一种红薯淀粉的精提取工艺及其制备方法

技术领域

本发明涉及红薯淀粉加工领域，更具体地说，涉及一种红薯淀粉的精提取工艺及其制备方法。

背景技术

红薯是一年生草本植物，地下部分具圆形、椭圆形或纺锤形的块根，茎平卧或上升，偶有缠绕，多分枝，叶片形状、颜色常因品种不同而异，通常为宽卵形，叶柄长短不一，聚伞花序腋生，蒴果卵形或扁圆形，种子1-4粒，通常2粒，无毛。

红薯营养十分丰富，含有大量的糖、蛋白质、脂肪和各种维生素与矿物质，还有胡萝卜素和维生素C。日本科研者最近还发现，红薯中含有抑制癌细胞生长的抗癌物质。他们在实验中发现，红薯中含有抑制癌细胞生长的抗癌物质。他们在实验中发现，浓缩四倍的白薯汁，对癌细胞增殖的抑制作用比普通白薯汁要强五分之一左右。他们还发现红薯制作淀粉后的残渣中含有抑制癌细胞增殖的物质。我们日常食用的番薯中也含有这种抑制癌的物质。

红薯淀粉是由红薯所制成的粉末，一般地瓜粉呈颗粒状，有粗粒和细粒两种，通常家中购买以粗粒为佳。红薯淀粉与玉米淀粉一样，融于水中后加热会呈现粘稠状，而地瓜粉的粘度较玉米淀粉更高，因此，在中菜勾芡时较少使用地瓜粉，因为粘度较难控制。应用于中式点心制作较多，如山粉饺等。

随着生活水平的提高，市场对红薯淀粉的需求量的增大，红薯淀粉的提取不断实现工业化、机械化，现有的红薯淀粉的提取工艺是将红薯经过清洗-粉碎-过滤-晒干的过程，从而获得红薯淀粉，但是经过上述工艺步骤过程中制的红薯淀粉中的杂质较多，比如粗纤维和蛋白质含量较高，降低红薯淀粉的纯度，影响获得红薯淀粉的品级，降低红薯淀粉的经济效益。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种红薯淀粉的精提取工艺及其制备方法，可以通过去皮切块的步骤预先将红薯的表皮清除，减少后续红薯淀粉中带有的碱性、病菌、泥沙、纤维等杂质，有效提高红薯淀粉的提取效率和纯度，并且通过后续的兑浆、二次兑浆和发酵的过程，有效分离红薯淀粉中的蛋白质，进一步提高红薯淀粉的提取纯度，进而有效提高红薯淀粉的质量和品级，提高红薯淀粉经济效益。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种红薯淀粉的精提取工艺，包括如下步骤：

S1.挑选：选用新鲜的红薯，且红薯的选购种类为高淀粉专用型品种；

S2.清洗：使用清洗设备对红薯进行清洗，去除表面泥块；

S3.去皮切块：通过去皮设备取出红薯表皮，并将其分割成小块；

S4.磨碎制浆：将红薯块送入磨碎设备中磨碎，并向磨碎设备内加入一定比例的水，进行制浆，并通过过滤筛过滤浆水；

S5.兑浆：将过滤后的浆水放入兑浆设备内，按比例加入酸浆和水，控制浆水的浓度和酸度，分离淀粉和蛋白质；

S6.静置沉淀：兑浆后的溶液经过静置沉淀25-40min，排出位于上层的回混合溶液；

S7.二次兑浆：向兑浆设备内的淀粉沉淀内加入一定比例的常温水，搅拌回合成淀粉溶液；

S8.沉淀发酵：控制兑浆设备的温度为18-25℃，定期搅拌24h，然后静置沉淀25-40min，排出位于上层的酸浆溶液并保存留用，再排出淀粉沉淀，并使用过滤筛过滤；

S9.漂洗起粉：将过滤后的淀粉加入漂洗设备内，使用清水不断漂洗淀粉，并沉淀24h，排出位于上层的小浆保存留用，清洗淀粉表面的油粉层，并排出保存，最后取出位于下侧的淀粉；

