سفارش طرح توجیهی
ایده هاایده های صنعتیبخش صنعت

طرح توجیهی تولید نشاسته از سیب زمینی

مقدمه

نشاسته ذخیره غذایی اصلی گیاهان است و در صورت لزوم، گیاه آن را مصرف می کند . بررسی میکروسکوپی نشان داده است که نشاسته منابع گیاهی مختلف، از دانه های ریزی تشکیل یافته است که شکل و اندازه آن ها مختص گیاهی است که از آن به دست می آید.

اندازه دانه های نشاسته – که در طول بلندترین محور آن اندازه گیری شده اند، بین 0/0002 تا 0/015 سانتی متر متغیر است. ذراتی با این اندازه را نمی توان با چشم غیر مسلح دید؛ اما در بررسی میکروسکوپی به وضوح قابل رویت می باشد. اندازه دانه های نشاسته ممکن است روی خواص نشاسته اثر بگذارد. به عنوان مثال، دانه های بزرگ تر راحت تر از دانه های کوچک، ژلاتینی می شوند.

نشاسته در آب سرد حل نمی شود. اگر نشاسته در آب حرارت داده شود؛ آب از دیواره دانه ها عبور می کند و موجب متورم شدن دانه ها می گردد. این عمل در 60 درجه سانتی گراد حرارت، آغاز و تا 85 درجه سانتی گراد ادامه می یابد؛ به صورتی که حجم دانه ها تا حدود 5 برابر افزایش می یابد. این فرآیند به ژلاتینه شدن موسوم است. چنین سلولی – در صورتی که به اندازه کافی غلیظ باشد – در اثر سرد کردن به صورت ژل در می آید.

گلوکز تنها منو ساکاریدی است که در اثر آبکافت نشاسته بدست می آید. نشاسته مخلوطی از دو جسم به نام آمیلوز و آمیلوپکتین می باشد. هر دوی این ترکیبات پلی ساکارید هستند و معمولاً مقدار آمیلوپکتین در حدود 4 برابر آمیلوز است. مهمترین منابع استخراج نشاسته شامل دانه غلات نظیر گندم، برنج، ذرت، جو، یولاف و گیاهان غده ای نظیر انواع سیب زمینی و کساوا می باشد.

نشاسته ممکن است در ساقه و یا غده های سیب زمینی ذخیره شود. نکته مهم در مورد نشاسته سیب زمینی آن است که دانه های نشاسته سیب زمینی از یزرگ ترین دانه ها به شمار می آیند.
در طرح حاضر به بررسی تولید نشاسته از سیب زمینی خواهیم پرداخت که در چند دهه اخیر در سطح دنیا مورد توجه قرار گرفته است.

موارد مصرف و کاربرد نشاسته

نشاسته می تواند باعث افزایش ویسکوزیته، تشکیل ژل و فیلم، افزایش جذب و نگهداری آب و ایجاد بافت در مواد در آب نبات ها، آدامس ها ، قوام دهنده، ابری کننده غذایی شود.

در صنایع غذایی از نشاسته بعنوان عامل پیکر دهنده و پرکننده ها استفاده می شود. موارد کاربرد آن در صنایع نانوایی، شیرینی سازی، صنایع گوشت، انواع سس ها، دسرها و سوپ ها می باشد. نشاسته در ترکیب پودرهای نانوایی و مواد بهبود دهنده پخت جهت کاهش بیاتی نان، در فرمولاسیون بیسکویت، کیک و کراکر برای بهبود بافت، تردی فرآورده و کنترل pH ،در صنایع پخت پیش از قالب گیری و برای جلوگیری از چسبیدن خمیر به قالب نیز به کار می رود.

همچنین برای ایجاد قوام و پایداری در تهیه انواع دسرها، سس ها و ماست میوه ای از نشاسته استفاده می شود. از نشاسته در صنایع کنسروسازی (در تهیه سوپ ها و خوراکهای آماده)، صنایع گوشت (در فرمولاسیون سوسیس و کالباس به عنوان ماده پرکننده و نگهدارنده آب)، صنایع تولید غذاهای منجمد (مانند بستنی به عنوان جایگزین چربی)، آدامس، قهوه، شیر کندانسه (به عنوان ماده پرکننده) نیز استفاده می شود.

در تولید دکستروز، دکسترین، گلوکز مایع و سایر انواع شربت های گلوکز از نشاسته استفاده می شود. بدین صورت که از هیدرولیز نشاسته تحت شرایط معین، دکسترین و گلوکز مایع تهیه می گردد که هر کدام به نوبه خود کاربردهایی دارند.

