Кладезь природных богатств: картофель говорит сам за себя

Картофель — крахмалоносное растение и возобновляемый ресурс для производства пищевых продуктов и кормов для животных, а также использования в бумажной и текстильной промышленностях. Человек употребляет в пищу картофельную клетчатку, а протеины являются ценным ингредиентом кормов для животных. В будущем картофельная клетчатка станет еще более полезным источником пищи для человека. Однако переработка картофеля сложна и затратна. Поэтому в этой отрасли востребованы экологически безопасные и экономичные методы. Шведская компания Lyckeby Starch использует декантер и ленточный пресс Flottweg для оптимизации производственного процесса.

Компания Lyckeby Starch из г. Мьельбю, Швеция

Предыстория

У картофеля много названий: например, картофель называют земляным яблоком или клубнеплодом. Картофель, происходящий из Южной Америки, появился в Европе в 16 веке и изначально, благодаря своим красивым цветам, считался декоративным растением. Сегодня эти пасленовые выращиваются почти везде и считаются четвертым по важности продуктом питания в мире после риса, пшеницы и кукурузы. Но универсальный клубнеплод оказался способен на большее.

Это особенно заметно в городе Мьельбю на юге Швеции. Около 500 фермеров поставляют свой урожай картофеля компании Lyckeby Starch, где он перерабатывается для получения сырья для мировой пищевой и бумажной промышленностей. Только это предприятие ежегодно производит 75 000 тонн крахмала, а также клетчатку и протеины.

В целом картофель содержит приблизительно 75 % воды, 21 % крахмала и 4 % других веществ, сочетание которых зависит от сорта. По сравнению с другими источниками крахмала, например, пшеницей и кукурузой, картофель содержит более крупные крахмальные зерна. Кроме того, он отличается сниженной температурой желатинизации, то есть при смешивании картофельного крахмала с водой масса загустевает уже при 50 градусах, в то время как кукурузному и другому крахмалу для этого требуется нагрев до 70 градусов. Поэтому картофельный крахмал хорошо подходит не только для пищевой и бумажной, но и для химической промышленности, например, для изготовления клеев и красок.

Производство картофельного крахмала имеет давние традиции, но его переработка отличается определенной сложностью. Для повышения эффективности использования ресурсов и экономии средств компания Lyckeby Starch использует проверенную временем центрифугу Flottweg. Немецкая компания Flottweg уже более 30 лет поставляет предприятиям по переработке овощей соответствующие декантерные центрифуги и ленточные прессы. Они используются, например, для извлечения пшеничного крахмала, кукурузного глютена и горохового протеина, и конечно же

Задачи и их решения

Ресурсосберегающая переработка экономит воду и снижает затраты

Как и везде, в компании Lyckeby Starch картофель сначала тщательно промывают, удаляя землю и загрязнения. После мойки картофель измельчают на мелкие волокна. Затем в ходе специального процесса от волокон отделяют крахмал.

Остается так называемая картофельная пульпа. Именно на этом этапе на помощь приходят решения Flottweg, позволяющие отжать массу для извлечения волокон. Ранее компания Lyckeby Starch использовала для этого до 20 шнековых прессов, требовавших большого объема технического обслуживания. «Для этого нам приходилось задействовать собственных сотрудников, — говорит Томас Арнессон, технический директор компании Lyckeby Starch. — Благодаря ленточному прессу Flottweg мы смогли значительно упростить процесс. Ленточный пресс можно непрерывно использовать в течение недели без дополнительных расходов на техническое обслуживание и персонал. После этого он легко очищается в перерывах между производственными циклами».

Еще одно преимущество ленточного пресса по сравнению с другими производственными процессами заключается в возможности более интенсивного обезвоживания пульпы. Затраты на сушку после обезвоживания
картофельной пульпы определяются общим содержанием сухого вещества. Обезвоживание картофельной пульпы с помощью ленточного пресса Flottweg происходит непрерывно и с максимально возможным результатом. Использованную в производственном процессе воду можно применять повторно. Это повышает рентабельность технологического процесса.

