玉米深加工過(guò)程中浸泡工序的工藝及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于玉米深加工領(lǐng)域，主要涉及玉米深加工過(guò)程中的浸泡工序，尤其是一種玉米深加工過(guò)程中的浸泡工序的工藝及其使用的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]玉米不僅是人們的口糧和“飼料之王”，也是重要工業(yè)原料，可加工成的工業(yè)產(chǎn)品達(dá)3000多種。來(lái)我國(guó)玉米工業(yè)加工迅速發(fā)展，消費(fèi)的玉米大幅度增加，對(duì)我國(guó)乃至世界的玉米供求平衡和流通格局都產(chǎn)生了重大的影響。全面認(rèn)識(shí)和深入研究玉米工業(yè)加工發(fā)展的重要作用及其所帶來(lái)的影響，制定科學(xué)的發(fā)展對(duì)策，對(duì)于主動(dòng)搞好糧食宏觀調(diào)控，保持玉米供求平衡，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展都有著極為重要的意義。
[0003]玉米作為主要的糧食作物，一直以來(lái)是商品市場(chǎng)上的大品種，“老玉米”又添加了“新身份”，除了最基本的農(nóng)業(yè)種植以及初級(jí)的食品、飼料加工以外，還出現(xiàn)了采用物理、化學(xué)方法和發(fā)酵工程等工藝技術(shù)對(duì)玉米進(jìn)行深度的加工。玉米深加工產(chǎn)品主要有玉米淀粉、玉米蛋白粉、變性淀粉、玉米淀粉糖、玉米油、食用酒精、燃料乙醇、谷氨酸、賴氨酸、聚乳酸、木糖醇、化工醇、蛋白飼料、纖維飼料等數(shù)千個(gè)品種，玉米深加工產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于紡織、汽車(chē)、食品、醫(yī)藥、材料等行業(yè)。隨著加工層次的不斷加深，形成玉米經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。中國(guó)是全球第二大玉米生產(chǎn)國(guó)，同時(shí)也是全球第二大消費(fèi)國(guó)，曾經(jīng)局限于食物和飼料為主要消費(fèi)的玉米如今有了巨大變化，除了穩(wěn)步增長(zhǎng)的飼料消費(fèi)外，這些年玉米深加工業(yè)飛速發(fā)展。玉米是三大糧食作物中最適合作為工業(yè)原料的品種，也是加工程度最高的糧食作物。玉米加工業(yè)的特點(diǎn)是加工空間大、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、產(chǎn)品極為豐富，包括淀粉、淀粉糖、變性淀粉、酒精、酶制劑、調(diào)味品、藥用、化工等八大系列，但主要是淀粉及酒精，其它產(chǎn)品多是這兩個(gè)產(chǎn)品更深層次的加工品或生產(chǎn)的副產(chǎn)品，這些深層次的加工品或副產(chǎn)品其價(jià)值相當(dāng)高即具有較高的附加值，隨之便可帶來(lái)高利潤(rùn)。綜上所述，工業(yè)玉米消費(fèi)屬于玉米產(chǎn)業(yè)中的朝陽(yáng)行業(yè)，是玉米總消費(fèi)中增長(zhǎng)最快的部分，玉米加工在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域得到了很多應(yīng)用，正處于高速成長(zhǎng)期，未來(lái)需求前景看好。隨著中國(guó)玉米加工業(yè)程度不斷深化，產(chǎn)品鏈不斷拓展和延伸，玉米深加工行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模和潛力巨大。
[0004]玉米深加工是優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，增加產(chǎn)品附加值的具體表現(xiàn)，也是解決三農(nóng)問(wèn)題的一個(gè)重要措施。比如可以提煉生物酒精。用玉米做酒精解決能源問(wèn)題。再如:玉米胚芽柏、酒精胚芽柏飼料、玉米皮噴漿、玉米皮、玉米蛋白粉、麩皮等。
[0005]玉米深加工生產(chǎn)工藝的主要目的是盡可能提高附加值較高的產(chǎn)品收率，如蛋白，淀粉，胚芽等，盡可能降低附加值低的產(chǎn)品收率，如玉米漿，纖維等。為了實(shí)現(xiàn)玉米中各組分的純化，需要通過(guò)不同的工藝和設(shè)備手段，逐步分離出各個(gè)組分。
