NO126159B

NO126159B -

Info

Publication number: NO126159B
Application number: NO449868A
Authority: NO
Inventors: Pierre Tanguy; Carre Pierre; Jean Le Boulboech
Original assignee: Pierre Tanguy; Carre Pierre; Jean Le Boulboech
Priority date: 1968-02-28
Filing date: 1968-11-13
Publication date: 1973-01-02
Also published as: SE359223B; DK122103B; NL6816974A; DE1808400B2; AT302565B; CH538851A; ES360440A1; BE727176A; AT297980B; DE1808400C3; FI51269C; DE1817917B2; BR6905905D0; GB1265663A; FR1586843A; JPS5245145B1; PL71371B1; NL150673B; FI51269B; DE1817917A1

Description

Fremgangsmåte for utvinning av stivelse fra stivelsesholdige produkter. Process for extracting starch from starchy products.

Oppfinnelsen angår utvinning og rensning av stivelse fra stivelsesholdige røtter The invention relates to the extraction and purification of starch from starchy roots

og stammer, såsom tapioka, potet, søte and stems, such as tapioca, potato, sweet

poteter, arrowrot og sago. Oppfinnelsen er potatoes, arrowroot and sago. The invention is

ikke bare anvendelig på friske røtter, f. not only applicable to fresh roots, e.g.

eks. tapiokarøtter, men også på tørre røtter e.g. tapioca roots, but also on dry roots

som er lagt i bløt for at de igjen kan bli which have been soaked so that they can remain again

vannfylt og samtidig utlutes for å bli fri filled with water and at the same time leached to become free

for oppløselige bestanddeler. Oppfinnelsen for soluble components. The invention

er særlig brukbar på friske tapiokarøtter is particularly useful on fresh tapioca roots

og vil bli beskrevet med henvisning til disse, and will be described with reference to these,

skjønt det ikke er hensikten å begrense although it is not intended to limit

oppfinnelsen hertil. Tapioka omtales også the invention hereto. Tapioca is also mentioned

som maniokrot, kassava og yuca, men be-tegnelsen tapioka vil bli brukt i det føl-gende. such as cassava root, cassava and yuca, but the term tapioca will be used in the following.

Ved utvinning av stivelse fra tapiokarot er der tre hovedtrinn, nemlig (1) fin-rivning av knollenes celler for å frigjøre In the extraction of starch from tapioca root there are three main steps, namely (1) fine tearing of the cells of the tubers to release

stivelseskornene fra dem, (2) vasking og the starch grains from them, (2) washing and

utskilling av de frigjorte stivelseskorn fra excretion of the liberated starch granules from

fibrene og (3) fjerning av oppløselige stoffer og gjenværende fibre fra den fremkomne stivelsesoppslemning fra trinn (2). the fibers and (3) removing soluble substances and residual fibers from the resulting starch slurry from step (2).

De mest effektive metoder som hittil The most effective methods so far

har vært kjent til finrivningstrinnet om-fatter bruken av mekaniske innretninger has been known until the comminution step involves the use of mechanical devices

i flere trinn. Røttene blir først vasket, og in several steps. The roots are first washed, and

ved noen utførelser skrellet. De sendes så in some versions peeled. They are then sent

gjennom en rivemaskin og så, om det ønskes, til fornyet rivning. Selv ved de mere through a shredder and then, if desired, to renewed shredding. Even they know more

effektive riveinnretninger er det imidlertid however, effective shredding devices are

umulig å frigjøre all stivelse i en enkelt impossible to release all the starch in a single

operasjon, og følgelig brukes også en pulpe-maskin. Denne består av en finmasket sikt operation, and consequently a pulping machine is also used. This consists of a fine-mesh sieve

som pulpen gnis igjennom. through which the pulp is rubbed.

Pulpen fra de førnevnte innretninger The pulp from the aforementioned facilities

vaskes med ferskvann over en rekke sikter eller rystemaskiner for å vaske ut den frigjorte stivelse fra pulpen og adskille ho-vedmassen av stivelsen fra fibrene. Avhengig av størrelsen på åpningene i siktene kan så meget som 30 pst., og i alminnelighet minst 25 pst., av fibrene gå videre med stivelsen og vannet. washed with fresh water over a series of sieves or shaking machines to wash out the liberated starch from the pulp and separate the bulk of the starch from the fibres. Depending on the size of the openings in the sieves, as much as 30 per cent, and generally at least 25 per cent, of the fibers can pass on with the starch and water.

Det fremkomne stivelseslam som omtales som møllestivelse sendes over stivelsebord eller gjennom sentrifuger for å skille gjenværende fiber og oppløselige stoffer fra stivelsen. Endelig befries stivelsen fra vann, og stivelsekaken tørres. The resulting starch sludge, which is referred to as mill starch, is sent over starch tables or through centrifuges to separate the remaining fiber and soluble substances from the starch. Finally, the starch is freed from water, and the starch cake is dried.

