CN104630390A - 糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺，包括粗糖浆的制取和白砂糖的制取两个工序，粗糖浆的制取工序包括第一次加热、一碳饱充、第二次加热、过滤等10个步骤，白砂糖的制取工序包括二次硫漂、煮糖、结晶、助晶、分蜜五个步骤。本发明在传统的碳酸法制糖工艺的增加了糖浆上浮除杂工序，为后续煮糖各段物料煮制提供优质物料，提高产品质量，并能以一定的比例配比处理赤砂回溶糖浆，能有效除去回溶糖浆内的胶体和杂质，减少造蜜因素，从而降低物料粘度，有利于各系糖膏的煮制和糖份收回。

Description

糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺

技术领域

本发明涉及糖汁糖浆澄清技术领域。

背景技术

白砂糖是用甘蔗或甜菜等植物加工而成，是糖厂的主要产品，其主要成分是蔗糖，是日常重要的调味品，并广泛应用于食品加工、饮料、制药等行业。我国生产白砂糖传统成熟的加工方法主要有碳酸法和亚硫酸法两种，碳酸法与亚硫酸法比较，流程设备比较复杂，清净剂用量较多，耗能较高，成本较高，但清除非糖分杂质较多，煮炼收回率较高，白砂糖质量好，长期贮存不增色，残存二氧化硫含量较高。传统的碳酸法澄清的流程是，以甘蔗为原料，包括破碎、压榨、加热、二氧化碳饱充、第二次加热、过滤、二氧化碳饱充、第三次加热、过滤、二氧化硫硫漂、第四次加热、五效蒸发、二氧化硫硫漂、结晶分离，最后得到白砂糖。由于在流程中两次通入二氧化硫进行硫漂，且仅仅利用碳酸钙为主的沉淀物去除各种非糖分，除杂效果不佳，导致部分二氧化硫还残留在清糖浆中，最终在煮糖结晶时残留在成品白砂糖中，使白砂糖二氧化硫含量偏高，影响到产品质量。

而亚硫酸法澄清糖汁（以甘蔗糖厂为例）包括：预灰、第一次加热、硫燻，中和，第二次加热、过滤等工序。所得的清汁色值较低、包砂糖产品含非糖分较少，但残硫量高，其清净效率远低于碳酸法。

近几年国内专利数据库也公开了一些相关糖汁糖浆澄清专利技术：

例如【专利号】CN200910114022.X公开了“一种糖汁碳酸法澄清的改进工艺”，以石灰和二氧化碳作为主要澄清剂，采用加热、加灰、饱充、过滤、硫漂的工序，利用碳酸钙为主的沉淀物去除各种非糖分，先将待澄清的糖汁添加石灰乳或氢氧化钙至pH 10.8-11.8得加灰汁；后用二氧化碳气体进行第一次饱充至pH9.7-11，固液分离得一清汁；再 用二氧化碳气体进行第二次饱充至pH7.8-8.4得二碳汁，将二碳汁先中和后加热再过滤得到澄清汁，仅仅利用碳酸钙为主的沉淀物去除各种非糖分，除杂效果不佳。

例如【专利号】 CN200910192052.2公开了“一种低碳低硫糖汁澄清方法”，该方法先将糖汁加石灰乳至 pH6.0～9.5，泵送到加热器加热至50～80℃，流入渐进式加灰器，加石灰乳至 pH10～11，使大量杂质凝聚析出，再次加石灰乳，随即泵入碳酸饱充器，吸入二氧化碳产生化学反应形成碳酸钙沉淀物，吸附除去大量杂质，并使pH达到8～9， 进入平流式快速沉降器分离出清汁，再泵到硫熏中和器，吸入二氧化硫中和至 pH7.2～7.8，经二次加热达到102～105℃后进入沉淀池，分离出高质量的清汁送 往后工序，上述两次沉淀得到的泥汁混合过滤分离为清汁和滤泥，仅仅利用二氧化碳产生化学反应形成碳酸钙沉淀物吸附除去杂质，除杂效果不佳。

随着人们生活水平的提高，我国对白砂糖产品的质量，尤其是产品的二氧化硫含量提出了更高的要求。2006年国家修改了《白砂糖》国家标准，对白砂糖也提出了更高的要求。目前白砂糖二氧化硫含量偏高成了许多使用传统工艺制糖企业提高产品质量的“瓶颈”，制糖企业只有降低白砂糖的二氧化硫含量，提高产品的质量，才能赢得市场。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种澄清效率高、可降低白砂糖二氧化硫含量、除杂效果好的糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺。