[0006]浸泡的目的，就是將玉米籽粒軟化，盡可能使其中的可溶物浸出，進(jìn)入玉米漿，同時(shí)又不能使蛋白和淀粉等有效成分損失在玉米漿中。玉米籽粒軟化后，易于后續(xù)工藝的濕磨脫胚，脫纖維和蛋白的高速分離，并保證最終淀粉產(chǎn)品的品質(zhì)。
[0007]最早的浸泡工藝為直接的靜止方法，即將浸泡液直接與玉米混合，維持一定的時(shí)間和溫度后，放掉浸泡液，濕玉米進(jìn)入下道工序。這種辦法需要的時(shí)間最長(zhǎng)，浸泡效果最差，效率最低，也無(wú)法保證產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。
[0008]目前普遍應(yīng)用的浸泡工藝為逆流浸泡工藝，根據(jù)浸泡量和浸泡時(shí)間，設(shè)計(jì)6-12個(gè)浸泡罐，在整體工藝中，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的目的。但對(duì)單個(gè)浸泡罐而言，工藝是間歇的。這種工藝中，玉米本身也是靜止的，但浸泡液是逆流流動(dòng)的。即新浸泡液只加入將要卸料的浸泡罐，一定時(shí)間后，浸泡液被栗入前一個(gè)浸泡罐重復(fù)使用。前一個(gè)浸泡罐卸料前，浸泡液又被送到再前一個(gè)浸泡罐，依此類推。這種工藝有效地降低了浸泡液的消耗，基本可以保證產(chǎn)品收率和質(zhì)量。缺點(diǎn)如前所述，電耗和占地面積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提出一種玉米深加工過(guò)程中浸泡工序的工藝及設(shè)備，該工藝屬于玉米淀粉生產(chǎn)中的單罐連續(xù)玉米浸泡工藝，能有效地降低投資和占地面積，降低電耗和汽耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，通過(guò)使用該工藝和設(shè)備可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多問(wèn)題。
[0010]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案中的設(shè)備方案為:玉米深加工過(guò)程中浸泡工序的設(shè)備主要工段為浸泡罐單元，其他輔助單元包括酸罐、換熱器、斗式提升機(jī)、螺旋式輸送機(jī)、濕玉米緩沖存儲(chǔ)罐、沖洗水罐、重力曲篩和脫胚磨。其中浸泡罐罐體設(shè)置4套環(huán)形液體分布管，從上至下依次為:第一出液管、第二出液管、第一進(jìn)液管和第二進(jìn)液管，其中第二進(jìn)液管位于浸泡罐體的下方，第一進(jìn)液管位于浸泡罐體的中下方。濃度較大的浸泡液，從單罐下方加入，與即將排出的玉米接觸浸泡，從上方排出，循環(huán)使用；濃度較低的浸泡液，從單罐中下方加入，與正在下移的玉米接觸，進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的循環(huán)浸泡。浸泡液從上方排出，去玉米漿制備工序。具體如下:
[0011 ] 斗式提升機(jī)與螺旋輸送機(jī)連接，螺旋輸送機(jī)連接至浸泡罐的頂部；
[0012]浸泡罐體由上至下依次設(shè)置有溢流管、第一出液管、第二出液管、第一進(jìn)液管、第二進(jìn)液管；其中第一出液管、第二出液管、第一進(jìn)液管、第二進(jìn)液管這4根管路均通過(guò)環(huán)形布酸管與浸泡罐聯(lián)通；
[0013]濃亞硫酸罐與第一換熱器連接，并通過(guò)第二進(jìn)液管將濃亞硫酸輸送至浸泡罐中；
[0014]稀亞硫酸罐與第二換熱器連接，并通過(guò)第一進(jìn)液管將稀亞硫酸輸送至浸泡罐中與濃亞硫酸混合；
[0015]第二進(jìn)液管和溢流管匯合后與稀亞硫酸罐連接；作用完畢的浸泡液從第一進(jìn)液管流出至玉米蒸發(fā)器；
[0016]浸泡罐底部連接濕玉米緩沖罐，濕玉米緩沖罐與重力曲篩連接，重力曲篩將分離出的固體輸送至下一工段的脫胚磨；重力曲篩將液體輸送至沖水罐，沖水罐分別與濕玉米緩沖罐和濃亞硫酸罐連接。
[0017]本發(fā)明技術(shù)方案中的工藝方案為:
[0018]第一步、進(jìn)料:
[0019]a-Ι.方法一:干玉米粒從筒倉(cāng)中，通過(guò)斗式提升機(jī)和螺旋輸送機(jī)被運(yùn)送至玉米浸泡罐，并從罐頂部進(jìn)入罐體；
[0020]a-2.方法二:干玉米粒進(jìn)入輸送水罐，與水混合后通過(guò)開(kāi)式葉輪栗從罐頂進(jìn)入浸泡罐罐體；
[0021]b.濃亞硫酸經(jīng)過(guò)第一換熱器后，輸入至第二進(jìn)液管，液體流向?yàn)閺南轮辽?，與玉米粒流向形成對(duì)流；
[0022]c.稀亞硫酸罐同樣經(jīng)第二換熱器后，輸入至第一進(jìn)液管，與濃亞硫酸混合；
[0023]第二步、出料:
[0024]a.浸泡后的濕玉米從浸泡罐底部出料，此時(shí)物料包含固、液兩種形態(tài)，物料先經(jīng)過(guò)濕玉米緩沖罐，然后被輸送至重力曲篩進(jìn)行分離；分離后的固體被送往下一工段的脫胚磨，分離后的液體經(jīng)過(guò)沖水罐后，一部分去往濕玉米緩沖罐用于幫助輸送濕玉米，另一部分返回濃亞硫酸罐進(jìn)行重復(fù)利用；
[0025]b.位于浸泡罐上半部，效力減弱的亞硫酸經(jīng)第二出液管輸送回稀亞硫酸罐，同時(shí)從罐頂溢流出的浸泡液通過(guò)溢流管與第二出液管匯合，一同返回稀亞硫酸罐，這部分液體與稀亞硫酸罐中稀亞硫酸經(jīng)調(diào)配后再次從第一進(jìn)液管進(jìn)入浸泡罐；作用完畢的浸泡液從第一出液管出去，送入玉米漿蒸發(fā)器進(jìn)行其他工藝處理。在玉米的浸泡過(guò)程中，玉米浸泡時(shí)間為45小時(shí)，溫度控制在50°C，第一罐玉米在達(dá)到生產(chǎn)指標(biāo)后，該系統(tǒng)即可連續(xù)生產(chǎn)。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:
[0027]單罐浸泡，玉米從浸泡罐上方連續(xù)加入，下方連續(xù)排出，即連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料；浸泡液多次循環(huán)利用，降低環(huán)境污染；節(jié)省用地空間，降低設(shè)備投資，降低能源消耗；在浸泡時(shí)易于控制浸泡液濃度，溫度和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)自動(dòng)化控制，減少人員配置和人工成本。
[0028]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖(現(xiàn)有技術(shù)圖除外)僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，通過(guò)下面的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)；并且在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1是本發(fā)明的玉米深加工過(guò)程中浸泡工序的設(shè)備示意圖
[0031]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0032]1斗式提升機(jī)11第二換熱器
[0033]2螺旋輸送機(jī)12第一進(jìn)液管
[0034]3浸泡罐13第二進(jìn)液管
[0035]4濕玉米緩沖罐14第一出液管
[0036]5重力曲篩15第二出液管
[0037]6脫胚磨16溢流管
[0038]7沖水罐17環(huán)形布酸管
[0039]8稀亞硫酸罐18輸送水罐
[0040]9濃亞硫酸罐19開(kāi)式葉輪栗
[0041]10第一換熱器
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在此之前需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)或詞語(yǔ)不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應(yīng)當(dāng)立足于為了以最佳方式說(shuō)明其發(fā)明發(fā)明人可以對(duì)術(shù)語(yǔ)的概念進(jìn)行適當(dāng)定義的原則解釋為符合本發(fā)明技術(shù)思想的含義和概念。隨之，本說(shuō)明書(shū)所記載的實(shí)施例和附圖中表示的結(jié)構(gòu)只是本發(fā)明最佳實(shí)施例之一，并不能完全代表本發(fā)明的技術(shù)