葛粉的工业化生产方法 本发明涉及一种葛粉(葛根淀粉)的生产方法，尤其是一种葛粉的工业化生产方法。
葛，学名Pueraria Lobata，豆科常年藤本植物。葛粉具有清凉解热的作用，民间作为一种食品食用。葛根也是卫生部批准的药食兼用的食品。此外，也可把葛粉作为食品添加剂，制成葛面条、葛面包、葛粉丝、葛冻、葛冰淇淋等，深受消费者欢迎。
很久以前，中国民间就有家庭作坊式生产葛粉的方法。葛根的主要成分是淀粉和纤维素，还含有黄酮类物质等。人工栽培葛根以淀粉为主，含量可达70％以上(干重)，野生葛根有两种：一种称为柴葛，以纤维素为主，淀粉含量仅为15％～20％(干重)；另一种称为粉葛，淀粉含量可达20％～60％(干重)。此外，葛根表面一般泥沙较多，因此原有的家庭作坊式生产工艺就是将葛根清洗、粉碎后，用清水反复清洗，把淀粉从葛渣中洗出来，剩下的主要是葛根纤维，洗水的葛淀粉溶液经过长时间沉淀，然后再洗涤除泥沙，再反复沉淀，然后日晒干燥，即为成品。在湖南很多农民家里便是使用这种方法制取葛粉，其生产效率低下，加工成本很高，葛粉回收率很低[不到葛根淀粉含量的50％(干量)]。
另有一些较大的厂家，如一年能加工20吨～30吨葛粉，基本上也是沿用的上述生产方法，只不过采用较大的厂房和沉淀池。中国专利申请93104516(公开号：CN1093877A)便是完全采用这种传统的家庭作坊式生产工艺来制作葛粉。葛根淀粉在不同的季节含量不同，一般在11月份到翌年的3月份是葛粉的加工期，在此之前葛根未成熟或淀粉尚未大量形成；在此之后，超过葛根成熟期，葛粉被逐渐消耗利用转化为糖。因此，葛根淀粉的加工期较短，提高葛粉的产量是制约葛根淀粉加工发展的一大瓶颈。而传统的葛粉厂，即使是最大的传统葛粉厂，其年产量最多不到50吨。而传统作坊式生产方法由于主要采用清洗、沉淀等工艺，很多淀粉留在葛根渣中或随泥沙弃去，导致其回收率只能达到50％左右甚至更低，极大地浪费了葛根资源。其每吨生产成本也很高(13000元/吨～14000元/吨)。
中国专利申请99118769(公开号CN1247714A)公布的葛粉制备工艺，采用离心工艺将葛渣中的浮渣除去，但比重较大的纤维素等不能很好地除去，因此制备的葛粉含纤维素较高，口感较粗糙。另外，传统地生产方法的葛粉干燥采用日晒，其效率低、时间长，而且损失一部分营养成分(如黄酮等活性成分)影响葛粉产品的品质。
本发明的目的在于提供一种葛粉的工业化生产方法，该方法能连续化、大规模生产葛粉，其产量大(日产10吨～50吨)，葛粉回收率高[可达葛根淀粉含量的90％(干重)以上]。
本发明的目的是这样实现的，本发明生产方法的所有工艺步骤以及原料、半成品、成品的输送均采用机器完成：葛根首先通过集葛根机(集薯机，下同)输送到清洗机进行清洗去皮；然后输送到碎解机进行碎解；碎解后的葛根原料通过压力曲筛、立式离心筛，将葛根淀粉从纤维中筛分溶解出来；然后采用分离机将葛(淀)粉浆、水、泥浆根据比重不同进行分离；分离后的葛粉乳浆经脱水后成为湿葛粉，进入干燥机干燥；再将干燥后的葛粉回收；最后计量包装即为成品入库。
其具体工艺步骤(顺序)如下：
(1)原料的贮存与整理：采用人工栽培的鲜葛根(如大叶一号，其基本参数为含淀粉30.7％，含水分62.3％，含粗纤维4.5％，含灰分2.5％。注：本文所提“％”除另有说明的外，均指重量百分比，)或野生的新鲜粉葛根(如基本参数为含淀粉18％，含水70.3％、含粗纤维9％，含灰分2.7％的粉葛)；所述鲜葛根从挖出后到开始加工其时间不超过72小时，主要是防止发生霉变，同时，淀粉在贮存过程中会转化为糖，降低葛粉的回收率；葛根通过集葛根机(即集薯机，又可叫卸车台，为非标设备，本发明采用的是南宁麦盛淀粉设备有限责任公司制造的，设备包括减速机、电机、绕盘、机架、钢丝绳、铁耙等)集中并向下道工序输送。