为了达到上述目的，本发明糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺，包括粗糖浆的制取和白砂糖的制取两个工序；所述粗糖浆的制取工序包括第一次加热、一碳饱充、第二次加热、过滤、二碳饱充、第三次加热、过滤、一次硫漂、第四次加热、五效蒸发十个步骤；所述白砂糖的制取工序包括二次硫漂、煮糖、结晶、助晶、分蜜五个步骤，所述的粗糖浆经过糖浆上浮除杂工序处理后再进入白砂糖的制取工序制取白砂糖，所述的糖浆上浮除杂工序包括高位箱加热、一级反应、二级反应、上浮分离四个步骤，其糖浆上浮除杂工序具体步骤如下：

步骤一是高位箱加热：将制取粗糖浆工序得到的粗糖浆由泵泵送到糖浆高位箱与赤砂回溶糖浆混合，同时在糖浆高位箱用废汽直接把粗糖浆加热到75～85℃。

步骤二是一级反应：加热后的粗糖浆利用高度差分两管路按流量比例自流到一级反应器，一路是主糖浆管，其粗糖浆直接流进一级反应器，另一路是次糖浆管，其粗糖浆经过打泡机打泡后再流进一级反应器，同时在一级反应器中按粗糖浆流入的总流量加入磷酸、糖化钙，使粗糖浆和磷酸、糖化钙充分混合后并与之发生反应生成具有空腔、网络结构的Ca₃(PO₄)₂，Ca₃(PO₄)₂吸附粗糖浆中胶体、色素及在蒸发过程析出微小固体晶体，形成大的 Ca₃(PO₄)₂絮团。

步骤三是二级反应：将一级反应器获得的含有Ca₃(PO₄)₂絮团的粗糖浆再次流入二级反应器，同时在二级反应器按一定比例添加絮凝剂，使得Ca₃(PO₄)₂絮团和絮凝剂充分混合并与之发生反应形成更大的固体絮团。

步骤四是上浮分离：将粗糖浆和磷酸、糖化钙、絮凝剂在二级反应器充分混合后流入上浮器，在上浮器中上浮分离，下层获得的浮清糖浆经管路溢流进入白砂糖制取工序制取白砂糖，上层形成浮渣上升至表层经撇泡机撇除浮渣，浮渣回流到一碳饱充汁箱或混汁箱。

所述粗糖浆的制取工序得到的粗糖浆浓度为60-70%。

所述的一级反应步骤中同时在一级反应器中通入适量气泡量，使气泡与具有空腔、网络结构的Ca₃(PO₄)₂絮团紧密结合，同时利用絮凝剂的长链及大量活性基团，将不同的Ca₃(PO₄)₂絮团及气泡形成更大固体絮团。

本发明在传统的碳酸法制糖工艺的增加了糖浆上浮除杂工序，为后续煮糖各段物料煮制提供优质物料，提高产品质量，并能以一定的比例配比处理赤砂回溶糖浆，能有效除去回溶糖浆内的胶体和杂质，减少造蜜因素，从而降低物料粘度，有利于各系糖膏的煮制和糖份收回。

附图说明

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。

图1为传统糖汁糖浆碳酸法澄清工艺的流程图。

图2为本发明糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺的流程图。

具体实施方式

如图1所示，传统糖汁糖浆碳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，混合汁经过第一次加热后，加入石灰乳并通入二氧化碳进行一碳饱充，得到一碳饱充汁；一碳饱充汁第二次加热后进行过滤，得到一碳清汁和滤泥，一清汁再次通入二氧化碳进行二碳饱充，到得二碳汁；二碳汁再进行第三次加热后全汁过滤，得到二碳清汁和滤泥，二碳清汁通入二氧化硫进行一次硫漂，降低pH值，然后进行第四次加热并使用泵送入蒸发罐进行五效蒸发，得到浓度在65%的粗糖浆，粗糖浆再通入二氧化硫进行二次硫漂，得到合适的pH值清糖浆，最后送到煮糖进行煮糖、结晶助晶、分蜜，得到白砂糖。且仅仅利用碳酸钙为主的沉淀物去除各种非糖分，除杂效果不佳，导致部分二氧化硫还残留在清糖浆中，最终在煮糖结晶时残留在成品白砂糖中，使白砂糖二氧化硫含量偏高，影响到产品质量。

如图2所示，本发明糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺，包括粗糖浆的制取和白砂糖的制取两个工序；所述粗糖浆的制取工序包括第一次加热、一碳饱充、第二次加热、过滤、二碳饱充、第三次加热、过滤、一次硫漂、第四次加热、五效蒸发十个步骤；所述白砂糖的制取工序包括二次硫漂、煮糖、结晶、助晶、分蜜五个步骤，所述的粗糖浆经过糖浆上浮除杂工序处理后再进入白砂糖的制取工序制取白砂糖，所述的糖浆上浮除杂工序包括高位箱加热、一级反应、二级反应、上浮分离四个步骤，其具体步骤如下：

A、粗糖浆的制取：第一，将甘蔗经过破碎、压榨提汁后得到的混合汁进行第一次加热，加热到一定温度后加入石灰乳并通入二氧化碳进行一碳饱充，得到一碳饱充汁；第二，将一碳饱充汁进行第二次加热，然后全汁过滤，得到一碳清汁和滤泥，一清汁再次通入二氧化碳进行二碳饱充，到得二碳饱充汁；第三，将二碳饱充汁进行第三次加热后过滤，得到二碳清汁和滤泥，二碳清汁再通入二氧化硫进行一次硫漂，同时降低pH值；第四，将一次硫漂清汁进行第四次加热并送入蒸发罐进行五效蒸发，得到浓度在60-70%的粗糖浆。

B、糖浆上浮除杂：包括高位箱加热、一级反应、二级反应、上浮分离四个步骤：

步骤一：高位箱加热：将制取粗糖浆工序得到的粗糖浆由泵泵送到糖浆高位箱与赤砂回溶糖浆混合，同时在糖浆高位箱用废汽直接把粗糖浆加热到75～85℃；

步骤二：一级反应：加热后的粗糖浆利用高度差分两管路按流量比例自流到一级反应器，一路是主糖浆管，其粗糖浆直接流进一级反应器，另一路是次糖浆管，其粗糖浆经过打泡机打泡后再流进一级反应器，并且在一级反应器中按粗糖浆流入的总流量加入磷酸、糖化钙，使粗糖浆和磷酸、糖化钙充分混合后并与之发生反应生成具有空腔、网络结构的 Ca₃(PO₄)₂，Ca₃(PO₄)₂吸附粗糖浆中胶体、色素及在蒸发过程析出微小固体晶体，形成大的 Ca₃(PO₄)₂絮团；同时在二级反应器中通入适量气泡量，使气泡与具有空腔、网络结构的Ca₃(PO₄)₂絮团紧密结合，达到降低絮团密度的目的，

步骤三：二级反应：将一级反应器获得的含有 Ca₃(PO₄)₂絮团的粗糖浆再次流入二级反应器，并且在二级反应器按一定比例添加絮凝剂，使得 Ca₃(PO₄)₂絮团和絮凝剂充分混合并与之发生反应形成更大的固体絮团，并利用絮凝剂的长链及大量活性基团，将不同的Ca₃(PO₄)₂絮团及气泡形成更大固体絮团，进一步降低絮团密度。

步骤四：上浮分离：将粗糖浆和磷酸、糖化钙、絮凝剂在二级反应器充分混合后流入上浮器，在上浮器中上浮分离，下层获得的浮清糖浆经管路溢流进入白砂糖制取工序制取白砂糖，上层形成浮渣上升至表层经撇泡机撇除浮渣，浮渣回流到一碳饱充汁箱或混汁箱。

C、白砂糖的制取：将糖浆上浮除杂工序得到的浮清糖浆通入二氧化硫进行二次硫漂，得到合适的pH值清糖浆，然后依次送到煮糖罐、结晶罐进行煮糖、结晶处理，最后送到助晶罐助晶、甲糖分蜜机分蜜得到白砂糖和糖蜜。

实施例1：

首先制取粗糖浆1，然后将粗糖浆由泵泵送到糖浆高位箱与赤砂回溶糖浆混合，同时检验分析混合后糖浆的各项指标含量，结果为：锤度61.36°Bx，含硫量315mg/kg，视纯度88.88%，pH值7.31，并且在糖浆高位箱用废汽直接把粗糖浆加热到75～85℃，按8%比例打泡，同时添加磷酸300ppm，糖化钙8 ppm进行一次反应，然后再添加絮凝剂10ppm进行二次反应，充分混合后在二级反应器流入上浮器前抽样观察，大部分浮渣迅速上浮，清亮，还有少许小颗粒，经上浮器上浮分离后检验分析浮清糖浆的各项指标，结果为：锤度61.00°Bx，含硫量238mg/kg，视纯度88.92%，pH值6.73。具体情况如下表:

	锤度	含硫量	视纯度	pH值	标注
						糖浆上浮分离前	61.36°Bx	315mg/kg	88.88%	7.31	很多小颗粒，较混浊
糖浆上浮分离后	61.00°Bx	238mg/kg	88.92%	6.73	大部分浮渣迅速上浮，清亮，还有少许小颗粒

