亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺 |
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| 申请号 | CN201610662479.4 | 申请日 | 2016-08-15 | 公开(公告)号 | CN106282420A | 公开(公告)日 | 2017-01-04 |
| 申请人 | 南宁糖业股份有限公司; | 发明人 | 廖玉; 蓝恒星; 肖凌; 傅其军; 岑跃; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种亚 硫酸 法制糖分段预灰澄清工艺，包括预灰预磷、一次加热、二次预灰、硫熏中和、二次加热、沉降的步骤，其澄清过程采用分段预灰技术，分别在 压榨 提汁后和硫熏中和前对蔗汁进行预灰处理——压榨提汁后，往蔗汁中同时添加 磷酸 、石灰乳，pH值控制在6.8-7.2范围内，使蔗汁中 蛋白质 等胶体物质提前凝聚；其次，在硫熏中和前添加石灰乳，pH值控制在8.0-9.0范围内，避免蔗汁在吸硫过程形成较多可溶性亚硫酸氢 钙 。本发明的技术方案克服了传统亚硫酸法澄清工艺存在的澄清效率低等问题，能有效提高产品 质量 和糖分收回率，降低工艺能耗。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺，用于对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，包括预灰预磷、一次加热、二次预灰、硫熏中和、二次加热、沉降的步骤，其特征在于：澄清过程采用分段预灰技术，分别在压榨提汁后和硫熏中和前对蔗汁进行预灰处理，具体实施步骤如下： |
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| 说明书全文 | 亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺技术领域背景技术[0002] 我国是世界上用甘蔗制糖最早的国家之一，根据甘蔗制糖工艺的不同，主要有石灰法、亚硫酸法、碳酸法等3种方法。石灰法常见于生产原糖，碳酸法和亚硫酸法用于生产白砂糖，目前国内多数糖厂采用的是亚硫酸法澄清工艺，该工艺澄清效率不高，产品品质低而且不够稳定；为数不多企业采用碳酸法工艺，澄清效率高，生产的白砂糖产品质量优良，但设备投资大，产生的滤泥难以综合利用。 [0003] 亚硫酸法澄清工艺的流程是以甘蔗为原料，经过破碎、压榨提汁后得到混合汁，经过加入石灰乳和磷酸后得到预灰汁，预灰汁经过一次加热后通入二氧化硫并加入石灰乳得到中和汁，中和汁经过二次加热后进入沉淀池进行沉降分离，得到澄清汁。整个澄清工艺特点是蔗汁pH值不超过7.6，因此澄清过程除去非糖分较少，清汁纯度提高少，有时候甚至还会出现下降，即通常所说的清混汁纯度差为负值；因此，传统亚硫酸法澄清工艺由于澄清效率低，糖份收回率低，白砂糖产品质量不稳定。 [0004] 随着经济快速发展，人民对食糖质量要求越来越高，以及国家提出“清洁生产”、“节能减排”等工作规划要求，传统亚硫酸法澄清工艺已不能满足企业对产品高品质、高收回、低能耗的需要。因此，本发明通过对传统亚硫酸澄清工艺方法进行技术优化后，在提高产品质量、提高糖分总收回率及降低能耗方面具有重要的实际意义。 [0005] 在改进传统亚硫酸法澄清工艺方面，国内专利数据公开了一些相关技术，如：【名称】一种改进的亚硫酸法制糖澄清工艺；【申请号】CN201410006088.8，【申请人】广西大学；【摘要】本发明提供了一种改进的亚硫酸法制糖澄清工艺，包括在现有制糖澄清生产线的硫熏工序增加红外气体分析仪，在线实时监测硫气管道中二氧化硫气体的浓度，通过对硫气管道中的二氧化硫气体浓度的预先调整，控制中和汁硫熏强度的高低。