(2)原料的清洗与去皮：原料均匀地输送到清洗机(如型号：GX-850、数量：1台，制造厂家：南宁麦盛淀粉设备有限责任公司)，将泥沙清洗干净，去皮率达80％重量以上。
(3)原料的碎解：碎解的目的就是破坏葛根的组织结构，使微小的淀粉颗粒能够顺利地从葛根块茎中解体、分离出来，以利于后道工艺提高淀粉的回收率；清洗去皮后的葛根经输送机(如：采用南宁麦盛淀粉设备有限责任公司生产的、输送量为10吨/小时的百叶板式输送机，下同)输送到碎解机(如型号为WSJ-45，数量为2台，生产厂家为南宁麦盛淀粉设备有限责任公司生产的飞锤粉碎式碎解机)后，加水进行粉碎，并进行两道碎解：添加水的比例为葛根∶水＝1∶1～2，优选比例为1∶1.2～1.8，最佳比例为1∶1.5；第一道筛板孔径为1.4mm～1.8mm，筛板优选孔径为1.5mm～1.7mm，筛板最佳孔径为1.6mm；第二道筛板孔径为1.0mm～1.4mm，筛板优选孔径为1.1mm～1.3mm，筛板最佳孔径为1.2mm。
(4)筛分：经碎解后的葛根原料经不锈钢泵(如浆渣淀粉专用不锈钢泵，下同。注：本发明所用不锈钢泵、作中转用的不锈钢罐、输送机、电动筛、计量包装设备等均属本技术领域常用设备，所以未提及型号、制造厂家等)及管道(管道内葛根原料状态为渣浆混合)输送到压力曲筛(如型号：120QS，数量：2台，生产厂家：南宁麦盛淀粉设备有限责任公司)，并以0.2MPa～0.4MPa的压力喷至压力曲筛的凹面及立式离心筛，较长、较大的纤维素颗粒与较小的葛根淀粉的颗粒得以分离，即留在葛根纤维中的淀粉采用离心的作用得到分离(立式离心筛如型号：LTF-700、数量：4台、制造厂家：南宁麦盛淀粉设备有限责任公司)，去除渣，其乳浆汇集到一起，即通过压力曲筛和立式离心筛将碎解后的葛根原料筛分成乳浆与渣，出浆浓度为5波美度～7波美度；所述压力曲筛弯曲度为100度～140度，优选弯曲度为110度～130度，最佳弯曲度为120度，曲筛筛板孔间隙为50um～150um，筛板孔优选间隙为60um～130um，筛板孔最佳间隙为75um；立式离心筛板孔径为0.06mm～0.08mm，筛板最佳孔径为0.07mm，立式离心筛的转速为900转/分～1200转/分，优选转速为900转/分～1100转/分，最佳转速为1000转/分。
(5)乳浆的分离：筛分后的乳浆经不锈钢泵及管道(根据需要可经不锈钢罐集中，下同)输送到蝶片式离心分离机(如型号：DPF-445，数量：2台，制造厂家：上海航空发动机厂)，通过碟片式离心分离机将水、葛粉浆、泥浆按比重不同进行分离，可除去杂质、泥浆、残渣、灰尘等，也可以脱除大部分水分，并使葛粉浆浓缩，便于提高干燥的效率；所述蝶片式离心分离机的转速为4000转/分～5000转/分，优选转速为4200转/分～4800转/分，最佳转速为4450转/分，分两道完成乳浆的洗涤分离和浓缩；第一道进浆浓度为5波美度～7波美度，最佳进浆浓度为6波美度，出浆浓度为12波美度～15波美度，第一道最佳出浆浓度为9波美度稀释至8波美度～10波美度为第二道进浆浓度，所述第二道进浆最佳浓度为9波美度，第二道出浆浓度则为20波美度～22波美度，第二道最佳出浆浓度为21波美度。