خواص کاربردی نشاسته و مشتقات آن محدود به صنایع غذایی نمی شود و در صنایع دیگر نظیر صنایع شیمیایی، داروسازی و تولید لوازم بهداشتی، حفاری چاه نفت، تولید پارچه، کاغذ، چسب و رنگ سازی نیز کاربردهای ارزشمندی دارد. نشاسته طبیعی سیب زمینی جسمی چسبنده و کش دار است. از نشاسته با آب گرم چسبی می سازند که دارای قدرت چسبندگی بالا است و در صحافی کتاب و در کاغذ دیواری، آهار زند به لباس و تکمیل پارچه به کار برده می شود. نشاسته را برای غلظت دادن مرکب چاپ هم به کار می برند. در کندن چاه های بسیار ژرف (عمیق) برای آماده کردن آبی که روی مته چاه کنی می ریزند؛ از نشاسته بهره گیری می کنند.

از نشاسته سیب زمینی بیشتر در صنایع کاغذ سازی ( 60%) و سپس نساجی ( 30%) استفاده می شود و فقط 10% آن در صنایع غذایی کاربرد دارد. همچنین ضایعات مجموعه فرآیند نشاسته سیب زمینی که عمدتاً حاوی مواد فیبری و سلولزی پوست سیب زمینی می باشد؛ پس از پرس کردن و کاهش درصد رطوبت آن، برای خوراک دام می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی کالاهای جایگزین نشاسته

نشاسته ذخیره غذایی اصلی گیاهان است. نشاسته را می توان از منابع مختلف از جمله ذرت، سیب زمینی، برنج، گندم و … تولید کرد. بنابراین نشاسته ذرت و نشاسته گندم محتمل ترین کالاهای جایگزین برای نشاسته سیب زمینی به شمار میروند اما باید توجه داشت که فرآیند استخراج نشاسته از سیب زمینی در مقایسه یا تولید نشاسته از ذرت و گندم آسانتر می باشد. کیفیت نشاسته حاصل از سیب زمینی در مقایسه با نشاسته گندم و ذرت بالاتر می باشد؛ زیرا قطر دانه های نشاسته سیب زمینی از قطر دانه های نشاسته گندم و نشاسته ذرت بزرگ تر است.

علاوه بر آن برای مصارف کاغذ سازی و نساجی استفاده از نشاسته سیب زمینی ترجیح داده می شود. دلیل آن نیز بزرگی قطر دانه های نشاسته سیب زمینی نسبت به سایر نشاسته ها می باشد. زیرا سبب بالا بودن بودن میزان و سرعت جذب آب در نشاسته سیب زمینی نسبت به سایر نشاسته ها می شود.

بعلاوه قابلیت پخش شدن یه صورت یک لوله نازک در صنعت کاغذ سازی بیشتر است و لذا توصیه می شود در این صنعت از نشاسته سیب زمینی استفاده شود. از نشاسته سیب زمینی بیشتر در صنعت کاغذ سازی ( 60%) استفاده می گردد. 30% از نشاسته تولید شده از سیب زمینی در صنعت نساجی و 10% آن برای مصارف جنبی از قبیل تولید گلوکز مایع، قوام دهنده ژله ها، ابری کننده در آدامس سازی و آب نبات سازی، پودر نانوائی، انواع سوسیس و … به کار می رود.

میزان نشاسته استحصالی از هر 100 گرم
سبوس، پوست گندم و گندم23گرم
برنج قهوه ای80گرم
برنج سفید85گرم
سیب زمینی14/8گرم
سیب زمینی دیررس16/6گرم

کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده نشاسته

تولید نشاسته از فرآیندهای عمده سیب زمینی محسوب می گردد. تقریباً 30% از کل سیب زمینی تولید شده در جهان برای تولید نشاسته مورد استفاده قرار می گیرد. بنا به گزارش سایت انستیتوی بین المللی نشاسته (International institute Starch) مناطق عمده تولید نشاسته در جهان عبارت از آمریکای شمالی (ایالات متحده و کانادا)، چین، ژاپن و تایلند.

بررسی اجمالی تکنولوژی و روش های تولید نشاسته از سیب زمینی

  • انبار کردن سیب زمینی و تجهیزات لازم
    حمل سیب زمینی از مزارع به انبار توسط کامیون صورت می گیرد. در انبار، سیب زمینی به صورت فله نگهداری می شود. این کار سبب می شود ضایعات به طور چشمگیری کاهش پیدا کند. سیب زمینی ها را تا ارتفاع 30 سانتی متر روی هم ریخته و بدین ترتیب خاک زیادی در میان توده ها جمع نمی شود. وجود خاک تا حدود 15-10% در میان فله، هم زیانی به محصول نمی رساند و هم از تبخیر زیاد رطوبت سیب زمینی جلوگیری می کند.

