專利名稱：馬鈴薯加工的方法與裝置以及裝置的使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明包括一種馬鈴薯加工的方法，一種馬鈴薯加工裝置及其使用。
馬鈴薯加工工藝歷史悠久，馬鈴薯淀粉及飼料蛋白是以馬鈴薯為原料所得到的主要產(chǎn)品。馬鈴薯收獲之后必須立即加工，否則制出的淀粉與蛋白的品質(zhì)會(huì)下降。這意味著一年里一臺(tái)馬鈴薯加工裝置只能工作四個(gè)月，其余八個(gè)月中該加工裝置只能停工。
顯然，在另八個(gè)月中能充分有效地利用馬鈴薯加工裝置是迫切希望的，這將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但至今還沒有人能夠解決這個(gè)問題。
本發(fā)明的目的是提供一種確實(shí)經(jīng)濟(jì)有效的馬鈴薯加工的方法，該加工方法靠一種裝置來實(shí)施，而該裝置在馬鈴薯季節(jié)之外可作其它用途。
根據(jù)本發(fā)明，已意外地發(fā)現(xiàn)，如果馬鈴薯加工是個(gè)酶促過程，并且對(duì)該加工裝置稍微改進(jìn)，那么本發(fā)明的目的就可實(shí)現(xiàn)，該裝置在馬鈴薯加工季節(jié)之外就可以用于油菜的加工。用于一種酶促油菜的加工。本發(fā)明采用了一種特殊的酶促油菜加工，便與馬鈴薯加工很合適地結(jié)合起來了。
而且，按照本發(fā)明的方法、裝置以及用途還可以加工與油菜或橄欖相近的亞麻、向日葵、大豆等其它含油種子。但為簡(jiǎn)潔起見，對(duì)這些含油作物的加工請(qǐng)參照下面油菜的加工。
按照本發(fā)明的馬鈴薯加工方法，其特征是該方法由一臺(tái)馬鈴薯加工裝置來實(shí)施，而該裝置包括一臺(tái)油分離器、加熱裝置以及至少一臺(tái)酶促反應(yīng)器，對(duì)該裝置作了改動(dòng)，從而使其可用于加工油菜。上面所說的這種改動(dòng)相對(duì)來說很小，但使得該馬鈴薯加工裝置能經(jīng)濟(jì)有效地被使用，例如在加工馬鈴薯季節(jié)之外用來加工油菜，這并不是顯而易見的。本領(lǐng)域的一個(gè)熟練工人知道“馬鈴薯期”與“油菜期”的持續(xù)時(shí)間之比，應(yīng)當(dāng)能夠使裝置的每一臺(tái)設(shè)備最大限度地被使用。通常“馬鈴薯期”占3～6個(gè)月，相應(yīng)地“油菜期”占9～6個(gè)月。
一臺(tái)典型原馬鈴薯加工裝置按下面的方法運(yùn)行用水沖洗馬鈴薯，去掉泥砂和臟物，然后將馬鈴薯磨碎。加入水可以促進(jìn)汁液(果汁)的分離。汁液的分離由傾析器完成。分離后的馬鈴薯再用離心篩提出。淀粉作為濾液留在著色籃中。用碗狀噴嘴分離器(nozzte bowl separators)或旋風(fēng)分離器從這些濾液中回收淀粉，然后將這些淀粉脫水、干燥。果漿作為過濾器的上層清液從離心篩中排出。提取的果漿的處理可參照與本專利申請(qǐng)同一日申請(qǐng)的丹麥專利申請(qǐng)No.142/92。也就是說，最好在約140℃將果漿蒸煮20秒，然后把漿泥冷卻到50℃，再移入活化罐，用一種細(xì)胞壁消化酶進(jìn)行處理。對(duì)汁液水的處理參照與本申請(qǐng)同時(shí)申請(qǐng)的丹麥專利申請(qǐng)No141/92。這樣，最終得到的產(chǎn)品是淀粉和蛋白飼料。
