优质魔芋精粉湿法加工工艺及设备配套研究

吴 伦 王 鹏 赵帮泰

（四川省农业机械研究设计院，四川 成都 610066）

魔芋是一种经济价值较高（目前鲜芋市价为4.5元/千克，精粉市价为70元/千克），且消费市场大，亩产高（鲜芋平均亩产为3 000千克）的经济作物。我国的魔芋总产量与日本相当，但在原料成本方面具有明显优势。本文对魔芋精粉加工方式和提高精粉质量的加工工艺进行论述。

1 魔芋精粉传统干法加工工艺

鲜芋→凹坑清理→机械清洗去皮→精细清理→提升→切片→干燥（加入SO2气体抗褐变）→干片分级→粉碎→风选分离淀粉及杂质→筛分→研磨→精粉

这种工艺的最大缺陷是魔芋精粉中含有SO2残留物，使精粉的用途受到限制。多年来，魔芋界人士十分希望淘汰人为加入SO2抑制多酚氧化酶活性以减小精粉褐变的干法加工技术，也先后研制开发了多种魔芋精粉湿法加工工艺及配套设备，但因工艺不成熟、设备配套不合理、自动化程度低、设备可靠性差、加工成本高等原因，不能在实际生产中广泛推广应用。2009年至2010年间，四川省农业机械研究设计院承担的国家级星火计划重点项目《优质魔芋精粉湿法加工工艺及成套设备开发》，对魔芋加工工艺和设备进行了较深入的研究与设计，攻克了魔芋湿法加工的关键技术难题，使其工艺合理，设备配套先进可靠，实现了无SO2、低加工成本生产优质魔芋精粉的目标。

与干法加工比较，湿法加工经济合理地应用了加工液体介质。水是最廉价的液体介质，但因魔芋的主要成分为葡甘聚糖（即魔芋精粉）、淀粉、纤维等，遇水极易溶胀结块，所以用水做介质的一级粉碎、分离淀粉杂质及脱水，必须在尽可能短的时间内完成，魔芋粉碎后与水接触时间很短时，葡甘聚糖异细胞仍具有较好的硬度和韧性，当受到剪切、冲击、挤压等各种机械力的作用时，不易破碎，而普通细胞很容易被粉碎为颗粒微小的粒子。随着加工机械力的作用，葡甘聚糖异细胞表面的普通细胞及杂质被研磨脱落后成为微小颗粒悬浮于液体介质中，在固液分离时，通过一定孔径的滤网（布）被除去，同时，异细胞中所存在的少量可溶性糖、粗蛋白、纤维素、矿物质元素也逐渐溶解于液体介质中，通过固液分离而被除去。鲜芋粉碎、分离淀粉及脱水要连续快速完成，分离淀粉杂质及脱水后的魔芋精粉立即被送入能抑制其溶胀结块的酒精溶液中进一步洗涤，因而湿法比干法生产的精粉更为纯净，其市场售价平均提高30%左右。

2 魔芋精粉湿法加工和干法加工的本质区别及先进性比较

2.1 湿法加工技术不需人为加入SO2抗褐变，魔芋精粉中不含SO2。2.2 湿法加工工艺无长时间的高温芋角烘烤环节，精粉粘度比干法加工高20%左右，市场售价也相应提高。

2.3 湿法加工通过洗涤和研磨，除去了葡甘聚糖粒子表面和内部可溶性杂质，葡甘聚糖粒子纯度较干法加工高。

2.4 湿法加工精粉的葡甘聚糖粒子在液体介质作用下与普通细胞联结变松散，易于分离，无需干法加工所采用的长时间粉碎与研磨，减少了葡甘聚糖在机械加工中的流失，从而使精粉的收成率比干法加工高3%-5%。

3 魔芋精粉湿法加工与国内外同类技术产品相比有如下创新点

3.1 技术创新

1）采用食用酒精作阻溶剂，与早期采用硼砂作阻溶剂比较，避免了精粉中含硼，与传统干法加工相比，无需加入SO2抗褐变，精粉中无SO2残留，是加工有机魔芋精粉最有效的方法，符合目前国际市场对精粉无化学残留的要求。

2）鲜芋在初粉碎及分离淀粉工序环节利用水作介质，采用快速粉碎分离淀粉后随即加入酒精溶液抑膨，使精粉来不及膨化，与传统的鲜魔芋粉碎前加入酒精抑膨比较，大幅度降低了酒精消耗量及加工成本。

3）采用尽可能密闭的加工设备及输送管路系统，最大限度地降低了酒精的挥发消耗，对精粉机械脱水废液及真空干燥废气多处进行酒精回收，由此前加工1吨魔芋精粉消耗1.5吨以上食用酒精降低到1吨以下，大幅降低了魔芋精粉的加工成本。

4）与传统干法加工比较，机械脱水及分离湿淀粉后，只需干燥剩余精粉，节省了干燥热源。

5）分离出的淀粉废液用于生产饲料淀粉，变废为宝综合利用，减少了环境污染。

湿法精粉与干法精粉主要性能指标对比

魔芋精粉湿法加工工艺流程

3.2 设备开发

1）开发了鲜芋粉碎、分离淀粉一体化连续作业机组设备，确保该工序的加工时间短，精粉不被膨化，分离掉大量淀粉及水后再加入酒精抑膨，与传统粉碎鲜芋前（此时鲜魔芋含有大量淀粉及水分）加入酒精抑膨比较，大幅降低了酒精消耗量及酒精回收量。

2）引进先进技术，开发高效精粉抛光研磨除杂机。利用精粉晶体颗粒与杂质比重不同等特点，通过引进消化吸收日本技术，研制开发了专用于湿法魔芋精粉的抛光研磨除杂机，经过抛光研磨去杂分离加工后，即使是湿法加工很粗糙的毛粉，其中的黑点杂质也能被基本除净，精粉色泽及透明度大幅提高，完全达到特级纯化魔芋精粉的理化指标。这不仅进一步提高了魔芋精粉的质量，也使鲜魔芋的清洗去皮工序大为简化，只需把鲜魔芋表面的泥沙清洗干净即可，无须人工精细清理，节约了大量人工成本。

3）成套生产线设备配套先进合理，可靠性高，操作简单，维修方便。经农业部农产品加工机械设备质量监督检验测试中心检测，各项指标均达到计划任务书要求。

3.3 精粉质量大幅提高

经四川省产品质量监督检验检测院检测该成套生产线设备加工的魔芋精粉，特级品达到100%，精粉平均市场售价提高30%，设备运行成本降低约15%。