S10.干燥：将淀粉分为大小均匀的小块，放入烘干房内进行干燥成粉。通过去皮切块的步骤预先将红薯的表皮清除，减少后续红薯淀粉中带有的碱性、病菌、泥沙、纤维等杂质，有效提高红薯淀粉的提取效率和纯度，并且通过后续的兑浆、二次兑浆和发酵的过程，有效分离红薯淀粉中的蛋白质，进一步提高红薯淀粉的提取纯度，进而有效提高红薯淀粉的质量和品级，提高红薯淀粉经济效益。

进一步的，所述步骤S4中，红薯重量和加入水的重量比例为1:2.5-4。

进一步的，所述步骤S4中使用的过滤筛为孔径为50-70目，所述步骤S8中使用的过滤筛的孔径为120-140目。通过50-70目的过滤筛预先对颗粒较大的粗纤维进行分离，再通过120-140目的过滤筛将淀粉和蛋白质的混合物进行分离，有效获取到精度较高的红薯淀粉，减少红薯淀粉提取过程中的杂质含量，提高提取效率。

进一步的，所述步骤S5中加入的酸浆溶液的PH值为3.6-4.0。

进一步的，所述步骤S5中兑浆设备中淀粉溶液的浓度为3.5-4.0波美度，且加入酸浆溶液的含量是淀粉溶液含量的1.5％-2.2％。

进一步的，所述步骤S6中，兑浆设备内设置PH检测探头，在检测到混合溶液的PH值为5-6时，开始静置沉淀。通过控制兑浆后的淀粉溶液的酸碱度，使得蛋白质能够有效被分离，有效达到较为精确的数值控制，提高精提过程的合理化，提高工艺过程的可控性。

进一步的，所述去皮设备包括有机壳，所述机壳下内壁固定连接有输送引导座，所述输送引导座上端连接有输送机构，所述机壳内固定连接有位于输送机构左侧的导向腔，所述导向腔前端固定连接有环形支块，所述环形支块前端连接有去皮机构，所述机壳内固定连接有位于去皮机构前侧的格栅板，所述格栅板内固定连接有格栅切块刀，所述格栅板右端固定连接有连接环，所述机壳内连接有位于去皮机构后侧的切断机构，所述机壳下端开设有与去皮机构相匹配的排皮槽；

所述去皮机构包括有去皮转套，所述去皮转套右端固定连接有弧形刀架，所述弧形刀架内连接有多个倾斜设置去皮刀，所述弧形刀架右端与环形支块转动连接，所述去皮转套左端开设有与连接环相匹配的转槽，所述去皮转套与连接环转动连接。通过去皮刀转动，有效刮除红薯的表皮，有效在制得红薯淀粉浆液前，将红薯表皮中带有的杂质清楚，提高后续红薯淀粉的提取纯度，提高红薯淀粉提取过程的效率，有效保证红薯淀粉的质量，并且在减少红薯淀粉中杂质含量的同时，有效提高后续提取步骤中的控制精度。

进一步的，所述输送机构包括有输送电机，所述机壳上端固定安装有输送电机，所述输送引导座上端固定连接有多个转杆，所述转杆外端固定连接有弹性输送辊，位于右侧所述转杆上端延伸至机壳外侧，并连接有带轮传动组，所述输送电机下端与转杆连接。输送电机通过带轮传动组带动转杆转动，使弹性输送辊带动红薯产生移动，为红薯在机壳内移动提供动力，并且有效对红薯的方向进行引导，便于去皮机构对红薯的进一步加工，有效提高去皮机构的工作效率。

进一步的，所述切断机构包括有切断电机，所述机壳后内壁固定连接有切断电机，所述切断电机左端固定连接有切断转轴，所述切断转轴外端固定连接有与转槽相匹配的切断轮，且切断轮通过传动带与转槽连接，所述切断转轴左端延伸至格栅板的外侧，并固定连接有与格栅切块刀相匹配的切断刀片。切断电机通过切断轮带动去皮转套产生转动，使去皮刀能够红薯进行去皮动作，切断电机通过切断转轴带动切断刀片转动，将格栅切块刀分给完成后的红薯进行切块，进一步缩小红薯的体积，提高后续加工的效率，有效合理利用切断电机的输出功率，提高能量使用的合理化。

