浅谈豌豆淀粉加工工艺

鲍大权，袁建斌，胡明辉，姜升燚

(迈安德集团有限公司，江苏 扬州 225127)

浅谈豌豆淀粉加工工艺

鲍大权，袁建斌，胡明辉，姜升燚

(迈安德集团有限公司，江苏 扬州 225127)

目前传统的酸浆法生产豌豆淀粉加工工艺比较落后，自动化程度不高。随着行业的快速发展，对生产线自动化、智能化提出了更高的要求。借鉴了玉米淀粉先进生产工艺，来优化现有豌豆淀粉生产工艺流程和设备，设计了新型豌豆淀粉大型机械化生产线,可降低生产能耗，减少人员配备及污染。主要生产工序由豌豆清理、豌豆浸泡、豌豆破碎、粗纤维筛分、淀粉与蛋白质分离、细纤维筛分、淀粉浓缩、淀粉精制、淀粉脱水、淀粉干燥和副产品回收等组成的。详细地介绍了各个生产工序的内容和关键控制点，为豌豆淀粉的生产提供参考。

豌豆淀粉；浸泡；破碎；分离；静置；脱水；干燥

豌豆原产于欧洲南部和地中海沿岸，是重要的食用豆类之一，具有粮食、蔬菜、饲料和医药等多种用途，其产量在豆科类农作物中排名第4，仅次于黄豆、花生和干大豆，产量超过1 000万t，我国2016年的产量大约为21万t，进口了约90万t。豌豆含有丰富的淀粉、蛋白质、维生素和矿物质，与玉米淀粉、小麦淀粉和马铃薯淀粉相比，豌豆淀粉被认为是一种相对便宜的淀粉来源。利用豌豆淀粉制成的粉条(粉丝)、豌豆纤维制成的膳食纤维、豌豆蛋白制成的面制品或肉制品均广受好评。

豌豆淀粉加工过程中的产品有淀粉、纤维和蛋白质，副产品纤维不仅可以制作饲料，而且经过超微粉碎之后还可以做成供人类食用的膳食纤维；副产品蛋白质中含有人体所必需的18种氨基酸，属于全价蛋白质，并且豌豆蛋白中不含胆固醇。

我国豌豆淀粉机械法生产工艺规模相对较小，部分企业仍采用酸浆法生产工艺，但酸浆法受原料和气候等因素的影响很大，产品的质量不稳定，生产淀粉时经验性强、不易操作，且生产用水量大。国外一些发达国家已经采用相对较先进的机械法生产工艺。近些年，玉米淀粉工业迅速发展，行业水平已经达到国际领先水平，生产线规模由20年前的300 t/d玉米加工量，增加到现在3 000 t/d玉米加工量。本研究通过借鉴玉米淀粉生产工艺，优化工艺流程和设备，设计了新型豌豆淀粉大型机械化生产线,可降低生产能耗，减少人员配备及污染。

1 豌豆淀粉生产工艺

商品豌豆淀粉的生产工艺流程见图1。

豌豆淀粉生产工艺由豌豆清理、豌豆浸泡、豌豆破碎、粗纤维筛分、淀粉与蛋白质分离、细纤维筛分、淀粉浓缩、淀粉精制、淀粉脱水、淀粉干燥和副产品回收等多道工序组成。

图1 商品豌豆淀粉的生产工艺流程图

1.1豌豆清理输送

一般采购的豌豆原料中含有很多杂质，主要是输运和收获过程中产生的铁屑、砂石、根茎和灰尘等。铁屑和砂石进入生产系统会磨损甚至损坏设备，根茎和灰尘则会影响淀粉质量。

(1)豌豆接收时清理。豌豆接收时的清理与玉米类似，豌豆卸车之后经过皮带输送机和斗式提升机输送依次进入两级清理筛，除去夹杂在豌豆中的大杂和小杂，初步清理之后经由皮带输送机和斗式提升机进入筒仓存贮，但是这种方法无法清理并肩石。其他杂质去除率可以达到98%以上。

(2)豌豆输送后清理。筒仓中的豌豆出仓后经由皮带输送机和斗式提升机再进一次进入清理筛清理，清理之后的豌豆通过计量秤，进入除石槽中。除石槽是通过水力除砂原理，去除豌豆中的并肩石和泥土。