Det er flere mangler ved de hittil kjente metoder for utvinning av stivelse fra tapiokarot, hvorav den viktigste er at et stort kvantum stivelse, dvs. 35 til 40 pst., forblir bundet til fiberen selvom der brukes to passasjer over rivemaskinene. Rivemaskinene, som er utstyrt med rasper, greier for det meste bare å rive eller male istykker knollcellene med det resultat at fibrene reduseres i partikkelstørrelse, men massen av stivelese blir ikke frigjort fra dem. Rivemaskinenes malevirkning er øyensynlig ikke sterk nok til å frigjøre stivelsen. Enn videre, under arbeidet med rivning og pulping males buntene av kar eller fiber i røttene også til en liten par-tikkelstørrelse, og dette malte materiale øker mengden av fin fiber i pulpen som stivelsen skilles ut fra. Hammermøller som brukes i noen tapiokafabrikker har en lignende virkning som rivemaskiner med til-hørende dannelse av fine fibre. There are several shortcomings in the previously known methods for extracting starch from tapioca root, the most important of which is that a large quantity of starch, i.e. 35 to 40 per cent, remains bound to the fiber even if two passages over the grating machines are used. The shredders, which are equipped with graters, mostly only manage to shred or grind the tuber cells to pieces, with the result that the fibers are reduced in particle size, but the mass of starch is not released from them. The grinding action of the shredders is apparently not strong enough to release the starch. Furthermore, during the work of tearing and pulping, the bundles of vessels or fiber in the roots are also ground to a small particle size, and this ground material increases the amount of fine fiber in the pulp from which the starch is separated. Hammer mills used in some tapioca factories have a similar effect to shredders with the associated formation of fine fibres.

En annen mangel er at de hittil kjente innretninger til finfordeling faktisk redu-serer all fiberen til finpartikler som det na-turligvis er vanskeligere å skille fra frigjort stivelse enn en grov fiber. Another shortcoming is that the hitherto known devices for fine distribution actually reduce all the fiber to fine particles which are naturally more difficult to separate from released starch than a coarse fiber.

Ennu en mangel ved de nuværende rivemaskiner er de høye vedlikeholdsom-kostninger. Bladene eller tennene i raspene må hyppig erstattes, og med hånd, på grunn av at enhver hård gjenstand, f. eks. Stener, stålstykker i systemet vil slå bladene eller tennene av raspene på et øye-blikk. Reserverotorer må være for hånden til enhver tid. Noen fabrikanter foretrekker å ta et tap av stivelseutbytte heller enn for hånd å erstatte bladene i raspen. Another shortcoming of the current shredders is the high maintenance costs. The blades or teeth in the rasps must be replaced frequently, and by hand, because any hard object, e.g. Stones, pieces of steel in the system will knock the blades or teeth off the rasps in the blink of an eye. Spare rotors must be on hand at all times. Some manufacturers prefer to take a loss of starch yield rather than manually replace the leaves in the rasp.

Blant andre mangler ved de for tiden kjente metoder til utvinning av stivelse fra tapiokarøtter som kan nevnes her, er at der trenges et stort antall av sikter eller ryste-innretninger til vaskeprosessen, som i sin tur krever plass i bygningen, vedlikehold og høyere kapitalinnvesteringer i forhold til deres antall. Av det ovenstående vil det fremgå at fremgangsmåter som hittil er brukt er lite effektive og uøkonomiske. Among other shortcomings of the currently known methods for extracting starch from tapioca roots that can be mentioned here is that a large number of sieves or shaking devices are needed for the washing process, which in turn requires space in the building, maintenance and higher capital investments in relative to their number. From the above, it will appear that methods that have been used so far are not very effective and uneconomical.

Det viktigste formål med denne oppfinnelse er å tilveiebringe visse forbedringer i utvinningen av stivelse fra stivelseholdige røtter og stammer som f. eks. tapiokarøtter, hvorved prosessen forenkles, stivelsesutbyttet økes, og omkostningene forminskes. Et spesielt formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et middel til å frigjøre stivelsekorn fra de celler som inneholder dem, hvorved cellen bare kløves åpen eller bringes til å briste for frigjøring av stivelsen i stedet for å rives eller males ved reduksjon av partikkelstørrelsen. Et annet formål er å øke det antall celler som sprenges for derved å frigjøre flere stivelseskorn og øke utbyttet av stivelse. Videre å tilveiebringe en forbedret metode til å frigjøre stivelseskorn fra cellene, hvilket tillater mindre vasking for å skille den frigjorte stivelse fra fibrene enn hva der hittil har vært brukt. Det er også et formål å tilveiebringe et middel til å sprenge cellene uten å male opp karbuntene eller fibrene i røttene, likeledes å tilveiebringe et vaskesystem som har øket kapasitet i forhold til tidligere kjente fremgangsmåter. Andre formål vil tre frem i det følgende. The most important purpose of this invention is to provide certain improvements in the extraction of starch from starchy roots and stems such as e.g. tapioca roots, whereby the process is simplified, the starch yield is increased, and the costs are reduced. A particular object of the invention is to provide a means of releasing starch grains from the cells containing them, whereby the cell is merely split open or caused to burst to release the starch instead of being torn or ground to reduce the particle size. Another purpose is to increase the number of cells that burst, thereby releasing more starch grains and increasing the yield of starch. Further to provide an improved method of releasing starch grains from the cells, which allows less washing to separate the released starch from the fibers than has been used heretofore. It is also an aim to provide a means to burst the cells without grinding up the vessel bundles or the fibers in the roots, likewise to provide a washing system which has increased capacity compared to previously known methods. Other purposes will emerge in the following.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer forbedringer med hensyn til hvert av de tre hovedtrinn som er nevnt foran, og i sin foretrukne form innlemmer den forskjellige kombinasjoner av de tre forbedrete trinn. The present invention provides improvements with respect to each of the three main steps mentioned above, and in its preferred form it incorporates various combinations of the three improved steps.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte til utvinning av stivelse The present invention provides a method for extracting starch