另外，本发明还公开了一种红薯淀粉的制备方法，包括如下步骤：

S1.将冲洗干净的红薯放入输送装置上；

S2.输送装置将红薯逐个输送至机壳的右侧，并通过输送机构的引导向机壳内移动；

S3.导向腔引导红薯向去皮机构移动，切断机构带动去皮机构转动，使去皮刀不断转动，将红薯外端的表皮取出，红薯表皮从排皮槽内落出；

S4.去皮后的红薯由于后续红薯的推动力不断向格栅板移动，经过格栅切块刀将红薯分割成长条状；

S5.切断机构转动与格栅切块刀相匹配，将分割成长条状的红薯切割成块状；

S6.收集红薯块，并将其转入下道工序。通过对红薯的表皮进行处理，有效提高红薯淀粉的提取精度，通过机壳内去皮机构、格栅切块刀、切断机构的相互配合，提高红薯去皮的自动化操作，有效提高红薯加工的效率，减少人力的输入，降低劳动强度。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过去皮切块的步骤预先将红薯的表皮清除，减少后续红薯淀粉中带有的碱性、病菌、泥沙、纤维等杂质，有效提高红薯淀粉的提取效率和纯度，并且通过后续的兑浆、二次兑浆和发酵的过程，有效分离红薯淀粉中的蛋白质，进一步提高红薯淀粉的提取纯度，进而有效提高红薯淀粉的质量和品级，提高红薯淀粉经济效益。

(2)通过50-70目的过滤筛预先对颗粒较大的粗纤维进行分离，再通过120-140目的过滤筛将淀粉和蛋白质的混合物进行分离，有效获取到精度较高的红薯淀粉，减少红薯淀粉提取过程中的杂质含量，提高提取效率。

(3)通过控制兑浆后的淀粉溶液的酸碱度，使得蛋白质能够有效被分离，有效达到较为精确的数值控制，提高精提过程的合理化，提高工艺过程的可控性。

(4)通过去皮刀转动，有效刮除红薯的表皮，有效在制得红薯淀粉浆液前，将红薯表皮中带有的杂质清楚，提高后续红薯淀粉的提取纯度，提高红薯淀粉提取过程的效率，有效保证红薯淀粉的质量，并且在减少红薯淀粉中杂质含量的同时，有效提高后续提取步骤中的控制精度。

(5)输送电机通过带轮传动组带动转杆转动，使弹性输送辊带动红薯产生移动，为红薯在机壳内移动提供动力，并且有效对红薯的方向进行引导，便于去皮机构对红薯的进一步加工，有效提高去皮机构的工作效率。

(6)切断电机通过切断轮带动去皮转套产生转动，使去皮刀能够红薯进行去皮动作，切断电机通过切断转轴带动切断刀片转动，将格栅切块刀分给完成后的红薯进行切块，进一步缩小红薯的体积，提高后续加工的效率，有效合理利用切断电机的输出功率，提高能量使用的合理化。

(7)通过对红薯的表皮进行处理，有效提高红薯淀粉的提取精度，通过机壳内去皮机构、格栅切块刀、切断机构的相互配合，提高红薯去皮的自动化操作，有效提高红薯加工的效率，减少人力的输入，降低劳动强度。

附图说明

图1为本发明的工艺流程结构示意图；

图2为本发明的制备方法流程结构示意图；

图3为本发明的去皮设备轴测结构示意图；

图4为本发明的去皮设备内部轴测结构示意图；

图5为本发明的去皮设备内部爆炸结构示意图；

图6为本发明的去皮机构配合主视结构示意图；

图7为本发明的机壳轴测结构示意图；

图8为本发明的切断机构轴测结构示意图；

图9为本发明的去皮机构轴测结构示意图。

图中标号说明：

1机壳、101排皮槽、102输送引导座、2输送机构、201输送电机、202带轮传动组、203转杆、204弹性输送辊、3导向腔、301环形支块、4去皮机构、401去皮转套、402弧形刀架、403去皮刀、404转槽、5格栅板、501连接环、6格栅切块刀、7切断机构、701切断电机、702切断转轴、703切断轮、704切断刀片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-9，一种红薯淀粉的精提取工艺，包括如下步骤：