1.2豌豆浸泡

浸泡是豌豆淀粉生产的关键工序，浸泡质量直接影响出粉率和淀粉的质量。浸泡的目的是降低豌豆颗粒的强度，以利于豌豆的破碎和分离，豌豆浸泡使用的浸泡液是自来水。豌豆需要在一定的温度下浸泡足够的时间，才能保证浸泡的结果。豌豆浸泡过程中浸泡液需要自循环加热。豌豆浸泡液加热可采用夹套加热器或喷射器加热，以减少换热器内结垢。由于豌豆浸泡过程容易发芽、浸泡后豌豆在管道中流动性不好，所以豌豆在浸泡罐中待加工时，必须保证豌豆完全浸没在水中，且豌豆在下料时，下料管道中必须要使用一定压力的水流来冲洗豌豆。玉米淀粉浸泡时间一般为40～48 h，浸泡温度为48～52℃。豌豆淀粉浸泡时间则为16 h左右。浸泡后的水进入污水处理场进行处理。

1.3豌豆破碎

豌豆经过浸泡之后，颗粒充分吸水体积膨胀，硬度变小。浸泡后的豌豆滤去输送水之后，即可进行破碎。豌豆的破碎一般利用磋磨机，通过调节磋磨机定盘与转子上刀具之间的间距，使豌豆充分破碎，释放豌豆颗粒中的淀粉。由于磋磨机的加工量是一定的，为防止磋磨机进料量不稳定，豌豆在进入磋磨机之前，需要在磨前储罐中暂存。豌豆经过磋磨之后，其中的淀粉和纤维均呈游离态，需要在磨后储罐中暂存，方便下一工段的进料。磋磨机在加工豌豆时，需要同时通入过程水，以调节磋磨机出料溶液浓度，使之控制在质量分数12%左右。为了方便控制磋磨机出料浓度，进过程水的管道上最好配备流量计和调节阀，以实现自动化控制。经过磋磨后的豌豆呈糊状，含有大量纤维，一般称为粗纤维浆。

1.4粗纤维提取

粗纤维浆中含有淀粉、粗纤维、细纤维和蛋白质。粗纤维提取工段指利用纤维筛分离出粗纤维浆中的粗纤维。在分离的过程中，用水洗涤纤维，将纤维中夹杂的淀粉充分分离。每组纤维筛由若干级纤维筛组成，每台纤维筛有筛上物泵和筛下物泵，在泵的作用下，筛上物纤维逐级往后，而筛下物淀粉乳逐级往前，洗涤水在最后一级加入，实现逆流洗涤。纤维筛组上方有三根水管，分别是洗涤水管、正冲水管和反冲水管，由电磁开关阀控制正冲水管和反冲水管的开关，冲洗筛篮；洗涤水管内通有自来水，用来洗涤纤维，同时除第一级筛下物外，其他级筛下物也进入洗涤水管，接入前几级纤维筛。每组纤维筛组成自循环，不仅能将纤维和淀粉分离，同时也可以洗涤纤维。粗纤维浆分离出粗纤维之后的物料，称为淀粉浆。

1.5蛋白质分离干燥

淀粉浆中主要含有淀粉、细纤维和蛋白质，其中蛋白质是主要副产品之一，其营养价值和经济价值极高，而且蛋白质会糊住细纤维筛的筛网和旋流器的旋流管，影响后面的细纤维提取流程和淀粉浓缩精制流程，故需要将蛋白质从淀粉浆中分离。一般采用卧螺离心机分离蛋白质，卧螺离心机轻相即是蛋白质，重相则是分离出蛋白质后余下的物料，称为粗淀粉乳。蛋白质经过浓缩和喷雾干燥，得到商品蛋白质出售。

1.6细纤维提取

粗淀粉乳中含有淀粉和细纤维，以上的粗纤维提取流程中，纤维筛的筛孔太大，无法有效提取其中的细纤维，而大量细纤维又会堵塞旋流器中的旋流管，故淀粉浓缩之前需要增加一道细纤维提取工序。细纤维提取用到的纤维筛和粗纤维提取流程中的纤维筛原理一样，只是纤维筛的数量和筛孔直径不一样。粗淀粉乳分离出细纤维之后的物料，称为细淀粉乳。

1.7淀粉乳浓缩精制

经过蛋白分离和两次纤维提取，副产品与淀粉已基本分离。由于纤维提取时，物料中加入了大量自来水和过程水，细淀粉乳的浓度很低，所以在淀粉精制洗涤之前需要对物料进行浓缩处理，以增加物料的浓度，并且减小洗涤旋流器的处理压力。细淀粉乳浓缩可以使用浓缩旋流器，其原理与目前广泛使用的精制旋流器基本一样，只是要求旋流器泵的流量逐级减小，也不需要使用自来水逆流洗涤。浓缩旋流器的溢流作为过程水再利用，底流即浓度提高的物料，称为浓淀粉乳，质量分数一般为25%～27%。