(6)葛粉乳浆的脱水：经上述工艺步骤可得20波美度～22波美度的浓葛粉乳浆，但仍含有大量的水份，必须先进行脱水，以提高干燥效率，通过刮刀离心机高速旋转的作用，将大部分水份甩出；经第二道分离后为20波美度～22波美度的葛粉浆，经不锈钢泵及管道输送到刮刀离心机(如型号：GW-800mm，数量：1台、制造厂家：上海化工机械厂)，经刮刀离心机高速旋转脱水，使葛粉含水量低于35％(重量)；转速为800转/分～1400转/分，优选转速为900转/分～1300转/分，最佳转速为1200转/分。
(7)湿葛粉的干燥：含水量低于35％(重量)的湿葛粉经刮刀离心机利用离心力抛送至干燥机(如型号：DGZQ-1.2，数量：2台，制造厂家：广西田林红枫淀粉厂、南宁麦盛淀粉设备有限责任公司，干燥机包括旋风分离器等设备)内，在温度136℃～160℃的干燥机内通过气流以0.5秒～2秒(时间)瞬间完成干燥，干燥机内的优先温度为140℃～148℃，干燥的优选时间为0.8秒～1.6秒，干燥机内的最佳温度为145℃，干燥的最佳时间为1.3秒。
(8)葛粉的回收：干燥的葛粉呈粉状，并经旋风分离器回收，为确保淀粉颗粒均匀一致，回收后淀粉经90目～110目的电动筛板过筛，电动筛板最佳为100目。
(9)葛粉的计量包装：回收过筛后的干葛粉计量包装(可采用自动计量包装机计量包装)后输送(由输送机)入库。
采用本发明生产方法生产的葛粉可达如下质量标准：
1、感官要求：
(1)外观：一致粉末状、微黄；
(2)气味：具有葛薯淀粉固有的微苦；
2、理化要求：
(1)水分≤15％(重量百分比)(m/m)；
(2)细度≥99.5％(通过100目筛通过率)：
(3)斑点≤5(个cm2)；
(4)酸度≤18(中和100g干基淀粉消耗0.1M01/L氢氧化钠溶液的毫升数)；
(5)灰分≤0.50％(干基)(m/m)；
(6)蛋白质≤0.5％(干基)(m/m)。
由于采用以上生产方法，本发明具有以下显著优点和积极效果：
(1)产量大，生产效率高。本葛粉的工业化生产方法，能连续化、大规模生产葛粉，全部生产过程实现机械化，其日产量大(可达10吨/天～50吨/天)。目前研制的一条中试生产线，日处理量可达10吨/天，加工20天，即生产葛粉200多吨，目前国内外还没有发现这样大生产能力的生产线。而且用工少(生产线只需2～3人)，劳动强度低，生产效率高。
(2)回收率高。本生产方法采用碎解、多次高速分离、干葛粉全封闭回收，其回收率可达葛根淀粉含量的90％以上。
(3)成本低。由于有以上优点，采用本生产方法生产葛粉成本低(每吨葛粉的生产成本均为8000元～8500元)。
(4)葛粉产品口感好。采用本生产方法能很好地除去葛根里的纤维素，使生产的葛粉含纤维素较低，口感好(细腻)。
(5)保留了葛粉的营养成分。本生产方法采用气流干燥法，其干燥时间短(干燥效率高)，极大地保留了葛粉的营养成分(如黄酮类活性成分)，生产出较高品质的葛粉产品。
综上所述，与传统的葛粉生产方法相比，本发明具有明显的优越性。
附图是本发明葛粉的工业化生产方法的工艺流程图。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明不仅限于这些例子(除另有说明外，以下百分比均为重量百分比)。
实施例1：