    درجه حرارت هوای داخل انبار باید حدود 15-9 درجه سانتی گراد باشد و مقدار آن، توسط مدیریت انبار کنترل شود. برای ثابت نگه داشتن درجه حرارت باید به طور مداوم هوا به داخل انبار دمیده شود. مقدار هوای مورد نیاز 70 متر مکعب در ساعت برای یک تن محصول فله می باشد.

    سیستم هوادهی بصورت کانال بوده و شامل یک کانال اصلی و چندین کانال فرعی هوا می شود.
    بادزن های مورد استفاده شامل:

    1. بادزن نوع سانتریفیوژی
    2. بادزن نوع اکسیال

    می باشد. بدلیل نصب و راه اندازی ساده تر، معمولاً از نوع دوم استفاده می شود.
    روشنایی انبار نیز باید در حدی باشد که ضمن فراهم آوردن نور کافی برای انجام کارهای مربوطه، منجر به خرابی محصول نشود. روشنایی زیاد موجب سبز شدن رنگ و سمی شدن سیب زمینی می گردد. به همین دلیل انبار باید به گونه ای ساخته شود که هیچ نوری از خارج به داخل آن نتابد. مقدار روشنایی برای انبار نگهداری سیب زمینی 50 لوکس تعیین شده است.
    ارتباط انبار نگهداری سیب زمینی با محیط خارج کاملاً باید قطع باشد و بطور کامل با مواد مناسب ایزوله شود.

  • فرآیند تکنولوژی و تجهیزات اصلی خط تولید نشاسته

    فلو شیت فرآیند نشاسته از سیب زمینی (Process Flow Sheet)
    فرآیند تولید نشاسته

    اگر شما از تکه های خشک شده سیب زمینی استفاده کنید؛ باید مخزن خیساندن تکه های خشک سیب زمینی، ماشین syrup-milling را اضافه کنید و می توانید Transfer & Cleaning و grinder را حذف کنید اما بقیه فرآیند اساساً مانند یکدیگر است.

  • ویژگی های فرآیند
    1. انتقال و شستشو (Transfer & Cleaning) در مواد خام: می توانید از transferring و cleaning دو مرحله ای برای حجم تولید کم استفاده کنید. اما برای حجم تولید بالاتر، قسمت cleaning باید برای از بین بردن شن، سنگ، مواد آهن دار و سایر ناپاکی ها استفاده شود. در این فرآیند صرفه جویی در منابع انسانی و منابع آبی می تواند به دست آورده شود.
    2. له سازی (Crush) : له کردن و خرد سازی سیب زمینی خام می تواند با hammer grinder و pulverizer انجام شود. خرده ها بعد از پودرسازی مناسب هستند و کیفیت خوبی دارند. تجهیزات با استانداردهای مختلفی می توانند برطبق بازده های متفاوت انتخاب شوند. در میان تجهیزات، hammer grinder دارای ویژگی خوب عمر خدمت طولانی و نگهداری آسان است.
    3. ماسه زدایی (Sand Removing ) : چندین کارخانه کوچک از کارگاه های دستی توسعه یافته اند. نشاسته تولید شده مقدار زیادی شن دارد و مزه دارد که تاثیر بسزایی در حجم فروش و قیمت نشاسته دارد و به اعتبار تولیدکننده خدشه وارد می کند. شن می تواند از نشاسته به یکباره با استفاده از Sand Remover زدوده شود که باعث می شود تا کیفیت افزایش یابد. این وسیله دارای مزیت عملیات آسان و نتیجه کامل است. بنابراین، شن های نشاسته می توانند تا زیر 0/3% کاهش یابند.
    4. جدا سازی شیره و تفاله (Syrup & Residue Separating ) : جدا سازی شیره و تفاله یک فرآیند مهم در تولید نشاسته است. روش استخراج نشاسته توسط فرآیند جدا سازی شیره و تفاله و فرآیند پودر سازی تعیین می شود.

      چون کارخانه های کوچک از نظر فضا، شرایط مالی و اقتصادی، حجم تولید و دیگر دلایل بیرونی محدودیت دارند؛ یک غربال کشیده افقی که دارای ویژگی های تولید بیشتر و صرفه جویی در هزینه است را، برای جداسازی شیره و تفاله پیشنهاد می کنیم. همچنین برای کارخانه های متوسط، centrifugal sieve (با سرعت چرخش r/m 2000-1800) -که شیره و تفاله را با نیروی گریز از مرکز تولید شده توسط چرخش سریع جدا می سازد- گزینه خوبی است. برای کارخانه های بزرگتر، نوعی از تجهیزات پیشرفته استفاده می شود که می تواند نتیجه جداسازی شیره و تفاله را، تضمین کند.