Обезвоживание картофельной пульпы с помощью ленточного пресса Flottweg происходит непрерывно и с достижением максимально возможного содержа

Не просто корм для животных: Картофельный растительный протеин

При извлечении крахмала образуется большое количество жидкости, так называемого плодового сока. Его тоже можно использовать: Он все еще содержит около трех процентов ценного протеина, который в обезвоженном состоянии используется в производстве животных кормов. Декантерная центрифуга Z6E Flottweg применяется в компании Lyckeby Starch для переработки очень востребованного сырья. В процессе производства плодовый сок сначала нагревают до температуры более 100 градусов Цельсия. Одновременно уровень pH снижается до 4,5. Сочетание низкого уровня pH и высокой температуры приводит к коагуляции протеина, что позволяет отделить его с помощью декантера. Скорость вращения барабана и шнека в декантерной центрифуге создает центробежные силы, необходимые для осаждения более тяжелых частиц на внутренней стенке барабана. Шнек внутри барабана с полым валом, с одной стороны, отвечает за подачу неразделенной жидкости, а с другой – за перемещение твердого вещества в направлении конического дна барабана. Твердое вещество непрерывно поступает в коническую часть барабана, а очищенная жидкость отводится через импеллер.

Применение декантерной центрифуги Z6E позволило значительно усовершенствовать технологический процесс компании Lyckeby Starch. Модель оснащена регулируемым импеллером, позволяющим непрерывно настраивать качество продукта разделения в процессе производства. «Множество других моделей не имеют этой функции. Это означает, что для регулировки было необходимо постоянно останавливать производство, — объясняет Томас Арнессон. — Именно поэтому мы выбрали решение компании Flottweg. Кроме того, декантерная центрифуга оснащена удобной системой очистки, высокая эффективность которой обеспечивается особой компоновкой распылительных головок, особенно в сочетании с импеллером». Инвестиция также целесообразна в долгосрочной перспективе: декантерные центрифуги для производства протеина укомплектованы высококачественными подшипниками и уплотнительными кольцами, способными длительное время выдерживать высокие температуры. Компании, производящие картофельный крахмал, могут рассчитывать на высокое качество и надежность. В частности, в период сбора картофеля, с августа по декабрь, оборудование ни при каких обстоятельствах не должно выходить из строя. Даже кратковременные простои в этот период могут иметь фатальные последствия.

С помощью промышленных центрифуг и ленточных прессов Flottweg возможно осуществлять сепарацию крахмала, клетчатки и протеина из картофеля.

Итог. Перспективы на будущее

Извлечение протеина из картофеля, как правило, представляет собой стандартный процесс, оптимизация которого позволяет использовать полученный белок в том числе для питания. Рост населения и современные тенденции в еде, например, веганство, также повышают спрос на растительные протеины. На сегодняшний день такой спрос в основном удовлетворяется соевым протеином. Однако существует большой спрос и на генетически немодифицированные альтернативы. В настоящее время это преимущественно гороховый протеин, а в будущем также имеет смысл увеличить на этом рынке и долю картофеля. Стоит признать, это непростая задача. Высокие температуры во время переработки приводят к потере некоторых наиболее важных свойств протеина. Поэтому необходимо внедрять новые производственные процессы. Оптимизация переработки позволит увеличить использование растительного сырья. Промышленные центрифуги и ленточные прессы Flottweg позволяют ответственно использовать ценные ресурсы.

Об авторе

Нильс Энгельке

Нильс Энгельке (Nils Engelke) — менеджер по коммуникациям и связям с общественностью Flottweg SE

 

Манфред Кропп

Манфред Кропп (Manfred Kropp) — инженер по продажам Flottweg SE и наш эксперт по переработке картофельного крахмала