S1.挑选：选用新鲜的红薯，且红薯的选购种类为高淀粉专用型品种；

S2.清洗：使用清洗设备对红薯进行清洗，去除表面泥块；

S3.去皮切块：通过去皮设备取出红薯表皮，并将其分割成小块；

S4.磨碎制浆：将红薯块送入磨碎设备中磨碎，并向磨碎设备内加入一定比例的水，进行制浆，并通过过滤筛过滤浆水；

S5.兑浆：将过滤后的浆水放入兑浆设备内，按比例加入酸浆和水，控制浆水的浓度和酸度，分离淀粉和蛋白质；

S6.静置沉淀：兑浆后的溶液经过静置沉淀25-40min，排出位于上层的回混合溶液；

S7.二次兑浆：向兑浆设备内的淀粉沉淀内加入一定比例的常温水，搅拌回合成淀粉溶液；

S8.沉淀发酵：控制兑浆设备的温度为18-25℃，定期搅拌24h，然后静置沉淀25-40min，排出位于上层的酸浆溶液并保存留用，再排出淀粉沉淀，并使用过滤筛过滤；

S9.漂洗起粉：将过滤后的淀粉加入漂洗设备内，使用清水不断漂洗淀粉，并沉淀24h，排出位于上层的小浆保存留用，清洗淀粉表面的油粉层，并排出保存，最后取出位于下侧的淀粉；

S10.干燥：将淀粉分为大小均匀的小块，放入烘干房内进行干燥成粉。通过去皮切块的步骤预先将红薯的表皮清除，减少后续红薯淀粉中带有的碱性、病菌、泥沙、纤维等杂质，有效提高红薯淀粉的提取效率和纯度，并且通过后续的兑浆、二次兑浆和发酵的过程，有效分离红薯淀粉中的蛋白质，进一步提高红薯淀粉的提取纯度，进而有效提高红薯淀粉的质量和品级，提高红薯淀粉经济效益。

请参阅图1，步骤S4中，红薯重量和加入水的重量比例为1:2.5-4。

请参阅图1，步骤S4中使用的过滤筛为孔径为50-70目，步骤S8中使用的过滤筛的孔径为120-140目。通过50-70目的过滤筛预先对颗粒较大的粗纤维进行分离，再通过120-140目的过滤筛将淀粉和蛋白质的混合物进行分离，有效获取到精度较高的红薯淀粉，减少红薯淀粉提取过程中的杂质含量，提高提取效率。

请参阅图1，步骤S5中加入的酸浆溶液的PH值为3.6-4.0。

请参阅图1，步骤S5中兑浆设备中淀粉溶液的浓度为3.5-4.0波美度，且加入酸浆溶液的含量是淀粉溶液含量的1.5％-2.2％。

请参阅图1，步骤S6中，兑浆设备内设置PH检测探头，在检测到混合溶液的PH值为5-6时，开始静置沉淀。通过控制兑浆后的淀粉溶液的酸碱度，使得蛋白质能够有效被分离，有效达到较为精确的数值控制，提高精提过程的合理化，提高工艺过程的可控性。

需要说明的是，在去皮切块流程中去除的红薯皮可作为饲料原料使用；在沉淀发酵流程中排出的酸浆溶液可作为兑浆工序中的酸浆的母液使用；在漂洗起粉流程中排出的小浆可作为兑浆工序中的酸浆的配液使用，也可以用于研磨制浆流程中作为制浆溶液使用；在漂洗起粉流程中排出的油粉溶液可作为饲料使用；在磨碎制浆和沉淀发酵流程中，过滤筛过滤处的杂质可做为饲料使用；有效提高在提取红薯淀粉过程中废料的回收利用率，提高提取红薯淀粉的经济效益，有效合理使用现有资源，减少资源的浪费，提高生产的环保性。

实施例2：

请参阅图1-9，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例2与实施例1的不同之处在于：请参阅图3，去皮设备包括有机壳1，机壳1下内壁固定连接有输送引导座102，输送引导座102上端连接有输送机构2，机壳1内固定连接有位于输送机构2左侧的导向腔3，导向腔3前端固定连接有环形支块301，环形支块301前端连接有去皮机构4，机壳1内固定连接有位于去皮机构4前侧的格栅板5，格栅板5内固定连接有格栅切块刀6，格栅板5右端固定连接有连接环501，机壳1内连接有位于去皮机构4后侧的切断机构7，机壳1下端开设有与去皮机构4相匹配的排皮槽101；请参阅图4-6和图9，去皮机构4包括有去皮转套401，去皮转套401右端固定连接有弧形刀架402，弧形刀架402内连接有多个倾斜设置去皮刀403，弧形刀架402右端与环形支块301转动连接，去皮转套401左端开设有与连接环501相匹配的转槽404，去皮转套401与连接环501转动连接。通过去皮刀403转动，有效刮除红薯的表皮，有效在制得红薯淀粉浆液前，将红薯表皮中带有的杂质清楚，提高后续红薯淀粉的提取纯度，提高红薯淀粉提取过程的效率，有效保证红薯淀粉的质量，并且在减少红薯淀粉中杂质含量的同时，有效提高后续提取步骤中的控制精度。