1.8淀粉精制

虽然经过几道分离流程，但纤维和蛋白质不可能完全分离，故还需要对浓淀粉乳进行精制，以进一步利用自来水洗去其中的非淀粉物质，提高淀粉的纯度。淀粉精制需要利用淀粉洗涤旋流器。淀粉洗涤采用逆流洗涤。浓淀粉乳从第一级进入洗涤旋流器，逐级往后；自来水从最后一级进入洗涤旋流器，逐级往前。逆流洗涤使自来水洗涤即将出料的淀粉乳，能保证淀粉洗涤效果。洗涤旋流器的溢流作为过程水再利用，底流即干净的淀粉乳，称为精淀粉乳。淀粉经过洗涤之后必须保证精淀粉乳的质量分数在30%～32%，以利于淀粉的脱水。为了更简单的检测旋流器出料的浓度，旋流器出料一般需要使用质量流量计与调节阀连锁。

1.9淀粉脱水、干燥、包装

精淀粉乳中含有大量水分，需要对其进行脱水，以得到湿淀粉。豌豆淀粉一般采用真空转鼓进行脱水。

湿淀粉经过螺旋输送机收集和输送后，进入到气流干燥系统，对其进行干燥，使其水分降到14%左右。淀粉气流干燥采用负压干燥，冷空气经过过滤器，将空气中的粉尘滤除，纯净的空气进入热交换器，经过热交换器的空气温度升高到一定温度；湿淀粉经过喂料器(采用变频控制)进入扬升器，经过扬升器加速后进入有热空气的干燥管道，在干燥管道内湿淀粉与热空气充分混合，经过传质、传热，淀粉被干燥；干燥的淀粉与湿热空气进入旋风分离器，淀粉与空气分离，淀粉经过螺旋输送机收集经过闭风器排到下一道打包工段，湿热空气由风机抽出并经干燥系统排出室外。

1.10纤维脱水干燥

在粗纤维提取和细纤维提取流程中，纤维筛将粗、细纤维提取出来，这两部分纤维需要混合在一起脱水浓缩，以得到湿纤维。纤维脱水可以利用板框式压滤机或者卧螺离心机，鉴于连续性生产的要求，推荐使用卧螺离心机进行纤维脱水。卧螺轻相作为过程水再利用，重相即湿纤维。湿纤维经过皮带输送机或者螺旋输送机收集之后，输送到干燥工段。

纤维气流干燥采用多级气流干燥方式。干燥后的物料根据需要是否粉碎，粉碎后的纤维可以作为膳食纤维外卖，普通纤维可以作为饲料纤维外卖。

1.11公用工程

豌豆淀粉生产工艺中的公用工程包括自来水系统、压缩空气系统、CIP系统、消泡系统、蒸汽系统和冷却水系统等。

2 小结

目前传统的豌豆淀粉加工工艺比较落后，自动化程度不高。随着行业的快速发展，对生产线自动化、智能化提出了更高的要求。必能紧抓机遇，充分发挥跨界应用和系统成套工程的能力，结合豌豆淀粉加工的特点，创新工艺及装备制造，助推行业技术升级，节能减排，提高收率，为客户创造更大价值。

[1] BEMILLER J N,WHISTLER R L.淀粉化学与技术[M].岳国君，郝小明译.北京：化学工业出版社，2013.

[2] 程建军.淀粉工艺学[M].北京：科学出版社，2011.

[3] 刘文鼎，曾凡逵.酸浆法生产粉丝的工艺特点及其设备改进[J].农业工程技术,2016,23:61-64.

(责任编辑：赵琳琳)

Discussiononpeastarchprocessingtechnology

BAO Da-quan, YUAN Jian-bin,HU Ming-hui, JIANG Sheng-yi

(Myande Group Co., Ltd., Yangzhou 225127, China)

At present, the traditional pea starch processing technology by physalis method is relatively backward, the degree of automation is not high. With the rapid development of the industry, higher requirements for automation and intelligence production lines are put forward.Using the advanced experience of corn starch industry for reference, we optimized the existing pea starch production process and equipment, and designed a new type of pea starch large machinery production line,which could reduce the production energy consumption, staffing and pollution. The main production processes inculded pea cleaning, steeping, grinding, screening and separation of crude fiber, starch and protein, fine fiber screening, starch concentration, starch refining, starch dehydration, drying and starch by-product recovery, etc.We introduced in detail the contents of various production processes and key control points, to provide reference for pea starch production.

pea starch；steeping;grinding;separation;settlement;dehydration;drying

2017-07-31；

2017-09-27

鲍大权(1982-)，男，工程师，主要从事玉米淀粉工艺设计。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.11.010

TS235.3

A

1003-6202(2017)11-0043-03