель
18. Сортировка картофеля
Термодиспергаторы-активаторы являются аппаратами многоцелевого назначения. Они осуществляют диспергацию компонентов смеси, смешение их с целью достижения однородности, нагревания их, механоактивизацию компонентов, перекачку получаемой сырьевой массы (картофельной кашки и т. п.). В результате одновременного протекания указанных технологических операций, в частности, при получении спирта, осуществляется дробление сырья, разваривание с окрахмаливанием, осахаривание крахмалсодержащего сырья. Благодаря наличию явления механоактивации процесс разваривания – окрахмаливания – осахаривания протекает мягко при температуре 50-600С, что сокращает энергетические затраты ориентировочно на 50%; исключаются разварочные колонны, вакуум-охладители, промежуточные насосы, арматура, молотковые дробилки, барабанные смесители; ускоряется проведение технологического процесса приготовления сусла, улучшается качество процесса брожения и брагоректификации и, соответственно, бражки и спирта.
В процессах производства картофелепродуктов и крахмала термодиспергаторы-активаторы выполняют роль дробилок и тонких измельчителей, позволяющих более полно извлекать сухие вещества и крахмал. В углеводно-белковом производстве с помощью термодиспергаторов-активаторов снижается температура гидролиза, т.е. исключается применение пара для нагрева, за счет механоактивации увеличивается скорость гидролиза и выход гидролизата. Основным недостатком способа кислотного гидролиза является то, что часть питательных веществ (для корма скоту) теряется с нейтрализатором.
Таким образом, наиболее приемлемым вариантом комплексной переработки картофеля является технологический процесс, основанный на использовании оригинальных аппаратов - термодиспегаторов-активаторов. При этом получаются картофелепродукты, крахмал, углеводно-белковый продукт, сухой корм и спирт пищевой.