fra stivelsesholdige røtter og stammer ved hvilken det stivelsesholdige materiale bearbeides i et våtsystem for å frigjøre stivelsen fra cellene, og den fremkomne blanding av stivelse-fiber-fruktvann underkastes sikte- og vaskeprosesser for å vaske og from starchy roots and stems whereby the starchy material is processed in a wet system to release the starch from the cells, and the resulting mixture of starch-fibre-juice is subjected to screening and washing processes to wash and

skille den frigjorte stivelse fra fibrene, og den resulterende stivelsesoppslemming behandles videre for å fjerne gjenværende fiber og oppløselige stoffer fra den, såsom ved stivelsesbord eller sentrifugeutstyr. Den forbedrete fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen består i at det stivelsesholdige materiale tilføres en med høy hastighet roterende rotorskive som overfører sin hastighet til materialet og slynger det mot en overflate, hvis støtretning i det vesentlige er normalen til materialets retning, hvorved stivelseskornene frigjøres fra cellen uten findeling av disse eller karfibrene, idet nevnte roterende skives periferihastigheter er minst omkring 6.300 meter i minuttet. separate the released starch from the fibers, and the resulting starch slurry is further processed to remove residual fibers and solubles from it, such as by starch tables or centrifuge equipment. The improved method according to the invention consists in the starch-containing material being fed to a high-speed rotating rotor disc which transfers its speed to the material and flings it towards a surface, the direction of impact of which is essentially normal to the direction of the material, whereby the starch grains are released from the cell without comminution of these or the carbon fibres, the peripheral speeds of said rotating disc being at least around 6,300 meters per minute.

I henhold til den forbedrete fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse blir f. eks. friske tapiokarøtter, efterat de er vasket og skrellet og sendt gjennom en snittemaskin eller forknuser, utsatt for virkningen av en slagmølle (som beskrives i det følgende), som får det stivelsesholdige materiale med kritisk hastighet til å slå mot en overflate, idet støtvirkningen i det vesentlige er normal på materialets retning. Tørkete røtter er allerede snittet, så de behøver bare en bløteprosess forut for behandlingen i slagmøllen. Derefter kan den resulterende stivelses-fiberfruktvann-blanding vaskes på vanlig måte med rent vann over en rekke sikter eller rystebord for å vaske den frigjorte stivelse fra fibren og for å skille massen av fiber fra den. Imidlertid inkluderer oppfinnelsen som et valgfritt trinn, som dog bør foretrekkes, bruken av et vaskesystem omfattende en rekke sentrifuger eller siktepumper (som skal beskrives nedenfor), kjennetegnet ved at den siste del av veggen i det skruefor-mete hus består av en sikt. Vaskingen kan gjøres direkte eller efter motstrømsprin-sippet. Den fremkomne oppslemming av møllestivelse fra hvert av disse systemer som inneholder stivelse, gjenværende fiber og oppløselige stoff kan sendes over vanlig bord eller gjennom sentrifuger til endelig rensning. Til å fjerne gjenværende fiber og oppløselige stoffer fra møllestivelsen kan brukes hydrocykloner. Det kan også brukes en kombinasjon av slagmøller, siktepumper og hydrokloner ved de angitte trinn. According to the improved method according to the present invention, e.g. fresh tapioca roots, after they have been washed and peeled and passed through a slicer or crusher, subjected to the action of an impact mill (described below), which causes the starchy material to strike at a critical velocity against a surface, the impact in the significant is normal to the direction of the material. Dried roots are already cut, so they only need a soaking process prior to processing in the impact mill. Then the resulting starch-fiber fruit water mixture can be washed in the usual way with clean water over a series of sieves or shaking tables to wash the liberated starch from the fibers and to separate the mass of fiber from it. However, the invention includes as an optional step, which should however be preferred, the use of a washing system comprising a series of centrifuges or strainer pumps (to be described below), characterized by the fact that the last part of the wall of the screw-shaped housing consists of a strainer. Washing can be done directly or according to the counter-current principle. The resulting slurry of mill starch from each of these systems, which contains starch, remaining fiber and soluble matter, can be sent over a regular table or through centrifuges for final purification. Hydrocyclones can be used to remove remaining fiber and soluble substances from the milled starch. A combination of impact mills, screening pumps and hydroclones can also be used at the specified stages.

Før oppfinnelsen beskrives mere i de-talj, skal det gis en beskrivelse av slag-møllen og den siktepumpe som er omtalt i det foregående. Med hensyn til slagmøllen først, så består denne i det vesentlige av en rotor forsynt med rotorstenger og en overflate såsom stangformete støtlegemer (slagpinner) som materialet slynges mot. Denne anordning tillater at materialet kastes sentrifugalt mot en gjenstand, og stø-tene får øyensynlig cellene, som inneholder stivelsen, til å briste så de tillater stivelseskornene å komme løs uten at cellene eller karfibrene splintres. Som følge av dette er fiberpartiklenes størrelse adskillig større, og mer ensartet enn de som fremkommer ved tidligere brukte metoder. Before the invention is described in more detail, a description must be given of the impact mill and the screening pump mentioned above. With regard to the impact mill first, this essentially consists of a rotor equipped with rotor bars and a surface such as rod-shaped shock bodies (impact pins) against which the material is flung. This device allows the material to be thrown centrifugally against an object, and the shocks apparently cause the cells, which contain the starch, to burst so that they allow the starch grains to come loose without the cells or the starch fibers shattering. As a result, the size of the fiber particles is considerably larger and more uniform than those produced by previously used methods.