请参阅图5，输送机构2包括有输送电机201，输送电机201为现有技术，本领域技术人员可根据实际需要选择合适型号的输送电机201，例如：型号为Y80M1-2的输送电机201，机壳1上端固定安装有输送电机201，输送引导座102上端固定连接有多个转杆203，转杆203外端固定连接有弹性输送辊204，位于右侧转杆203上端延伸至机壳1外侧，并连接有带轮传动组202，输送电机201下端与转杆203连接。输送电机201通过带轮传动组202带动转杆203转动，使弹性输送辊204带动红薯产生移动，为红薯在机壳1内移动提供动力，并且有效对红薯的方向进行引导，便于去皮机构4对红薯的进一步加工，有效提高去皮机构4的工作效率。

请参阅图8，切断机构7包括有切断电机701，切断电机701为现有技术，本领域技术人员可根据实际需要选择合适型号的切断电机701，例如：型号为Y80M2-2的切断电机701，机壳1后内壁固定连接有切断电机701，切断电机701左端固定连接有切断转轴702，切断转轴702外端固定连接有与转槽404相匹配的切断轮703，且切断轮703通过传动带与转槽404连接，切断转轴702左端延伸至格栅板5的外侧，并固定连接有与格栅切块刀6相匹配的切断刀片704。切断电机701通过切断轮703带动去皮转套401产生转动，使去皮刀403能够红薯进行去皮动作，切断电机701通过切断转轴702带动切断刀片704转动，将格栅切块刀6分给完成后的红薯进行切块，进一步缩小红薯的体积，提高后续加工的效率，有效合理利用切断电机701的输出功率，提高能量使用的合理化。

请参阅图3-9，使用方法：红薯预先移动至机壳1的右侧，启动输送电机201，使带轮传动组202带动转杆203转动，从而使转杆203不断作用于红薯，使红薯从输送引导座102向导向腔3移动，经过导向腔3的导向，使红薯向去皮转套401靠近；同时启动切断电机701，使切断转轴702带动切断轮703转动，切断轮703通过传动带带动去皮转套401转动，去皮转套401带动弧形刀架402转动，使去皮刀403不断取出红薯表皮，刮除的红薯表皮从排皮槽101内掉落；去皮后的红薯由于右侧红薯不断的进入，被持续向左推动，移动至格栅板5内，并通过格栅切块刀6被切割成长条状，切断刀片704在切断转轴702的带动下不断转动，使得切断刀片704将移动至格栅切块刀6外侧红薯切断，将红薯分割成小块，完成红薯的去皮切块工序。

实施例3：

请参阅图1-9，其中与实施例1中相同或相应的部件采用与实施例1相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例1的区别点。该实施例3与实施例1的不同之处在于：请参阅图2，一种红薯淀粉的制备方法，包括如下步骤：

S1.将冲洗干净的红薯放入输送装置上；

S2.输送装置将红薯逐个输送至机壳1的右侧，并通过输送机构2的引导向机壳1内移动；

S3.导向腔3引导红薯向去皮机构4移动，切断机构7带动去皮机构4转动，使去皮刀403不断转动，将红薯外端的表皮取出，红薯表皮从排皮槽101内落出；

S4.去皮后的红薯由于后续红薯的推动力不断向格栅板5移动，经过格栅切块刀6将红薯分割成长条状；

S5.切断机构7转动与格栅切块刀6相匹配，将分割成长条状的红薯切割成块状；

S6.收集红薯块，并将其转入下道工序。通过对红薯的表皮进行处理，有效提高红薯淀粉的提取精度，通过机壳1内去皮机构4、格栅切块刀6、切断机构7的相互配合，提高红薯去皮的自动化操作，有效提高红薯加工的效率，减少人力的输入，降低劳动强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。