采用本发明的改进方法，与人工测定硫熏强度的方法来控制相应的生产流程相比，可及时有效地得出准确的硫熏强度数值，避免人为操作的不准确性；同时在线实时监测，可及时快速地掌握二氧化硫与硫熏强度之间的适应关系，能对实际生产起到指导与预知的作用。但是该工艺同样存在传统亚硫酸法澄清工艺的弊病——整个澄清工艺特点是蔗汁pH值不超过7.6，因此澄清过程除去非糖分较少，清汁纯度提高少，有时候甚至还会出现下降，糖份收回率低，白砂糖产品质量不稳定。 [0006] 综上所述，我们有必要对现有的亚硫酸法澄清工艺进一步优化改进。 发明内容[0007] 本发明目的是解决传统亚硫酸法澄清工艺存在的澄清效率低、产品质量差且不够稳定的问题，提供了一种产品质量好、糖分收回率高、工艺能耗低的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺。 [0008] 本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺，用于对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，包括预灰预磷、一次加热、二次预灰、硫熏中和、二次加热、沉降的步骤。澄清过程采用分段预灰技术，分别在压榨提汁后和硫熏中和前对蔗汁进行预灰处理，具体实施步骤如下：a）预灰预磷：甘蔗经过压榨提汁后，往蔗汁中同时添加磷酸、石灰乳，使蔗汁pH值控制在6.8-7.2范围内。 [0009] 预灰预磷的作用：是为了使蔗汁中蛋白质等胶体物质提前凝聚，石灰与磷酸提前反应生成磷酸钙沉淀物，磷酸钙沉淀物中含有其它阴离子成份，而蔗汁中有不少有色物质和胶体是带负电的，这些阴离子被新生成的磷酸钙沉淀物所吸附，利用磷酸钙沉淀脱色作用和絮凝作用这种作用基理，提前进行预澄清处理。 [0010] b）一次加热：蔗汁预灰预磷后输送到加热器进行一次加热，加热温度控制在60-68℃之间。 [0011] 一次加热的作用：蔗汁经过加热器加热后，使钙离子与磷酸根离子的反应速度加快，同时利用蛋白质在60℃以上开始变性凝结特点，将部分其他非糖分凝聚析出，为下一步亚硫酸与石灰反应形成CaSO3沉淀，并吸附其他非糖分创造更有利条件。 [0012] c）二次预灰：蔗汁经一次加热后输送至硫熏中和器进行硫熏中和；在硫熏中和前添加石灰乳，使蔗汁pH值控制在8.0-9.0范围内。 [0013] 蔗汁硫熏中和前进行二次预灰的作用：在硫熏中和前进行第二次加灰到碱性，pH8.0-9.0范围，是利用了蔗汁中不同非糖杂质最佳凝聚点进行吸附、凝聚；同时在碱性条件下，蛋白质也会发生变性，与钙离子结合而凝结，受它保护覆盖的悬浮粒子随之析出；且蔗汁中显红色的多酚类和铁络合物，以及各种弱酸性胶体能较强和钙离子结合凝聚，使更多的胶体和非糖分凝聚析出；因此，蔗汁硫熏前加灰至碱性范围，避免蔗汁在吸硫后pH值过低形成较多可溶性亚硫酸氢钙，因而除去非糖分总量较多，清汁纯度提高更多。 [0014] d）硫熏中和：经过二次预灰的蔗汁进入硫熏中和器，硫熏中和pH值控制在7.0-7.4范围内。 [0015] 蔗汁硫熏中和前加灰到碱性带来的收益：蔗汁吸硫前有足够的钙离子与亚硫酸反应不断生成亚硫酸钙沉淀，避免蔗汁在吸硫过程pH值过低形成较多可溶性亚硫酸氢钙，影响澄清效果。因为按常规预灰，即pH7.0±0.2，硫熏后pH值下降到3.5左右，此时生成的钙盐以亚硫酸氢钙为主，尽管后面继续加入石灰乳，有大量的亚硫酸氢钙生成亚硫酸钙沉淀，但仍有部分“漏网”的亚硫酸氢钙与清汁一起到蒸发罐，经加热后生成亚硫酸钙沉淀，这就是造成蒸发积垢多原因之一。 [0016] e)二次加热：蔗汁经硫熏中和后得到中和汁，再将中和汁输送至加热器进行二次加热，加热温度控制在100-103℃之间，如此可加速磷酸、亚硫酸与钙的反应，使它们较完全地生成钙盐沉淀物，并使蛋白质等各种非糖分凝结得更紧密结实。 [0017] f)蔗汁沉降：将二次加热后的中和汁送入散汽箱进行散汽、除泡，再输送至沉降器沉降，得到澄清汁。 [0018] 作为对本发明的进一步说明，步骤d）中，硫熏中和过程在直径ф1200mm多喷嘴硫熏中和器中进行，蔗汁先吸取二氧化硫气体，与碱性蔗汁充分反应生成亚硫酸钙沉淀，随后在中和器尾管进行加灰中和，再经过卧式反应箱再次进行充分反应，使钙离子与亚硫酸根离子反应更加充分，生成更多的钙盐沉淀，除去更多非糖杂质。 [0019] 作为对本发明的进一步说明，整个澄清过程磷酸总值为300-450ppm；步骤d）中，蔗汁硫熏强度为22-24CC。以上参数为澄清工艺优化指标，更有利于本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺运用于工业生产。 [0020] 本发明亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺在蔗汁硫熏中和前增加了第二次预灰，使蔗汁pH值达到8.0-9.0范围，避免蔗汁在吸硫过程pH值过低形成较多可溶性亚硫酸氢钙，影响澄清效果。蔗汁在碱性条件下反应更充分，生成更多的亚硫酸钙沉淀，除去更多非糖杂质，清汁纯度提高更多，蒸发积垢减少；从而提高产品质量，提高糖分回收率及降低能耗。附图说明 [0021] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0022] 图1为传统亚硫酸法澄清工艺的流程图。 [0023] 图2为本发明亚硫酸法澄清工艺技术优化后的流程图。 具体实施方式[0024] 下面结合实施例详细说明本发明的技术方案。 [0025] 实施例1：如图1所示，采用传统亚硫酸法澄清工艺处理蔗汁，其流程是：以甘蔗为原料，经过破碎、压榨提汁后得到蔗汁，蔗汁经过加入石灰乳和磷酸后得到预灰汁，预灰汁经过一次加热后通入二氧化硫并加入石灰乳得到中和汁，中和汁经过二次加热后进入沉淀池进行沉降分离，得到澄清汁，是生产产品白砂糖的主要原料。澄清工艺指标分别为：添加磷酸总值400ppm，预灰汁pH值7.2，一次加热温度65℃，蔗汁硫熏强度24CC，蔗汁中和pH值7.2，二次加热温度100℃。 [0026] 实施例1的检测结果如下：连续采集、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度82.43AP，澄清汁纯度83.48，澄清汁色57.15°st，澄清汁pH值7.15。 [0027] 实施例2：如图2所示，采用本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，具体实施步骤如下：a）预灰预磷：甘蔗经过压榨提汁后得到蔗汁，往蔗汁中同时添加磷酸、石灰乳，使蔗汁pH值为7.2； b）一次加热：蔗汁预灰预磷后输送到加热器进行一次加热，加热温度控制在65℃； c）二次预灰：蔗汁经一次加热后输送至硫熏中和器进行硫熏中和；在硫熏中和前添加石灰乳，使蔗汁pH值为8.2； d）硫熏中和：经过二次预灰的蔗汁进入硫熏中和器，硫熏中和pH值为7.2； e)二次加热：蔗汁经硫熏中和后得到中和汁，再将中和汁输送至加热器进行二次加热，加热温度为100℃； f)蔗汁沉降：将二次加热后的中和汁送入散汽箱进行散汽、除泡，再输送至沉降器沉降，得到澄清汁。 [0028] 步骤d）中，硫熏中和过程在直径ф1200mm多喷嘴硫熏中和器中进行，蔗汁先吸取二氧化硫气体，与碱性蔗汁充分反应生成亚硫酸钙沉淀，随后在中和器尾管进行加灰中和，再经过卧式反应箱再次进行充分反应；蔗汁硫熏强度为22-24CC。整个澄清过程添加磷酸总值为400ppm。 [0029] 实施例2的检测结果如下：连续采集蔗汁、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度83.62AP，澄清汁纯度85.70AP，澄清汁色值53.53°st，澄清汁PH值7.18。 [0030] 实施例3：同样采用本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，其操作步骤及参数与实施例2基本一致，唯一的区别在于：步骤c）中的蔗汁pH值为8.5。 [0031] 实施例3的检测结果如下：连续采集蔗汁、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度83.02AP，澄清汁纯度85.23AP，澄清汁色值53.11°st，澄清汁pH值7.21。 [0032] 实施例4：同样采用本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，其操作步骤及参数与实施例2基本一致，唯一的区别在于：步骤c）中的蔗汁pH值为8.9。 [0033] 实施例4的检测结果如下：连续采集蔗汁、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度83.23AP，澄清汁纯度85.43AP，澄清汁色值53.35°st，澄清汁pH值7.27。 [0034] 实施例5：同样采用本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，其操作步骤及参数与实施例2基本一致，唯一的区别在于：步骤a）中的蔗汁pH值为6.8；步骤b）中的加热温度为60℃；步骤c）中的蔗汁pH值为8.9；步骤d）中的硫熏中和pH值为7.0；步骤e）中的加热温度为100℃。 [0035] 实施例5的检测结果如下：连续采集蔗汁、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度83.20AP，澄清汁纯度85.45AP，澄清汁色值53.33°st，澄清汁pH值7.26。 [0036] 实施例6：同样采用本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，其操作步骤及参数与实施例2基本一致，唯一的区别在于：步骤a）中的蔗汁pH值为7.2；步骤b）中的加热温度为68℃；步骤c）中的蔗汁pH值为9.0；步骤d）中的硫熏中和pH值为7.4；步骤e）中的加热温度为103℃。 [0037] 实施例6的检测结果如下：连续采集蔗汁、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度83.25AP，澄清汁纯度85.41AP，澄清汁色值53.36°st，澄清汁pH值7.29。 [0038] 实施例7：同样采用本发明的亚硫酸法制糖分段预灰澄清工艺对压榨提汁的所得蔗汁进行澄清处理，其操作步骤及参数与实施例2基本一致，唯一的区别在于：步骤a）中的蔗汁pH值为7.0；步骤b）中的加热温度为65℃；步骤c）中的蔗汁pH值为8.5；步骤d）中的硫熏中和pH值为7.2；步骤e）中的加热温度为101℃。 [0039] 实施例7的检测结果如下：连续采集蔗汁、澄清汁样品2个小时，检验分析蔗汁纯度、澄清汁纯度、色值、pH值。结果分别是：蔗汁纯度83.19AP，澄清汁纯度85.38AP，澄清汁色值53.32°st，澄清汁pH值7.24。 [0040] 分析实施例1-7，各项具体对比数据如下表：由上表可知：采用优化后的澄清工艺，清混汁纯度差可提高到2.08AP以上，比传统澄清工艺提高至少1.03AP，澄清汁色值也比传统澄清工艺下降3.62°st以上。 [0041] 综上所述，本发明可使澄清汁纯度大幅提高，同时色值也有所改善，证明通过对亚硫酸法澄清工艺进行技术优化后，蔗汁澄清效率提高，由于除去各种非糖分增加，使澄清汁纯度提高较多。 |
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