取1000kg已贮存60小时的鲜葛根，用集葛根机送至清洗机清洗、去皮，去皮率达81％；经输送机送至碎解机，添加1200kg水，先破碎，再进行第一道碎解，原浆先通过1.5mm筛孔，然后进入第二道碎解，通过1.1mm筛孔，出浆浓度达7波美度；原料经泵、管道进入弯曲度为110度的压力曲筛，浆压力为0.2MPa，筛孔间隙为120um，然后进入立式离心筛，离心筛转速900转/分，筛网孔径0.06mm，然后用泵、管道将乳浆输送到蝶片式分离机，转速为4200转/分，分两道进行分离成葛粉浆、水、泥浆，第一道进浆浓度为7波美度，出浆浓度为15波美度，再稀释至10波美度为第二道进浆浓度，第二道出浆浓度达22波美度；再用泵、管道将葛粉浆送至刮刀离心机，转速为900转/分，将水甩出，使葛粉含水量为34％；利用离心机的离心力将湿葛粉送至干燥机，在温度140℃、时间1.6秒的气流瞬间进行干燥，使葛粉含水量为12％；干葛粉由旋风分离器回收，经100目筛过筛；经计量包装机械计量包装，由输送带入库。此实施例的产品基本符合质量标准，为基本合格产品，葛粉回收率90％，水分12％，细度偏粗为98％(通过100目筛的通过率)。
实施例2：
取1000kg已贮存70小时的鲜葛根，用集葛根机送至清机清洗、去皮，去皮率达82％；经输送机送至碎解机，添加1800kg水，先破碎，再进行第一道碎解，原浆先通过1.7mm筛孔，然后进入第二道碎解，通过1.3mm筛孔，出浆浓度达5波美度；原料经泵、管道进入弯曲度为130度的压力曲筛，浆压力为0.4MPa，筛孔间隙为60um，然后进入立式离心筛，离心筛转速1100转/分，筛网孔径0.08mm，然后用泵、管道将乳浆输送到蝶片式分离机，转速为4600转/分，分两道进行分离成葛粉浆、水、泥浆，第一道进浆浓度为5波美度，出浆浓度为12波美度，再稀释至8波美度为第二道进浆浓度，第二道出浆浓度达20波美度；再用泵、管道将葛粉浆送至刮刀离心机，转速为1300转/分，将水甩出，使葛粉含水量为32％；利用离心机离心力将湿葛粉送至干燥机，在温度154℃、时间0.8秒的气流瞬间进行干燥，使葛粉含水量为10％：干葛粉由旋风分离器回收，经100目筛过筛；经计量包装机械计量包装，由输送带入库。此实施例的产品基本符合质量标准，为基本合格产品，葛粉回收率92％，水分10％，细度较细为99％(通过100目筛的通过率)。
实施例3：
取1000kg已贮存38小时的鲜葛根，用集葛根机送至清机清洗、去皮，去皮率达84％；经输送机送至碎解机，添加1500kg水，先破碎，再进行第一道碎解，原浆先通过1.6mm筛孔，然后进入第二道碎解，通过1.3mm筛孔，出浆浓度达6波美度；原料经泵、管道进入弯曲度为120度的压力曲筛，浆压力为0.3MPa，筛孔间隙为75mm，然后进入立式离心筛，离心筛转速1000转/分，筛网孔径0.07mm，然后用泵、管道将乳浆输送到蝶片式分离机，转速为4450转/分，分两道进行分离成葛粉浆、水、泥浆，第一道进浆浓度为6波美度，出浆浓度为13.5波美度，再稀释至9波美度为第二道进浆浓度，第二道出浆浓度达21波美度；再用泵、管道将葛粉浆送至刮刀离心机，转速为1200转/分，将水甩出，使葛粉含水量为30％；利用离心机离心力将湿葛粉送至干燥机，在温度148℃，时间1.3秒的气流瞬间进行干燥，使葛粉含水量为8％：干葛粉由旋风分离器回收，经100目筛过筛；经计量包装机械计量包装，由输送带入库。此实施例的产品完全符合质量标准，为合格产品，葛粉回收率93％，水分8％，细度合适为99.8％(通过100目筛的通过率)。