Effektiviteten av slagene på det stivelseholdige materiale avhenger for største-delen av den hastighet hvormed det kastes mot pinnene, og denne avhenger i sin tur av rotorens hastighet og dens diameter. For en rotor med 68,5 cm diameter er det til-freidsstillende med en hastighet på omtrent 3000 til 3850 omdr. pr. minutt. Under en fart på ca. 3000 omdr. pr. minutt for en 68,5 cm rotor er støtvirkningen øyensynlig ikke tilstrekkelig til å sprenge cellene. Maksimumshastigheten for enhver rotor er den maksimale hastighet som maski-nen farefritt kan arbeide med. Hvis der brukes mindre rotorer bør farten være forholdsvis større, og for større rotorer bør den være forholdsvis mindre. Uttrykt som periferihastighet er den minste hastighet for enhver rotor ca. 6.300 meter i minuttet. En rotor på 102 cm som går ved 2500 omdr. pr. minutt er likeverdig med en på 68,5 cm diameter som går med 3.700 omdr. pr. minutt. The effectiveness of the blows on the starchy material depends for the most part on the speed with which it is thrown against the pins, and this in turn depends on the speed of the rotor and its diameter. For a 68.5 cm diameter rotor, a speed of approximately 3,000 to 3,850 rpm is satisfactory. minute. During a speed of approx. 3000 rpm per minute for a 68.5 cm rotor, the impact is apparently not sufficient to burst the cells. The maximum speed for any rotor is the maximum speed at which the machine can safely operate. If smaller rotors are used, the speed should be relatively greater, and for larger rotors it should be relatively less. Expressed as peripheral speed, the minimum speed for any rotor is approx. 6,300 meters per minute. A 102 cm rotor that runs at 2,500 rpm. minute is equivalent to a 68.5 cm diameter that runs at 3,700 revolutions per minute. minute.

For å oppnå de beste resultater bør rotorpinnene være trekvart tomme (1,9 cm) i diameter, og for en rotor på 68,5 cm bør der være 72 pinner (idet avstanden mellom pinnene vil være omtrent 2,87 cm). Statorpinnene bør være adskilt fra hverandre ikke mindre enn omtrent en halv tomme (1,27 cm) og ikke mere enn 3,8 cm. Hvis avstanden er mindre enn 1,27 cm vil den tette seg til, og hvis mellomrommet er mere enn 3,8 cm vil noe materiale sendes igjennom uten å bli utsatt for rotorens fulle hastighet. For en rotor på 68,5 cm bør der være 84 statorpinner med en diameter på trekvart tomme (1,9 cm), idet mellomrummet mellom pinnene blir omkring 2,7 cm. Klaringen mellom rotor- og statorpinner bør være tilstrekkelig til at de ikke slår mot hverandre, men ikke stor nok til at man mister effekten ved støtene fra rotoren. I alminnelighet er en klaring på fra en halv til to tommer (1,27 til 5,08 cm) tilfredsstillende, idet man foretrekker 1,27 cm. Slagmøllen bør fortrinnsvis ha en horisontal rotor fordi en slik rotor gir ut-merket fordeling over støtoverflåtene. For best results, the rotor pins should be three-quarters of an inch (1.9 cm) in diameter, and for a 68.5 cm rotor there should be 72 pins (since the pin spacing would be approximately 2.87 cm). The stator pins should be spaced from each other no less than about half an inch (1.27 cm) and no more than 3.8 cm. If the gap is less than 1.27 cm it will clog, and if the gap is more than 3.8 cm some material will pass through without being exposed to the full speed of the rotor. For a 68.5 cm rotor, there should be 84 stator pins with a diameter of three-quarters of an inch (1.9 cm), the space between the pins being about 2.7 cm. The clearance between the rotor and stator pins should be sufficient so that they do not hit each other, but not large enough to lose the effect due to impacts from the rotor. In general, a clearance of from one-half to two inches (1.27 to 5.08 cm) is satisfactory, with 1.27 cm being preferred. The impact mill should preferably have a horizontal rotor because such a rotor provides excellent distribution over the impact surfaces.

Det stivelseholdige materiale som går ut av møllen kan sendes gjennom en passende innretning for å skille den frigjorte stivelse fra fiber og ubrutte celler, og det sistnnevnte sendes gjennom en annen eller tredje slagmølle for å frigjøre mere stivelse. Det er også mulig, men mindre praktisk, å bruke en rivemaskin på det første trinn og en slagmølle på de senere trinn. The starchy material exiting the mill may be passed through a suitable device to separate the released starch from fiber and unbroken cells, and the latter passed through a second or third impact mill to release more starch. It is also possible, but less practical, to use a shredder in the first stage and an impact mill in the later stages.

En spesiell utformning av en slagmølle som er passende til formål i henhold til den A special design of an impact mill that is fit for purpose according to it

foreliggende oppfinnelse vil nu bli beskrevet under henvisning til en tegning. Som det fremgår av fig. 1, så består slagmøllen 1 sine hovedtrekk av et roterende element the present invention will now be described with reference to a drawing. As can be seen from fig. 1, the impact mill 1 consists mainly of a rotating element

(3) innkapslet i et hus. Det roterende element er forsynt med slagpinner (4) som er plasert med like avstander fra hverandre rundt rotorens periferi. Akselen (1) og (3) enclosed in a house. The rotating element is provided with impact pins (4) which are placed at equal distances from each other around the periphery of the rotor. The shaft (1) and

drivremskiven (2) dreier dette element. the drive pulley (2) rotates this element.

Huset er forsynt med stasjonære pinner (5) anbragt med lik avstand fra hverandre. The housing is provided with stationary pins (5) placed at equal distances from each other.

Bunnen av huset er kegleformet for å samle opp og tømme ut det behandlede materiale. Under arbeidet mates det stoff som skal behandles gjennom en trakt (7) inn på rotoren (3) nær dennes sentrum. Dette materiale går utover mot slagpinnene (4) hvor det akselereres i rotasjonsretningen til praktisk talt rotorens periferihastighet og slynges så mot statorpinnene (5) hvor partiklenes treghet skal absorberes. Det behandlede materiale tømmes så ut gjennom utløpet (6). The bottom of the housing is cone-shaped to collect and discharge the treated material. During work, the material to be processed is fed through a funnel (7) into the rotor (3) near its centre. This material goes outwards towards the impact pins (4) where it is accelerated in the direction of rotation to practically the peripheral speed of the rotor and is then flung towards the stator pins (5) where the inertia of the particles is to be absorbed. The treated material is then emptied out through the outlet (6).

Med hensyn til sentrifugalpumpen, så illustrerer fig. 2 og 3 en utformning som er passende og som foretrekkes til formål til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et vertikalt lengdesnitt av denne utformning langs linjen II—II i fig. 3. Fig. 3 er et vertikalt tverrsnitt langs linjen III—III i fig. 2. With respect to the centrifugal pump, fig. 2 and 3 a design which is suitable and which is preferred for the purpose of the present invention. Fig. 2 is a vertical longitudinal section of this design along the line II—II in fig. 3. Fig. 3 is a vertical cross-section along the line III—III in fig. 2.

Sentrifugalpumpen i henhold til fig. The centrifugal pump according to fig.

2 og 3 er forsynt med en drivaksel (1) som 2 and 3 are provided with a drive shaft (1) which

drives av en motor (ikke vist), en sentral tilførsel (2) forbundet med en pumpe som fører frem det materiale som skal behandles. De blader (3) som er anordnet mellom platene (4) og (5) roterer som vist i pilens retning når sentrifugalpumpen er i gang. De første 180° av pumpehusets spiralformede vegg består av en lukket vegg (5). De følgende 180° består imidlertid av en sikt (6) som forlenger ledebladet (7) som den spiralformede sikt (8). driven by a motor (not shown), a central supply (2) connected to a pump which brings forward the material to be processed. The blades (3) arranged between the plates (4) and (5) rotate as shown in the direction of the arrow when the centrifugal pump is running. The first 180° of the pump housing's helical wall consists of a closed wall (5). The following 180°, however, consists of a sieve (6) which extends the guide blade (7) as the spiral sieve (8).

Mellom veggen (6) i sentrifugalpumpen som består av en sikt og den spiralformede sikt (8) i dennes forlengelse er der en lukket vegg (9) som slutter seg til den lukkede del (5) av veggen i det spiralformede hus. Between the wall (6) of the centrifugal pump which consists of a sieve and the spiral sieve (8) in its extension there is a closed wall (9) which joins the closed part (5) of the wall in the spiral housing.

Hele pumpen innbefattet den forlen-gede spiralformede sikt (8) er innelukket i huset (16) som er forsynt med et utløp (10) for det materiale som har gått igjennom sikten. The entire pump including the extended helical sieve (8) is enclosed in the housing (16) which is provided with an outlet (10) for the material that has passed through the sieve.

Ledebladet (7) er dreibart festet til akselen (11). Denne aksel strekker seg utenfor huset 16 på tilførselssiden (2) og bærer en vektstang (12) med en motvekt (13). The guide blade (7) is rotatably attached to the shaft (11). This shaft extends outside the housing 16 on the supply side (2) and carries a weight rod (12) with a counterweight (13).

Det materiale som skal behandles, f. eks. en suspensjon av stivelseskorn og fiber i vann, føres inn gjennom tilførselen (2) og slynges mot sikten (6) av bladene (3) med det resultat at en stor mengde av vannet og stivelsen skilles fra fibrene. Det vann og den stivelse som går gjennom silen samler seg på den nedre del av den stasjonære vegg (9). Ledebladet (7) gir et tilbaketrykk på det fibrøse materiale som blir igjen på sikten (6). Under innflytelse av pumpens arbeide glir dette materiale under ledeplaten (7) oppad langs den spiralformede sikt (8) hvor ennu mere vann fjernes fra det. Det vann og den stivelse som samler seg på den nedre del av den stasjonære vegg (9) ledes via kanalen (14) under den nedre del av den spiralformede sikt (8) hvor de forenes med den væske som har passert den venstre og lavere del av den spiralformede sikt (8). Det faste fibrøse materiale som glir langs sikten tømmes ut gjennom utløpet (15), og etter blanding med vann kan det føres til en annen innretning, om så ønskes. The material to be processed, e.g. a suspension of starch grains and fiber in water, is introduced through the feed (2) and flung towards the screen (6) by the blades (3) with the result that a large amount of the water and starch is separated from the fibres. The water and starch that passes through the sieve collects on the lower part of the stationary wall (9). The guide blade (7) provides a back pressure on the fibrous material that remains on the screen (6). Under the influence of the pump's work, this material slides under the guide plate (7) upwards along the spiral sieve (8) where even more water is removed from it. The water and the starch that accumulates on the lower part of the stationary wall (9) are led via the channel (14) under the lower part of the spiral sieve (8) where they are combined with the liquid that has passed the left and lower part of the helical sieve (8). The solid fibrous material that slides along the sieve is emptied out through the outlet (15), and after mixing with water it can be taken to another device, if desired.

Under stivelseutvaskingen foretrekkes det å anordne et antall sentrifugalsikt-pumper i rekke. Der kan brukes enten mot-strøms- eller direkte vaskemetoder, som vist i det følgende. During the starch leaching, it is preferred to arrange a number of centrifugal sieve pumps in series. Either counter-current or direct washing methods can be used, as shown below.

Som det fremgår av fig. 4, 5 og 6, så viser disse gangen av tapiokarøttene fra de kommer inn i prosessen inntil den stivelse som er utvunnet av den i praktisk talt ren form er klar til den endelige avvan-ning og tørring. As can be seen from fig. 4, 5 and 6, these show the time of the tapioca roots from the time they enter the process until the starch extracted from it in practically pure form is ready for the final dewatering and drying.

Som det fremgår av fig. 4 føres friske tapiokarøtter og vann fra en tilførsels-kilde (17) til en kombinert vaske- og skrel-leinnretning (18). Ekstra vann tilføres gjennom ledningen (19). Derfra sendes de gjennom en forknuser eller snittemaskin (20) og føres derfra til den første passasje gjennom slagmøllene (21) for maling. Al-ternativt kan tørrede røtter bløtlegges for å gjøre dem vannfylt igjen, og derpå kan de sendes direkte eller etter vask inn i slag-møllene (21). Den resulterende blanding av fiber, stivelse og fruktvann pumpes inn i den første av siktepumpene (22). Avfal-let fra siktepumpene (22) males videre i den annen slagmølle (23), og filtratet fra siktepumpene (22) sendes til lagertanken for møllestivelse (24). Vaskingen av fibrene utføres med siktepumper (22, 25, 26 og 27) i fire trinn. Pumper forsynt med sperresikter hvis profil er 100 mikron er tilfredsstillende. Friskt vann føres inn gjennom ledningen (28) etter den tredje passasje (26), og filtratene fra hver pumpe sendes tilbake gjennom systemet i mot-strøm som vist. Fibrene fra siktepumpe As can be seen from fig. 4, fresh tapioca roots and water are fed from a supply source (17) to a combined washing and peeling device (18). Extra water is supplied through the line (19). From there they are sent through a pre-crusher or cutting machine (20) and are taken from there to the first passage through the impact mills (21) for grinding. Alternatively, dried roots can be soaked to make them full of water again, and then they can be sent directly or after washing into the impact mills (21). The resulting mixture of fiber, starch and fruit juice is pumped into the first of the screening pumps (22). The waste from the screening pumps (22) is further ground in the second impact mill (23), and the filtrate from the screening pumps (22) is sent to the storage tank for mill starch (24). The washing of the fibers is carried out with screening pumps (22, 25, 26 and 27) in four stages. Pumps fitted with strainers whose profile is 100 microns are satisfactory. Fresh water is introduced through line (28) after the third passage (26), and the filtrates from each pump are sent back through the system in counter-current as shown. The fibers from the sieve pump

(27) kan kastes vekk eller utvinnes til dyre-for gjennom uttaksrøret (29). Friskvanns-behovet til fibervaskingen er omtrent 1200 til 1300 U.S. gallons (4600 til 5000 liter) pr. tonn røtter, avhengig av røttenes stivelsesinnhold. Den spesifike vekt av den møllestivelse som fåes er omtrent 2,5° (27) can be thrown away or extracted for animal feed through the outlet pipe (29). The fresh water requirement for the fiber washing is approximately 1200 to 1300 U.S. gallons (4600 to 5000 liters) per tonnes of roots, depending on the starch content of the roots. The specific gravity of the milled starch obtained is approximately 2.5°

Bé. Pray.

I betraktning av den mulighet at mot-strømssirkulasjonen av filtratene som vist i fig. 4 kan forårsake en opphopning av bakterievekst og øket enzymvirkning som kan degradere stivelsen, bør det foretrekkes å utføre fibervaskingen ved å innføre friskt vann i enhver passasje eller mere enn en passasje langs siktepumpebatteriet. Hvis der innføres friskt vann på forskjellige steder, så kan filtratene fra siktepumpene trekkes av individuelt til møllestivelses-tanken (24) eller tilbakeføres helt eller delvis. Fig. 5 viser tilsetning av vann gjennom ledninger (30 til 33) foran hver siktepumpe (34 til 37), og oppsamling av de individuelle filtrater i møllestivelsestanken Considering the possibility that the counter-current circulation of the filtrates as shown in fig. 4 can cause an accumulation of bacterial growth and increased enzyme action which can degrade the starch, it should be preferred to carry out the fiber washing by introducing fresh water in any passage or more than one passage along the screening pump battery. If fresh water is introduced at different places, the filtrates from the sieve pumps can be withdrawn individually to the mill starch tank (24) or returned in whole or in part. Fig. 5 shows the addition of water through lines (30 to 33) in front of each screening pump (34 to 37), and collection of the individual filtrates in the mill starch tank

(24). Ved enhver anordning hvor friskt (24). By any device how fresh

vann brukes på forskjellige steder vil water is used in different places will

frisktvannbehovet være omtrent det samme the fresh water requirement should be approximately the same

som før nevnt, i hvilket tilfelle møllestivel-sen også vil ha en spesifik vekt på omkring 2,5° Bé. as previously mentioned, in which case the milled starch will also have a specific gravity of around 2.5° Bé.

I fig. 6 pumpes møllestivelse fra lagertanken for møllestivelse (24) til sandfjernere (Hydrokloner bestemt til å fjerne hårde partikler såsom sand, småsten, små stålbiter etc), som er arrangert i tre trinn In fig. 6 mill starch is pumped from the mill starch storage tank (24) to sand removers (Hydroclones designed to remove hard particles such as sand, pebbles, small pieces of steel etc), which are arranged in three stages

(38, 39 og 40) for å fjerne sand og andre (38, 39 and 40) to remove sand and others

fremmedlegemer. Bruken av sandfjernere til dette formål er kjent, og anordningen i fig. 6 er ment som illustrasjon, idet forskjellige arrangementer er mulige. Friskt vann kan innføres gjennom ledning (41). Den møllestivelse som er befridd for sand m. m. konsetreres dernest i en sentrifuge-kondensator (42) til en spesifik vekt på foreign objects. The use of sand removers for this purpose is known, and the device in fig. 6 is intended as an illustration, as different arrangements are possible. Fresh water can be introduced through line (41). The mill starch that has been freed from sand etc. is then concentrated in a centrifuge condenser (42) to a specific weight of

ca. 16 til 18° Bé. Vannet fra kondensatoren (42) (som kalles fruktvann) og som inneholder omkring 90 pst. av det oppløselige stoff som er tilstede i de malte røtter, føres ut i kloakken gjennom røret (43). Friskt vann føres inn i konsentratoren (42) gjennom røret (44). about. 16 to 18° Bé. The water from the condenser (42) (which is called fruit water) and which contains about 90 per cent of the soluble substance present in the ground roots, is led out into the sewer through the pipe (43). Fresh water is fed into the concentrator (42) through the pipe (44).

Stivelsekonsentratet fortynnes i lagertank for møllestivelse (52) med overløpet fra avvanningssentrifugen (45) og over-løpet fra annet trinn (47) i vaskehydro-klonene (46 til 51) som vist i fig. 6. Den spesifike vekt av den fremkomne stivelseoppslemning er omkring 6 til 7° Bé. The starch concentrate is diluted in the storage tank for mill starch (52) with the overflow from the dewatering centrifuge (45) and the overflow from the second stage (47) in the washing hydro-clones (46 to 51) as shown in fig. 6. The specific gravity of the resulting starch slurry is about 6 to 7° Bé.

Den f ortynnede stivelseoppslemning sendes nu gjennom ett eller flere trinn med rystesold (53, 54) forsynt med nylon for å fjerne gjenværende fine fibre, og frisk-vannsinnløpet (55) til uttaksledningen (56). Filtratet fra annet trinn av rystesold (54) sendes tilbake til lagertank for møllestivelse (24). The diluted starch slurry is now sent through one or more stages of shaking screen (53, 54) equipped with nylon to remove remaining fine fibers, and the fresh water inlet (55) to the outlet line (56). The filtrate from the second stage of shaking screen (54) is sent back to the storage tank for mill starch (24).

Stivelsesfiltratet fra første rystesold-trinn (53) sendes til en sekstrinns hydro-klons vaskeprosess på kjent motstrøms-måte. Stivelseslammet går inn på det før-ste trinn (46) av hydrokloner (46 til 51). Fra vaskevannet fjernes sand m. m. i en særskilt hydroklon (57) med friskvanns-innløp (58) og uttaksledning (59). Sti-velseoppslemningens løp fastlegger man lett av fig. 6. Det stivelseslam som går ut av hydroklonvaskesystemet er i alt vesentlig fritt for fiber og oppløselige stoffer og avvannes i avvanningssentrifugen (45) til et fuktighetsinnhold på 35—37 pst., hvor-etter den tas ut gjennom ledningen (60) og kan tørres til det vanlige fuktighetsinnhold såsom i en avdampningstørker. The starch filtrate from the first vibrating sieve stage (53) is sent to a six-stage hydro-clone washing process in a known counter-current manner. The starch slurry enters the first stage (46) of hydroclones (46 to 51). Sand etc. is removed from the wash water in a special hydroclone (57) with fresh water inlet (58) and outlet line (59). The course of the trail welling slurry is easily determined from fig. 6. The starch sludge that leaves the hydroclone washing system is essentially free of fiber and soluble substances and is dewatered in the dewatering centrifuge (45) to a moisture content of 35-37 per cent, after which it is taken out through the line (60) and can be dried to the usual moisture content such as in an evaporative dryer.