      ضمناً دستگاه افشاننده اسید سولفوریک می تواند برای تضمین سفیدی نشاسته و افزایش سرعت ته نشینی استفاده شود. روش سنتی اسید و شیره و فرآیند سفید کردن شیمیایی می تواند برای کارگاه هایی که حجم فعالیت آنها در محدوده استانداردهای خوراکی است؛ استفاده گردد.

    5. جداسازی پروتئین (Protein Separating ) : پروتئین باید درحین نشاسته گیری از سیب زمینی، جدا شود. این فرآیند جداسازی، فرآیند تصفیه سازی (Purifying Process) نامیده می شود. تجهیزات انتخاب شده، تجهیزات تصفیه سازی نامیده می شوند که شامل disk sparator و vortex machine می باشد. کارکرد این دستگاه این است که پروتئین را از شیره نشاسته جدا می کنند. ماده حاصل عموماً نشاسته زرد نامیده می شود.

      مقدار نشاسته زرد نشاسته، برای صنعت غذایی زیاد سفت و محکم نیست. ولی برای نشاسته درجه صنعتی، به خصوص denatured starch ،نشاسته زرد محکم تر است. در نتیجه، تجهیزات تصفیه کننده باید به عنوان تضمین کننده به منظور تولید نشاسته درجه بالا به کار گرفته شود.

    6. رطوبت زدایی (Dehydration) : یک ماشین تفکیک کننده 3 پایه برای رطوبت زدایی وجود دارد.
    7. خشک سازی (Drying) : سه نوع محصول خشک سازی بر اساس نیازهای مختلف ما ساخته شده است.
      • نوع اول، خشک کن water-stove plate-type spiral flow است که می تواند مقدار گرما را هنگامیکه میزان مشخصی بخار را آماده می کند، تامین کند. بر پایه این تجهیزات، مشتری می تواند یک حمام کوچک بسازد یا حرارت را برای محل کار تامین کند.
      • نوع دوم، خشک کن seprate-stove plate-type spiral flow است. این خشک کن دارای خصوصیت نصب آسان، متمرکز سازی عرضه گرما و میزان بالای گرما است.
      • نوع سوم، heat-conducting oil drier است. این خشک کن دارای ویژگی هایی همچون تامین حرارات ثابت و حفظ انرژی است.

لیست قیمت ماشین آلات خط تولید نشاسته از سیب زمینی

شرح
Scraper Conveyor
Washer
Crusher
Centrifugal Sieve
Slurry Sieve
Sand Remover
Sand Remove Pump
Rotary Filter
Hydrocycline
Slurry Pump
High Pole Pump
Pool Mixer
Vacuum Filter
Airstream Dryer
Control Cabinet

تجزیه و تحلیل و ارائه جمع بندی و پیشنهاد نهایی در مورد احداث واحد تولید نشاسته از سیب زمینی

میزان وجود نشاسته در سیب زمینی حدود 18% الی 20% می باشد. با توجه به وجود میزان کم نشاسته در سیب زمینی معمولاً واحدهای صنعتی فعال در این زمینه در کنار تولید نشاسته به تولید نشاسته از سایر منابع مانند گندم نیز می پردازند.

لازم به ذکر است که توجیه پذیری اقتصادی یک طرح تنها از جنبه مالی آن مد نظر قرار نمی گیرد. توجه به سایر ابعاد که نمونه های آن در ذیل آمده است نیز، از سایر مسائلی است که در هنگام تصمیم گیری در مورد سرمایه گذاری مد نظر قرار می گیرد.

  1. تولید این محصول اساسی دستخوش تغییرات و نوسانات شدید است و میزان محصول سال به سال متغیر است. برای اطمینان خاطر زارع از این جهت که محصولش از بین نرود و متضرر نشود؛ نیاز به کارخانجات صنایع تبدیلی سیب زمینی احساس می شود.
  2. صنایع جنبی سیب زمینی می تواند تا حدودی در جذب محصول مازاد موثر باشد و ضمناً از ضایعات محصول نیز – که رقم بالایی است – جلوگیری نماید.
  3. صنایع جنبی سیب زمینی با توجه به معضل بیکاری می تواند موقعیت های شغلی مناسبی را فراهم نماید. همچنین در خصوص افزایش سطح زیر کشت این محصول و بالا بردن درآمد و رفاه کشاورزان نیز موثر می باشد.

User Rating: Be the first one !
به این مطلب امتیاز دهید:
2 رای1/5
گرد آورنده
ایـ توجیهی
برچسب ها
دانلود رایگان طرح توجیهی

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن