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主管:广西宏桂资本运营集团有限公司
主办:广西轻工业科学技术研究院有限公司
协办:广西轻工协会
   广西酿酒协会
编辑/出版:《轻工科技》编辑部
编委会主任:程劲芝
编委:文天国、唐尧、杨有承、赖开平、肖凯、刘才富、贤章胜、蒋敬全、张蓥、苏键、谢晓航、陈 军、伍彦华
主编:贤章胜
地址:广西南宁市迎凯路8号
邮编:530031
编辑部:0771-4518435
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国际标准刊号:ISSN2095—3518
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刊期:月刊

理事单位

广西粮油科学研究所
广西大学轻工与食品工程学院
广西大学生命科学与技术学院
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广西二轻工业技工学校
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符合新质量标准的耕地白糖糖浆澄清法

2006年3月(第94期)
原著:[澳大利亚]R.J. Steindl 和 W.O.S. Doherty
 
 
翻译:白燕, 黎庆涛,孙卫东
(广西大学轻工与食品工程学院,南宁市 530004)          
校译:本刊编辑部
 
摘要:在许多产糖国,对于能够生产出低色值、低SO2残留的耕地白糖即直接消费糖比较感兴趣。国家对SO2残留量和色值的要求标准提高了,这反映了对提高产品质量和健康方面的要求越来越高。澳大利亚糖业研究所(SRI)的调查主要集中在确定澄清的最佳条件,通过澄清中间汁和末效糖浆的方法来降低色值和去除积垢物质和其它杂质。澳大利亚的两个糖厂的试验证明了通过提高糖的质量和提高煮糖和分蜜阶段的生产能力所带来的效益。最近在海外四个国家主要对采用和不采用糖浆硫熏的方法做了重点研究,以应对变化着的标准。结果显示,利用糖浆澄清技术可以得到低色值、低SO2残留的白糖。其中一个糖厂把糖浆澄清法和糖浆硫熏结合到一起使用,成品白糖的色值从150IU降到了100IU。在另外一个糖厂用糖浆澄清的方法代替糖浆硫熏的方法,糖的色值从150IU降到了120IU。在后边提到的糖厂中,SO2的残留量从25ppm降到了14ppm。用来澄清蜜洗蜜还有其他的优点,例如低浊度,低灰分。粘度的降低可以提高煮糖及分蜜阶段的生产能力。
 
引言
      许多生产甘蔗糖的国家,成品糖的色值要求为80~250IU。虽然精确的质量标准在不同国家之间存在差别,通常所说的糖指的就是耕地白糖。生产白糖通常所采用的方法包括糖汁或糖浆硫熏,以及偶尔对糖浆进行澄清处理。
这些国家的许多糖厂对于能生产出低色值低SO2残留的高质量的白糖抱有很大的兴趣。国内的SO2残留量和色值的要求标准,已经跟不上日益增长的对产品质量和健康的要求。例如,中国在2004年,对SO2残留量的最大限度降低了40%(据不同级别的糖在6~30mg/kg之间)。
硫熏可降低有色物质的浓度,有色物质主要有植物色素(酚和类黄酮),类黑精和色源物质,例如,有机酸和其他的分解产物,能导致后期过程中颜色的生成,硫熏的作用是阻止在结晶阶段进一步的颜色变深。一个选择方案是,用以磷酸盐澄清为基础的糖浆澄清法来代替二次硫熏。
磷酸盐法能降低糖厂生产过程中的有色物质,象色质和色源物质包括类黑精,焦糖和葡萄糖果糖的碱性降解物质,等等。
 
      澳大利亚糖业研究所(SRI)从1960年开始研究糖浆澄清法,在实验室和糖厂进行试验以评价磷酸法糖浆澄清技术提高原糖可滤性。实验证明,此方法需要把糖浆加热到76~86℃,加入磷酸和石灰乳生成具有沉降作用的磷酸钙,磷酸钙浮渣的成分是:脂类、蜡、蛋白质、灰分。得出结论,蔗汁阶段的澄清对糖浆澄清阶段的提高有重要的影响。对糖浆澄清器的效能影响最大的因素是在糖浆进入澄清器前的通气量。
      Bennett1971年做了一项重要的研究,调查了在精炼糖厂的回溶糖浆中,作为磷酸澄清工艺中的一部分的特殊化学品的用途,从实验中筛选出两种化学品,即Talofloc(阳离子脱色剂)和Taloflote(聚丙烯酰胺)。一种类似的絮凝剂,(阳离子脱色剂?)Talodura后来在原糖生产中的糖浆澄清中得到了应用。
      在文献报道中有许多的文章是关于糖浆澄清的,包括Rein 和Cox(1987年),Fok Hon-Jun(1989年),和Smith等人(2000年)。
      关于中间汁的澄清是非常少见的(即,在五效蒸发的第三、四效)。在中间汁中通过沉淀去除多糖、着色剂、色源物质、灰分和成垢物质,会减少末效的结垢,也相应地提高了糖的质量。
糖业研究所(SRI)最近为澳大利亚以及国外的一些糖厂进行了大量的调查工作,主要是关于澄清中间汁和末效糖浆,来提高糖的质量和降低SO2的含量。
 
实验室的研究
在糖业研究所的实验室中进行了中间汁和末效糖浆的澄清实验,实验设计如下:
 
●     一系列化学添加剂与去除多糖、色素、灰分和浊度的关系
●     工厂实验过程中收集的蜜洗蜜及澄清糖浆的晶体生长速率
●     用化学方法和x射线粉末衍射技术来分析在澄清过程中除去的成分
独立实验中,在加石灰乳前,80℃时向糖浆样品中加入磷酸(250~500mg/kg固溶物)。在加入絮凝剂前,用高速剪切混合器对加灰的糖浆进行充气(aerated)。实验中所用到的絮凝剂(它们的平均水解程度)是A2100(5%),LT27AG(27%),A2120(30%),A2125(34%)。这些阴离子型絮凝剂的平均分子量是23×106
 
澄清中段糖浆的结果
表Ⅰ列出了澄清糖浆中的主要无机成分、浊度、色值等组成部分。
●     澄清四效的糖浆,浊度降低了86%,但澄清三效的糖浆浊度仅降低了54%。
●     在pH=7.8的状态下澄清,P2O5的残留量降到最低,但是CaO的含量却增长最大。
●     在三效澄清糖浆,SiO2的含量显著增加。
 
 在pH6.5pH7.8时,用絮凝剂A2120,加入量为10mg/kg(固溶物),澄清中间汁(三效和四效)试验
样品
锤度
pH
浊度
在900nm
色值
(IU)
CaO
(mg/kg
固溶物)
MgO
(mg/kg
固溶物)
SiO2
(mg/kg
固溶物)
P2O5
(mg/kg
固溶物)
原始三效糖浆
34.1
6.1
13
16000
2207
2163
257
55
澄清三效糖浆
34.5
6.5
6
15700
2422
2178
689
137
澄清三效糖浆
34.4
7.8
8
16500
3080
2107
689
11
原始四效糖浆
45.2
5.9
61
16800
2400
2235
241
53
澄清四效糖浆
45.0
6.5
8
16300
2435
2189
442
65
澄清四效糖浆
45.2
7.8
9
15800
3214
2237
252
8
 
在中间汁的澄清中加入添加剂的效果
调研在中间汁的澄清中加入化学物质去沉淀成垢物质和其它成分的影响。另外,还调查了在中间汁澄清中加入其它化学物质,对降低色值、多糖成分的效果。
 
去除结垢成分
在制糖过程中,大多数的草酸盐及乌头酸盐离子存在于蔗汁及后续的糖加工工艺中。结果不易产生自发的化学反应。
而加入游离的草酸和乌头酸应易于促使与游离的钙离子发生沉淀,从而影响酸的残留量。在加入草酸和乌头酸的情况下澄清三效和四效的糖浆。
试验结果见表Ⅱ:
●     在中间汁中加入草酸会影响SiO2的溶解度。在一定程度上,此项研究证实了最近的另一项研究,在草酸钙和无定形SiO2的混合物中,草酸钙或促进或抑制SiO2的聚合,这依赖于最初草酸钙或蔗糖的浓度。他们的研究表明,热交换器表面结垢的组成和数量取决于蔗糖的浓度、最初草酸钙和SiO2的浓度以及草酸钙和SiO2的过饱和度。
在第三效澄清中加入乌头酸,SiO2的量会有明显的增长,而在第四效澄清中加入乌头酸,SiO2的含量却有显著的降低。
 
 在澄清中间汁的过程中加入添加剂对SiO2 浓度的影响
糖浆
添加剂
添加剂的浓度,mg/L
SiO2 的浓度,mg/kg固溶物
三效(2000 年)
320
 
草酸
20
577
 
 
50
256
 
 
100
468
三效(2001年)
607
 
草酸
20
783
 
 
50
665
 
 
100
816
 
乌头酸
100
n.d.
 
 
200
737
 
 
400
n.d.
四效(2000年)
130
 
草酸
20
245
 
 
50
222
 
 
100
282
四效(2001年)
677
 
草酸
20
431
 
 
50
487
 
 
100
538
 
乌头酸
100
204
 
 
200
194
 
 
400
97
n.d.=未测定
 
表Ⅲ列出了在不同澄清阶段加入有机酸的效果,在已处理过的三效澄清糖浆中的总有机酸量比处理前减少了,而在处理过的四效澄清糖浆中的总有机酸量比处理前增加了。
总有机酸的量增加或许是由于化学添加剂的加入使高浓度糖浆中蔗糖降解。
在三效糖浆澄清时加入50mg/kg固体草酸,澄清结束后的糖浆中草酸的含量降低约50%。
进一步的实验结果并不一样,在四个糖浆样品中分别加入20,50,100mg/kg的草酸。尽管在三效糖浆中加入50mg/Kg草酸,澄清后的糖浆中草酸量降低了,相对于之所报道的降低约50%的值,对照组的值在3~27%之间波动。
据推断,澄清前糖浆组分的不同影响了澄清后糖浆中的残余草酸量。
 
 中间汁澄清时有机酸的浓度
添加剂
草酸
(mg/L)
乌头酸
(mg/L)
柠檬酸
(mg/L)
葡萄糖酸
(mg/L)
苹果酸
(mg/L)
琥珀酸
(mg/L)
乙醇酸
(mg/L)
总有机酸(mg/L)
三效
 
无  80
 
2188
626
424
790
135
116
4359
草酸(50mg/kg)
39
1919
628
376
691
96
55
3804
乌头酸(200mg/kg)
72
1975
396
296
493
85
99
3416
亚硫酸(150mg/kg)
63
1915
837
509
549
80
58
4011
四效
 
无  56
 
1672
417
260
375
61
34
2875
草酸(50mg/kg)
62
2168
207
167
392
66
35
3097
乌头酸(200mg/kg)
82
2543
260
238
436
82
80
3721
亚硫酸(150mg/kg)
84
2532
431
316
477
80
69
4058
 
X射线荧光(XRF)和X射线粉末衍射(XRD)分析浮渣样品
对加入了包括草酸和乌头酸在内中段糖浆澄清的六种样品的沉淀物进行了XRF和XRD分析研究。
XRF分析表明,CaO,SiO2,P2O5,Fe2O3和MgO是浮渣样品中的主要氧化物。
XRD数据的解译分析结果表明,所有浮渣样品是微晶型的,而草酸钙,方解石,羟(基)磷灰石是浮渣样品中的主要晶体物质。
 
中间汁中的有色物质及多糖
对在中间汁中加入多种化合物来降低色值和多糖类物质进行了研究。
表IV列出了加入不同化合物到中间汁中的澄清效果,加入的试剂有阳离子型的聚合物(聚胺(C573)和聚甲醛(WTS PS 5110),二乙胺乙烷(DEAE)蔗渣,在4效糖浆中加入效果较明显。
结果表明:
●     加入DEAE蔗渣与对照试样相比能降低色值高达15%,对多糖类物质几乎没有影响。
●     加入C573能降低色值46%,降低多糖类物质10%。
●     加入WTS PS 5110能降低色值40%,降低多糖类物质20%。
结果表明,在高添加量下,WTS PS 5110在降低色值和多糖类物质中有较好的絮凝作用,然而C573只对降低色值有较好作用。在低添加量下几乎没有作用。
聚胺的最大允许剂量(美国食品药物管理局法规)是300ppm。聚甲醛的限制量还不太清楚。
 
 添加剂对中间汁色值和多糖分的影响
添加剂
添加剂的浓度(%v/v)
色值(IU)(降低%)
多糖总量(mg/Kg固溶物)
(降低%)
 
 
三效糖浆
四效糖浆
三效糖浆
四效糖浆
无(即对照组)
14300
15500
3890
4664
DEAE蔗渣(%w/v)
1.00
13800
(3.5)
13400
(13.5)
n.d.
n.d.
DEAE蔗渣(%w/v)
2.00
12200
(14.7)
13400
(13.5)
3853
(1.0)
4466
(4.3)
C573(聚胺)
0.06
10200
(28.7)
11200
(27.7)
n.d.
n.d.
C573(聚胺)
0.08
9120
(36.2)
8380
(45.9)
3686
(5.2)
4185
(10.3)
WTS PS 5110
(聚甲醛)
2.00
9320
(34.2)
9520
(38.6)
3096
(20.4)
3934
(15.7)
n.d.=未测定
 
末效澄清的结果
在pH=6.5时,加入10mg/kg的高水解性的絮凝剂,可以最大限度地降低浊度。随着pH值的增长,浊度的降低量减少。
在糖浆澄清中加入LT27AG和A2120后,测定了糖浆中无机物成分和色值。表Ⅴ和表Ⅵ给出了这两种絮凝剂的相似结果。结果表明,澄清后的糖浆中,SiO2量降低了约50%,但是高pH值时CaO的量却增长了50%。
通过增加P2O5(象磷酸)的量使得糖浆中P2O5的量从250mg/kg增加到500mg/kg却没什么效果。在pH=7.8时的加灰样品,MgO 和P2O5的含量都低于pH=6.5时的加灰样品,但是,残余CaO的含量却是在pH=7.8时的加灰样品中较高。
结果表明,澄清后糖浆的色值在pH=7.8时降低了约14%,在pH=6.5时色值反而稍有增加。
 
  加入絮凝剂LT27AG 澄清后,磷酸浓度及加灰糖浆的pH对糖浆成分的影响
 
成分
未澄清过糖浆中的浓度(mg/kg固溶物)
澄清后糖浆的浓度(mg/kg固溶物)
P2O5的浓度为250mg/kg固溶物
P2O5的浓度为500mg/kg固溶物
pH=6.5
pH=7.8
pH=6.5
pH=7.8
CaO
1987
2034
2850
2038
2596
MgO
1955
1894
1761
1814
1805
SiO2
438
232
235
295
230
P2O5
115
82
46
217
54
色值(IU)
10800
12100
9300
11100
8750
 
加入絮凝剂A2120澄清后,磷酸浓度及加灰后糖浆的pH对糖浆成分的影响
成份
未澄清过糖浆中的浓度(mg/kg固溶物)
澄清后糖浆的浓度(mg/kg固溶物)
P2O5的浓度为250mg/kg固溶物
P2O5的浓度为500mg/kg固溶物
pH=6.5
pH=7.8
pH=6.5
pH=7.8
CaO
1897
2240
2876
2178
2647
MgO
1955
1870
1804
1873
1153
SiO2
438
311
122
232
246
P2O5
115
235
36
245
60
色值(IU)
10800
12500
9450
11400
9590
 
末效澄清中加入其它添加剂的效应
测试了好几种脱色剂,以判定在糖浆澄清工艺中可用于促使降低色值的商用化学品。表Ⅶ列出了实验中的添加剂。
把效果稍好于LT27AG或A2120的超级絮凝剂A2125(根据浊度降低情况)用到了这一系列的实验中。在pH=6.8时进行下一步的实验。在此pH下,色值的降低为7%,大于pH=7.5时色值的降低值。
在添加量为40和150mg/kg(固溶物),pH值在6.8和7.5时,对添加剂的效果进行了评估,结果表明,任何添加剂在两种浓度时,浊度和色值均没有降低。
当糖浆中加入80和250mg/kg的Foodpro SA9855时,色值降低值比加入同等浓度磷酸盐时的效果低了7%。添加聚磷酸钠与Foodpro SA9855得到的效果完全相同。
 
 在末效糖浆澄清中所用到的添加剂介绍
名称                          描述
建议用量
Qemitreat SEP
Poly-DMDAC/表胺混合物,脱色剂
20~40mg/kg
Qemitreat SE
阳离子共混聚合物,脱色剂
20~40mg/kg
Qemibiosurf 7150
阳离子共混聚合电解质,脱色剂
20~40mg/kg
脱乙酰壳多糖
阳离子混凝剂
未知
Foodpro SA9855
在糖浆澄清中可以代替磷酸,据说,活性成分是可溶磷酸盐。
80~250mg/kg(糖浆固溶物)
多磷酸钠
已知
聚合氯化铝
已知
 
实验结果摘要
表Ⅷ列出了中间汁或末效糖浆澄清中的最佳条件。
 
 糖浆澄清的最佳条件
不纯物
糖浆
最佳条件
浊度
色值
四效和末效
pH 6.5,250mg/kg P2O5
四效和末效
pH 7.8,250mg/kg P2O5
CaO
末效
pH 6.5
P2O5
任何
pH7.8
SiO2
末效
pH7.8
 
澳大利亚糖厂中的实验
在两个糖厂中进行了实验,采用两种设计不同的上浮澄清设备,末效糖浆澄清量均可达30m3/h,在两个糖厂中均采用溶解气浮技术来浮集浮渣。澄清的糖浆量足以供80和100t的煮糖罐能批量生产糖。用蜜洗蜜独立糖膏在同样的煮糖罐中煮,以使糖浆澄清的效益在煮糖和分蜜阶段得到定量比较。
 
1糖厂中的实验                                          
把末效糖浆加热到85℃,加入250mg/kg的P2O5固溶物,例如磷酸,然后加入糖化钙预灰至pH=8.0,加入10mg/kg(固溶物)的超级絮凝剂A2120。
在完全相同的对比煮糖罐中加入未处理过的糖浆进行同样的实验。用来处理的糖浆配成的糖膏在完全控制的结晶罐中煮糖,用糖糊起晶,卸出的糖膏用间歇式离心机分离。
把澄清处理过的糖浆用同样的煮糖罐按照同样的过程进行。生产的白糖蔗糖分约为99.6%。
通过糖浆澄清器后,得到下面的平均效益。
●     浊度降低了92%;
●     糖浆纯度提高了1.6个单位;
●     澄清后的糖浆色值降低了10%,灰分降低了3.6%,几乎没有多糖。
表IX给出了实验所产糖的各项分析,很明显,成品糖中有色杂质降低了21%,灰分降低了63%,暗示了在糖浆澄清中的有色物质和灰分等有选择性地被除去了。
 
 对1糖厂中的一次试验期间糖品分析
样品
蔗糖分
水分
(%)
纯度
(%)
色值(IU)
灰分
(%)
平均粒度,M.A.
(mm)
变化系数,
(CV)
未经过糖浆澄清的糖
99.68
0.08
99.76
639(257)
0.08(0.02)
0.83
0.22
经过糖浆澄清的糖
99.62
0.08
99.70
620(215)
0.04(0.02)
0.66
0.28
注:括号中的色值和灰分的数值是精制糖的数值
 
晶体色值降低了16%,表现在煮糖罐中由于澄清糖浆粘度的降低,晶体生长速率和循环速度相应提高了。
尽管澄清后糖浆所生产的白糖的晶体粒度较小以及变化系数CV较大,但是对洗糖和运行时间等分蜜参数的设定却是相似的。如果与未处理过的糖浆具有相似的晶体粒度特征的话,缩短时间是有可能的。
对晶体生长率进行了测量,澄清后平均晶体生长率为26%。
在生长率的测量中,在65℃的温度下,测定了饱和糖浆的粘度,在澄清后,粘度降低了5%。所采用的方法是Broadfoot和Steindl(1980)提出的。
 
2糖厂中的实验
在2工厂的实验中,所用的小型澄清器的最大处理量约为6m3/h。每一罐糖包含40t的丙糖糊晶种,50t的处理或未处理过的糖浆,10t的甲蜜在煮糖后期进行回煮。此衡量的效益是由于正好有50%的进料加入糖膏中。
在分离过程中调节洗糖和运行时间,使它能生产出符合一级标准的白糖(~99.0pol)。表Ⅹ详细地描述了此次实验的条件。表Ⅺ、表Ⅻ、表XIII列出了结果的摘要。
 
 2糖厂中糖浆澄清的操作数据
操作参数
平均值
范围
浮清器
入料浓度
66.9 Bx
63.8-69.9 Bx
末效浓度
62.6 Bx
59.3-65.9 Bx
入料温度
81.7℃
75.7-84.2℃
入料pH
7.3  
6.9-7.5
磷酸添加剂
300 mg/kg P2O5 固溶物
250-350 mg/kg P2O5固溶物
絮凝剂
超级絮凝剂 A2120 ,10mg/kg糖浆固溶物
气体流速
0.5L/min
 
煮糖罐
 
 
蒸汽流量
14.7t/h
10.8-15.8t/h
真空度
-85.5kPa(g)
 
水平衡
 
0-6t/h
 
澄清后的糖浆变化
参数
结果
浊度
降低90%
纯度
提高0.3个单位
色值
没有变化
不纯物中色值的%
提高3%
灰分
降低10.6%
不纯物中灰分的%
降低7.9%
多糖总量
降低3%
 
通过浮清器后所得的两个主要效益便是浊度和灰分的降低。虽然最初的糖浆色值相对较低,却不能解释糖浆的色值没有任何的降低。
从表Ⅻ、表Ⅹⅲ中可看出,随着离心分离阶段洗糖和离心分离时间的减少,糖色值和灰分均明显的降低了。
实验室增长率的研究测定出澄清后糖浆增长率比未处理过的高了5%。粘度平均降低了6%。
 
原糖质量的主要变化
参数
结果
色值
降低39%
不纯物中色值的%
增长9.7%
灰分
降低47%
不纯物中灰分的%
降低6.6%
还原糖
降低24%
 
ⅩIII 未澄清和澄清过的糖浆煮制的甲糖膏的分蜜参数设定
糖膏入料
时间设定
离心分蜜,s
清洗,s
停机时间,s
未澄清过的糖浆所得糖膏
35
2.0
25
澄清过的糖浆所得的糖膏
35
1.4
18
 
糖厂实验的讨论
两个糖厂中澄清试验的结果存在明显的差异。在2糖厂的试验中,澄清糖浆中约有三倍多的灰分被除去了。对这个变化,唯一可能的解释是糖浆pH值的差异(1#糖厂中pH=8.0,2糖厂中pH=7.3)。
1糖厂中白砂糖中灰分的降低是2糖厂中的10倍(表示为不纯物中的灰分量,%),造成这个结果的原因可能是因为2糖厂所使用的煮糖制度甲糖膏中有50%的物料是未处理过的。1糖厂中,糖膏完全由澄清过的糖浆做底料,起晶,入料均采用澄清过的糖浆。
在2糖厂的实验中,通过澄清后的糖浆色值丝毫没有降低,这个结果是令人失望的,原因可能是较低的pH值造成的。在1糖厂中色值降低了10%,与其他研究者报道的结果相似。在2糖厂中糖浆色值通常是非常低的,一般为10,000~12,000IU,在1糖厂中糖浆色值高于14000IU。
 
国外糖厂的结果
糖业研究所(SRI)已经对印度、中国、中美洲、南美洲等地的糖厂中的澄清装备进行了调查。所有的糖厂都是为了在高产中提高糖的质量。这些设备可以简要的描述为:糖浆澄清可以代替糖浆硫熏,生产出低色值、低SO2残留量的糖。
 
印度糖厂中糖浆澄清的效果
糖厂采用二次硫熏的方法使得成品糖的平均色值达到了140IU。在糖浆硫熏的步骤中平均色值降低了9%。
最初的糖浆澄清中完全采取澳大利亚糖厂中的糖浆澄清条件,但是,在pH值大于7.0时,色值显然没有降低。在一些实验中,澄清糖浆和糖的色值还提高了。
对粗糖浆(Raw syrup)的分析表明,粗糖浆中残留钙的含量范围为10000~12000(表示为mg/kg CaO/100 Bx)。这个数值是澳大利亚糖厂糖浆中残留钙含量的5~10倍。印度硫熏过程的标准做法是将加灰后pH值高于9.0的糖汁加入硫熏器。
糖厂实验表明,当在澄清前的糖浆中只加入磷酸时,CaO可以降低12%。
试验通过加入蔗糖钙使pH值正好达到6.0时。残留CaO的含量降到9.1%。在澄清器中加灰和不加灰24h后,残留CaO的平均差异为400mg/kg CaO(对锤度)。
这说明磷酸先与CaO反应。但是,另外有9%的CaO从糖浆中以一种或多种形式被除去了,这与糖浆中是否加灰无关。
表ⅩⅣ给出了糖浆澄清设备装置的成效,对末效糖浆采取两种澄清方法,一种通过标准的亚硫酸法,另外一种通过糖浆澄清法。
 
ⅩⅣ 在印度糖厂两周试验期中所得到的试验结果
 
pH
Bx
色值(IU)
CaO mg/kg固溶物
粗糖浆
6.5
(5.9-7.3)
55.9
(45.0-64.0)
13190
(7300-23480)
10470
(8600-12330)
澄清糖浆
6.2
(4.9-6.6)
54.6
(47.0-62.0)
10780
(6570-18100)
9280
(7800-11200)
注:括号内数值为测定值范围。
 
成品糖的色值范围在80~120 IU之间,SO2残留量从20~25mg/kg降到了9~12mg/kg。尽管入料糖浆的质量特性变化较大,但结果还是达到了。
在现场实验室的实验中选择出了澄清的最佳pH值为6.2~6.8,在这个pH值的范围内,色值平均降低了18%,浊度平均降低了95%。
 
中国糖厂中糖浆澄清的效果
安装在糖厂里的一个糖浆澄清器的处理能力可以处理约72%的工艺中的糖浆流量,当该糖浆澄清器运行的时候,剩下的糖浆(约28%)则要通过原来的硫熏系统。
表ⅩⅤ给出了糖浆澄清器运行之前和运行期间结果的平均值。在资料收集期间的操作条件是:
糖浆流速25m3/h
糖浆的温度82.5℃
粗糖浆的pH值是6.8
蔗糖钙添加量为零
磷酸加入量为240mg/kg(糖浆固溶物)
絮凝剂加入量9mg/kg(糖浆固溶物)
煮糖制度 C-B-A
分蜜时洗糖时间7~10秒
在收集资料的同时,以1500 mg/kg(糖浆固溶物)的比率加入高分子量的聚合氯化铝。据该厂报道,在通过澄清器的过程中色值降低了40%,浊度也降低了。在澳大利亚糖业研究所(SRI)的实验中,加入同样剂量的聚合氯化铝,所取得的改进是比较明显的。对成品糖的质量没有影响。
 
ⅩⅤ 在一间中国糖厂通过糖浆澄清器所得到的耕地白糖的质量结果
工艺
蔗糖分%
还原糖%
灰分%
色值IU
SO2
100%硫熏糖浆
99.76
0.072
0.065
153
25
72%澄清,28%硫熏
99.77
0.064
0.055
120
14
 
结论
      在糖业研究所(SRI)的实验室中的除垢实验表明,当在澄清前的三效糖浆中加入50mg/kg(糖浆固溶物)的草酸,则澄清后糖浆中草酸的含量反而有所降低。草酸含量的降低值是可变的,与最初加入使之沉淀的草酸的量有关。其它降低积垢方案的研究是不成功的。
糖厂中的实验表明,末效糖浆澄清有助于提高原糖的质量,提高每罐糖的效益,提高分蜜的生产能力。
      对于澳大利亚生产原糖的糖厂来说,这些效益看起来似乎可改变的,大多数的效益是由于糖浆粘度的降低和糖中灰分的降低带来的。
国外的研究业已表明,糖浆澄清工艺能成功地代替糖浆的硫熏,以提高耕地白糖的质量,SO2的残留量也明显的降低了。这些研究清楚地表明,澳大利亚糖厂中糖浆的最佳条件并不一定适合国外许多糖厂从硫熏汁得到的糖浆。
澄清中间汁的效益似乎受到限制。但是,将来还是要进行工厂实验,进一步地评估效益,比如,对打算实施热电联产的糖厂来说,蒸汽经济变得更加重要了。
——译自《ISJ》2005,(10):581-589
 
   
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