Det nettopp beskrevne system kan va-rieres betraktelig uten å avvike fra opp-finnelsens ramme. F. eks. kan slagmøllen som allerede nevnt brukes i to eller flere passasjer med eller uten rivemaskiner, skjønt to møllepassasjer som regel er tilstrekkelig. På lignende måte kan der i et system være et større eller mindre antall siktepumper eller sandfjernere og hydrokloner enn det er vist i tegningene. Der kan brukes en kombinasjon direkte og motstrømsvasking. The system just described can be varied considerably without deviating from the scope of the invention. For example As already mentioned, the impact mill can be used in two or more passages with or without shredders, although two mill passages are usually sufficient. Similarly, in a system there may be a greater or lesser number of screening pumps or sand removers and hydroclones than is shown in the drawings. A combination of direct and countercurrent washing can be used.

Fordelene ved den foreliggende oppfinnelse er mange og representerer store forbedringer over tidligere kjente metoder. F. eks., ved bruk av slagmøller reduseres mengden av bundet stivelse i avfallsfiberen betraktelig — f. eks. fra 35 pst. bundet stivelse til så lavt som 15 til 20 pst. Føl-gelig blir utbyttet av utvunnet stivelse i høy grad forøket. I en fabrikk som bearbei-der 100 tonn røtter om dagen etter den foreliggende oppfinnelses prosess er sti-velsetapet i fiberen bare 0,7 tonn eller mindre, mens det ved bruk av tidligere kjente metoder ville være så høyt som 2,7 tonn stivelse eller mer. The advantages of the present invention are many and represent major improvements over previously known methods. For example, when impact mills are used, the amount of bound starch in the waste fiber is reduced considerably — e.g. from 35 per cent bound starch to as low as 15 to 20 per cent. Consequently, the yield of extracted starch is greatly increased. In a factory processing 100 tons of roots per day following the process of the present invention, the loss of starch in the fiber is only 0.7 tons or less, while using previously known methods it would be as high as 2.7 tons of starch or more.

Ennvidere, siden fiberpartiklene er større og mere ensartet enn de som frem-bringes f. eks. av en rivemaskin, så er det lettere å utføre vaskeprosessen. Dessuten er vedlikeholdet av en slagmølle av den beskrevne type meget mindre siden den ikke så lett eller så hyppig settes ut av drift av småsten o. 1. som rivemaskinene. Furthermore, since the fiber particles are larger and more uniform than those produced e.g. of a shredder, then it is easier to carry out the washing process. Moreover, the maintenance of an impact mill of the type described is much less since it is not as easily or as frequently put out of operation by pebbles etc. as the shredders.

Siktepumpene, slik som de foran er beskrevet, har en sterkt øket kapasitet i forhold til vanlige sikter og rystesold, idet en pumpe har kapasitet for minst 6 til 7 rystesold. Dette vil åpenbart minske kra-vene til bygninger, vedlikehold, kraft og kapitalinvestering. The sieve pumps, as described above, have a greatly increased capacity compared to ordinary sieves and vibrating sieves, as one pump has a capacity for at least 6 to 7 vibrating sieves. This will obviously reduce the requirements for buildings, maintenance, power and capital investment.

En videre og viktig fordel ved den foreliggende oppfinnelse ligger i bruken av hydrokloner som er en mere økonomisk form for å redusere innholdet av oppløselige stoffer i stivelseslam, f. eks. møllestivelse, enn noen andre kjente innretninger. Sum-men av de forannevnte fortrinn og de store bidrag til faget som gis av den foreliggende oppfinnelse er helt iøynefallende. A further and important advantage of the present invention lies in the use of hydroclones, which are a more economical form of reducing the content of soluble substances in starch sludge, e.g. mill starch, than any other known devices. The sum of the aforementioned advantages and the major contributions to the subject provided by the present invention are quite striking.

Claims

1. Process for the extraction of starch from starchy roots and stems in which the starchy material is processed in a wet system to release the starch from the cells, and the resulting mixture of water with starch, where fiber and fruit juice are subjected to screening and washing treatments to wash and separate the released starch from the fiber, and the resulting sludge is further processed to remove remaining fiber and soluble substances therefrom, such as in the case of starch tables or late-centrifuge devices, characterized in that the starch-containing material is fed to a high-speed rotating rotor disc which transfers its speed to the material and flings it against a surface whose direction of impact is essentially normal to the direction of the material, whereby the starch grains are released from the cells without comminution of these or the karfi fibers, the said rotating disk's peripheral speed being at least around 6,300 meters per minute.

2. A method as set forth in claim 1, wherein said rotating disk is provided with rotor pins approximately three-quarters of an inch (1.9 cm) in diameter and spaced from approximately one-half inch (1.27 cm) to 1.5 inch (3.82 cm) apart.

3. Method as set forth in claim 2, wherein said roots are wound against stator pins approximately three-quarters of an inch (1.9 cm) in diameter and approximately one and one-sixteenth inches (2.7 cm) apart and wherein the clearance between said stator pins and said rotor pins are about half an inch (1.27 cm) to about two inches (5.08 cm).

4. Method as stated in claim 1, in which said mixture is fed with washing water through a series of centrifugal pumps, characterized in that the last part of the wall of the spiral housing consists of a sieve, and the pump is provided with a guide blade which exerts a back pressure on the material being driven through the centrifugal pump at a distance of about 360° from the beginning of the wall of the helical housing, and the vane is connected to a rotatable shaft carrying a barbell with a counterweight, whereby the essential of all fiber is washed free of liberated starch and is separated from the system and the resulting sludge is essentially free of fibre.

5. Method as stated in claim 4, in which the fiber is washed by adding fresh water before any number of pumps in the row.