本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的特征是，酶促加工裝置包括清洗器(p)、粉碎器(m)、傾析器(m)、離心篩(m)、蒸煮器(m)酶反應(yīng)器(m)、傾析器(p)、噴氣蒸煮器(p)、酶反應(yīng)器(p)蒸發(fā)器(m)、噴霧干燥器(m)、噴嘴離心器(m)、真空過濾器(p)、環(huán)形干燥器(m)、油分離器(r)。這里，在設(shè)備后面的括號(hào)里的m表示該設(shè)備可用于馬鈴薯和油菜的加工，括號(hào)里是p表示該設(shè)備只能用于馬鈴薯加工，括號(hào)里是r表示該設(shè)備只能用來加工油菜。本發(fā)明方法的這一實(shí)施方案保證了有效地加工馬鈴薯的可能性，也保證了在馬鈴薯季節(jié)之外有效地加工油菜的可能。在一定的條件下通過特殊的流程，可以用一臺(tái)傾析器和一臺(tái)酶反應(yīng)器代替兩臺(tái)傾析器(傾析器(m)和傾析器(p))，兩臺(tái)酶反應(yīng)器(酶反應(yīng)器(m)和酶反應(yīng)器(p))，這一方法已包含在本發(fā)明中。此外，作為一個(gè)最佳實(shí)施方案，本發(fā)明的方法、裝置和用途還包括在加工油菜時(shí)，在粉碎器前段直接用一臺(tái)干粉磨碎機(jī)和一臺(tái)濕粉磨碎機(jī)。此處，這兩臺(tái)磨碎機(jī)用作粉碎器的輔助設(shè)備。
本發(fā)明還包括一種適合于實(shí)施本發(fā)明方法的馬鈴薯加工裝置，其特征是該裝置包括一臺(tái)油分離器、加熱器和至少一臺(tái)酶反應(yīng)器，并且經(jīng)過了改進(jìn)，可用來加工油菜。
按照本發(fā)明的馬鈴薯加工裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，其特征是該裝置包括一臺(tái)清洗器(p)、一臺(tái)粉碎器(m)、一臺(tái)傾析器(m)、一臺(tái)離心篩(m)、一個(gè)蒸煮器(m)、一臺(tái)酶反應(yīng)器(m)、一臺(tái)傾析器(p)、一臺(tái)噴氣蒸煮器(p)、一臺(tái)酶反應(yīng)器(p)、一臺(tái)蒸發(fā)器(m)、一臺(tái)噴霧干燥器(m)、一噴嘴離心器(m)、真空過濾器(p)、環(huán)形干燥器(m)、油分離器(r)。其中，設(shè)備后面括號(hào)中的m表示該設(shè)備只可加工馬鈴薯和油菜，后面括號(hào)中是p的表示該設(shè)備只可加工馬鈴薯，后面括號(hào)中為r的表示該設(shè)備只用于加工油菜。本發(fā)明馬鈴薯加工裝置的這一實(shí)施方案能確保有效地加工馬鈴薯，以及在馬鈴薯季節(jié)外有效地加工油菜。在一定的條件下，并通過特殊的工藝流程，可以用一臺(tái)傾析器和一臺(tái)酶反應(yīng)器來代替兩臺(tái)傾析器(傾析器(m)和傾析器(p))，兩臺(tái)酶反應(yīng)器(酶反應(yīng)器(m)和酶反應(yīng)器(p))。這方法仍屬于本發(fā)明的范圍。
此外，本發(fā)明還包括本發(fā)明的馬鈴薯加工裝置的一種應(yīng)用，其特征是該馬鈴薯加工裝置包括一臺(tái)油分離器、加熱器和至少一臺(tái)酶反應(yīng)器，且該馬鈴薯加工裝置可在馬鈴薯季節(jié)之外用于油菜加工。
根據(jù)本發(fā)明用途的一個(gè)最佳實(shí)施例，其特征是該馬鈴薯加工裝置包括清洗器(p)、粉碎器(m)，傾析器(m)，離心篩(m)，蒸煮器(m)，酶反應(yīng)器(m)，傾析器(p)，噴氣蒸煮器(p)，酶反應(yīng)器(p)、蒸發(fā)器(m)、噴霧干燥器(m)，噴嘴離心器(m)，真空過濾器(p)，環(huán)形干燥器(m)、油分離器(r)。其中，設(shè)備后面括號(hào)內(nèi)為m的表示該設(shè)備可加工馬鈴薯和油菜，括號(hào)內(nèi)為p的表示該設(shè)備只用于加工馬鈴薯，括號(hào)內(nèi)為r的表示該設(shè)備只用于加工油菜。本發(fā)明用途的這一最佳實(shí)施例能確保有效地加工馬鈴薯，并在馬鈴薯季節(jié)之外有效地加工油菜。在一定的條件下，并通過特殊的工藝流程，可以用一臺(tái)傾析器和一臺(tái)酶反應(yīng)器來代替兩臺(tái)傾析器即傾析器(m)和傾析器(p)和兩臺(tái)酶反應(yīng)器即酶反應(yīng)器(m)和酶反應(yīng)器(p)這些方法仍屬于本發(fā)明的范圍。
可以理解，對(duì)本發(fā)明的方法、馬鈴薯加工裝置，及其用途做小的改動(dòng)，仍落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
這類小的改動(dòng)的一個(gè)典型例子是對(duì)馬鈴薯淀粉做附加處理，從而獲得變性淀粉。例如淀粉經(jīng)酶處理后得到的麥芽糖糊精、糊精、環(huán)狀糊精或葡萄糖，或者經(jīng)過氧化的，可用于造紙工業(yè)的各種淀粉產(chǎn)品。雖然上述各種變性淀粉可以不依靠本發(fā)明來生產(chǎn)，但是我們發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明可大大降低成本。因?yàn)榇祟惖矸郛a(chǎn)品的生產(chǎn)可以利用這些否則是閑著的設(shè)備來進(jìn)行，也就是說裝置中的每一臺(tái)設(shè)備都得到了最大限度的利用。
下面是一些這類小改動(dòng)的更詳細(xì)的例子。
1.果漿不是如通常那樣在噴氣蒸煮和酶處理過程中被分解，而是在環(huán)形干燥器中干燥。經(jīng)酶處理后的汁液水不經(jīng)干燥，而是以濃縮液的形式出售。從噴嘴離心器中出來的淀粉被分解成麥芽糖糊精(例.DE＝10%)，而后在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并在噴霧干燥器中噴霧干燥。
2.果漿如通常那樣被分解后，自由顆粒與酶處理過的汁液水混合并噴霧干燥。纖維質(zhì)在環(huán)形干燥器中干燥。從噴嘴離心機(jī)中出來的淀粉被淀粉酶分解為葡萄糖，而后以濃縮液的形式出售。
3.果漿如通常那樣被分解，但在傾析器與蒸煮器之間插入一個(gè)超濾器。超濾器的滲出物被轉(zhuǎn)入蒸煮器，而滯留的是一種“可溶性纖維”溶液，它可作為一種有價(jià)值的脂肪替代品。
可以理解的是，類似于上述裝置的裝置，如果有一個(gè)或多個(gè)設(shè)備與以上描述的不同，但該設(shè)備具有相同的功能，則都將被認(rèn)為是屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
同時(shí)，須注意油菜的酶加工是一種古老的工藝。菜籽油、油菜蛋白、油菜飼料漿和菜籽殼是可從油菜原料中獲得的主要產(chǎn)品。
參考

圖1，表示一個(gè)組合的馬鈴薯與油菜加工裝置的實(shí)施例?？捎糜趦煞N加工的裝置用粗實(shí)線表示，只能用于馬鈴薯加工的用細(xì)實(shí)線表示，只能用于油菜加工的裝置，用細(xì)虛線表示。
參考圖2與參考圖1類似，表示了用于馬鈴薯加工的裝置。因而，對(duì)于圖2的裝置來說只用了粗實(shí)線與細(xì)實(shí)線表征的設(shè)備，加上箭頭是為了表示流程圖。
此外，參考圖3，與圖1類似，表示了只用于油菜加工的裝置。因此，在圖3中只用了粗實(shí)線和細(xì)虛線，加上箭頭是為了表示流程圖。
最后，參考圖4和5，其中包括了圖2中所有的情況，其中還進(jìn)一步展示了一些方法，這些方法的具體內(nèi)容在以下的文獻(xiàn)中進(jìn)行了詳細(xì)的描述國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)枴?圖4，我們的參考文獻(xiàn)3568.204-WO，處理馬鈴薯汁液水的方法)、國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)枴?圖5，我們的參考文獻(xiàn)3569.204-WO，處理馬鈴薯果漿的方法)。
下文的經(jīng)濟(jì)估價(jià)顯示了本發(fā)明方法，裝置及其用途所帶來的效益。
一個(gè)只生產(chǎn)馬鈴薯淀粉的工廠是不經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。在投資兩億DKK的基礎(chǔ)上，目前的產(chǎn)值為一千萬DKK，在整個(gè)折舊期(20年)中投資回收率將是負(fù)值。
一個(gè)只生產(chǎn)油、蛋白、果漿和菜籽殼的工廠經(jīng)濟(jì)利益是不確定的。在投資一億七千五百萬DKK的基礎(chǔ)上，現(xiàn)產(chǎn)值為一億六千七百萬DKK。在整個(gè)20年的折舊期中，投資回收率將為5～7%。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)綜合性的工廠將是最具有吸引力的，在投資兩億四千五百萬DKK的基礎(chǔ)上，現(xiàn)產(chǎn)值為三億九千一百萬DKK。在20年的折舊期中，投資回收率為6～22%。
為求經(jīng)濟(jì)平衡作以下的假設(shè)廠房折舊20年設(shè)備折舊10年銀行貸款利率11%.p.a.
總投資中銀行貸款部分70%投入的純資本的部分30%貸款費(fèi)用以年計(jì)算。
以1991年的不變價(jià)格計(jì)算。
年產(chǎn)量見表1預(yù)計(jì)的產(chǎn)品銷售價(jià)格見表2。
以下為新裝置的投資計(jì)算值一家馬鈴薯工廠兩億DKK一家菜籽油工廠一億七千五百萬DKK一家綜合工廠兩億四千五百萬DKK在正常生產(chǎn)條件下，一家馬鈴薯工廠的生產(chǎn)時(shí)間一年約為4個(gè)月，一家菜籽油工廠的生產(chǎn)時(shí)間為一整年，如前所述，一家綜合性工廠一年中2/3的時(shí)間進(jìn)行油菜籽加工，1/3的時(shí)間進(jìn)行馬鈴薯加工。
表1年產(chǎn)量
<p>表2.預(yù)計(jì)銷售價(jià)格
原料價(jià)格根據(jù)KMC(Kartoffelmelscentralen)提供的資料，馬鈴薯的價(jià)格接近375DKK/1000Kg。
油菜籽的價(jià)格為1530DKK/1000Kg。此價(jià)格不含
EEC的補(bǔ)助金。
表3顯示出年經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算值。
表3.一年的經(jīng)濟(jì)計(jì)算
之所以現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)綜合生產(chǎn)產(chǎn)品具有好處，其原因在于，在剛剛開始全面設(shè)計(jì)馬鈴薯新廠之時(shí)，仔細(xì)考慮了它的布局。制定了許多方案以便在馬鈴薯季節(jié)之外更充分地發(fā)揮馬鈴薯廠的作用。但是在老的裝置中大部分設(shè)備的操作并不象本發(fā)明裝置那樣，具有多種功能用途，本發(fā)明從一開始就對(duì)所用裝置進(jìn)行了選擇。
權(quán)利要求
1.加工馬鈴薯的方法，其特征在于該方法是通過一種馬鈴薯加工裝置來實(shí)現(xiàn)的，該裝置包括一臺(tái)油分離器、加熱器和至少一臺(tái)酶反應(yīng)器，該裝置經(jīng)過了改進(jìn)，還可以用來加工油菜。
2.如權(quán)利要求1所述的加工馬鈴薯的方法，其特征在于，所說的酶處理裝置包括一臺(tái)清洗器(p)，一臺(tái)粉碎器(m)，一臺(tái)傾析器(m)，一臺(tái)離心篩(m)，一個(gè)蒸煮器(m)，一臺(tái)酶反應(yīng)器(m)，一臺(tái)傾析器(p)，一臺(tái)噴氣蒸煮器(p)，一臺(tái)酶反應(yīng)器(p)，一臺(tái)蒸發(fā)器(m)，一臺(tái)噴霧干燥器(m)，一個(gè)噴嘴離心器(m)，一臺(tái)真空過濾器(p)，一個(gè)環(huán)形干燥器(m)，一臺(tái)油分離器(r)，其中，設(shè)備后括號(hào)中為m的表示該設(shè)備用于加工油菜和馬鈴薯，設(shè)備后括號(hào)中為p的表示該設(shè)備只用于加工馬鈴薯，設(shè)備后括號(hào)中為r的表示該設(shè)備只用于加工油菜。
3.適合于實(shí)施權(quán)利要求1所述的方法的馬鈴薯加工裝置，其特征是，該馬鈴薯加工裝置包括一臺(tái)油分離器，一臺(tái)加熱器，和至少一臺(tái)酶反應(yīng)器，該裝置經(jīng)過了改進(jìn)，還可用來加工油菜。
4.按照權(quán)利要求3所說的裝置，其特征在于，所說的裝置包括一臺(tái)清洗器(p)，一臺(tái)粉碎器(m)，一臺(tái)傾析器(m)，一臺(tái)離心篩(m)，一個(gè)蒸煮器(m)，一臺(tái)酶反應(yīng)器(m)，一臺(tái)傾析器(p)，一臺(tái)噴氣蒸煮器(p)，一臺(tái)酶反應(yīng)器(p)，一臺(tái)蒸發(fā)器(m)，一臺(tái)噴霧干燥器(m)，一噴嘴離心器(m)，一臺(tái)真空過濾器(p)，一個(gè)環(huán)形干燥器(m)，一臺(tái)油分離器(r)，其中，設(shè)備后面括號(hào)中的m表示該設(shè)備用于加工馬鈴薯和油菜，設(shè)備后括號(hào)中的p表示該設(shè)備只用于加工馬鈴薯，設(shè)備后括號(hào)中的r表示該設(shè)備只用于加工油菜。
5.按照權(quán)利要求3和4所說的馬鈴薯加工裝置的用途，其特征在于，該馬鈴薯加工裝置包括一個(gè)油分離器，加熱裝置，和至少一臺(tái)酶反應(yīng)器，該馬鈴薯加工裝置在非馬鈴薯季節(jié)用來加工油菜。
6.按照權(quán)利要求5所說的用途，其特征在于，該馬鈴薯加工裝置包括一臺(tái)清洗器(p)，一臺(tái)粉碎器(m)，一臺(tái)傾析器(m)，一臺(tái)離心篩(m)，一臺(tái)蒸煮器(m)，一臺(tái)酶反應(yīng)器(m)，一臺(tái)傾析器(p)，一臺(tái)噴氣蒸煮器(p)，一臺(tái)酶反應(yīng)器(p)，一臺(tái)蒸發(fā)器(m)，一臺(tái)噴霧干燥器(m)，一個(gè)噴嘴離心器(m)，一個(gè)真空過濾器(p)，一個(gè)環(huán)形干燥器(m)，一臺(tái)油分離器(r)，其中，設(shè)備后面括號(hào)中的m表示該設(shè)備用于加工油菜和馬鈴薯，設(shè)備后括號(hào)中的p表示該設(shè)備只用于加工馬鈴薯，設(shè)備后括號(hào)中的r表示該設(shè)備只用于加工油菜。
全文摘要
馬鈴薯加工的方法，其特征是，該方法用一種馬鈴薯加工裝置來實(shí)施。該裝置包括一臺(tái)油分離器，一臺(tái)加熱器和至少一臺(tái)酶反應(yīng)器，該裝置經(jīng)過了改進(jìn)，可以用來加工油菜。只對(duì)裝置作了非常少的改動(dòng)，就能得到在非馬鈴薯季節(jié)加工油菜的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法，這是顯而易見的。
文檔編號(hào)C12S3/12GK1079112SQ9310251
公開日1993年12月8日 申請(qǐng)日期1993年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月6日
發(fā)明者H·S·奧爾森, E·C·沃姆思里烏 申請(qǐng)人:諾沃挪第克公司, 闊億咨詢公司