由上表可知：糖浆经过上浮分离后锤度减少0.36°Bx，降低0.58%；含硫量减少77mg/kg，降低32.35%；视纯度提高0.04%；pH值减少0.58。

实施例2：

首先制取粗糖浆1，然后将粗糖浆由泵泵送到糖浆高位箱与赤砂回溶糖浆混合，同时检验分析混合后糖浆的各项指标含量，结果为：锤度65.27°Bx，含硫量383mg/kg，视纯度88.26%，pH值7.02，并且在糖浆高位箱用废汽直接把粗糖浆加热到75～85℃，按8%比例打泡，同时添加磷酸300ppm，糖化钙6 ppm进行一次反应，然后再加入絮凝剂6ppm进行二次反应，充分混合后在二级反应器流入上浮器前抽样，上浮速度较快，开始较蒙，15min后开始缓慢清亮，25min后全部清亮，上浮较晚期，较密，经上浮器上浮分离后检验分析浮清糖浆的各项指标，结果为：锤度64.35°Bx，含硫量245mg/kg，视纯度88.62%，pH值6.75。具体情况如下表:

	锤度	含硫量	视纯度	pH值	标注
						糖浆上浮分离前	65.27°Bx	383mg/kg	88.26%	7.02	很多小颗粒，较混浊
糖浆上浮分离后	64.35°Bx	245mg/kg	88.62%	6.75	上浮速度较快，开始较蒙，15min后开始缓慢清亮，25min后全部清亮，上浮较晚期，较密

由上表可知：糖浆经过上浮分离后锤度减少0.92°Bx，降低1.41%；含硫量减少138mg/kg，降低36.31%；视纯度提高0.36%；pH值减少0.27。

实施例3：

首先制取粗糖浆1，然后将粗糖浆由泵泵送到糖浆高位箱与赤砂回溶糖浆混合，同时检验分析混合后糖浆的各项指标含量，结果为：锤度64.65°Bx，含硫量453mg/kg，视纯度89.12%，pH值6.93，并且在糖浆高位箱用废汽直接把粗糖浆加热到75～85℃，按8%比例打泡，同时添加磷酸200ppm，糖化钙6 ppm进行一次反应，然后再加入絮凝剂6ppm进行二次反应，充分混合后在二级反应器流入上浮器前抽样，大部分浮渣迅速上浮，清亮，10min后上浮慢，还有较多小颗粒，经上浮器上浮分离后检验分析浮清糖浆的各项指标，结果为：锤度63.42°Bx，含硫量271mg/kg，视纯度88.97%，pH值6.68。具体情况如下表:

	锤度	含硫量	视纯度	pH值	标注
						糖浆上浮分离前	64.65°Bx	453mg/kg	89.12%	6.93	很多小颗粒，较混浊
糖浆上浮分离后	63.42°Bx	271mg/kg	88.97%	6.68	大部分浮渣迅速上浮，清亮，10min后上浮慢，还有较多小颗粒

由上表可知：糖浆经过上浮分离后锤度减少1.23°Bx，降低1.90%；含硫量减少182mg/kg，降低40.18%；视纯度提高0.15%；pH值减少0.25。

综上所述，实施例1、2、3中糖浆经过上浮分离处理后含硫量降低比较明显，达到30%以上，说明本发明可大大降低白砂糖二氧化硫的含量，除杂效果好。

以上所述的仅是本发明的优先实施方式。应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这也视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺，包括粗糖浆的制取和白砂糖的制取两个工序，所述粗糖浆的制取工序包括第一次加热、一碳饱充、第二次加热、过滤、二碳饱充、第三次加热、全汁过滤、一次硫漂、第四次加热、五效蒸发十个步骤；所述白砂糖的制取工序包括二次硫漂、煮糖、结晶、助晶、分蜜五个步骤，其特征在于：所述的粗糖浆经过糖浆上浮除杂工序处理后再进入白砂糖的制取工序制取白砂糖，所述的糖浆上浮除杂工序包括高位箱加热、一级反应、二级反应、上浮分离四个步骤，其糖浆上浮除杂工序具体步骤如下：

步骤一是高位箱加热：将制取粗糖浆工序得到的粗糖浆由泵泵送到糖浆高位箱与赤砂回溶糖浆混合，同时在糖浆高位箱用废汽直接把粗糖浆加热到75～85℃；

步骤二是一级反应：加热后的粗糖浆利用高度差分两管路按流量比例自流到一级反应器，一路是主糖浆管，其粗糖浆直接流进一级反应器，另一路是次糖浆管，其粗糖浆经过打泡机打泡后再流进一级反应器，并且在一级反应器中按粗糖浆流入的总流量加入磷酸、糖化钙，使粗糖浆和磷酸、糖化钙充分混合后并与之发生反应生成具有空腔、网络结构的 Ca₃(PO₄)₂， Ca₃(PO₄)₂吸附粗糖浆中胶体、色素及在蒸发过程析出微小固体晶体，形成大的Ca₃(PO₄)₂絮团；

步骤三是二级反应：将一级反应器获得的含有Ca₃(PO₄)₂絮团的粗糖浆再次流入二级反应器，并且在二级反应器按一定比例添加絮凝剂，使得Ca₃(PO₄)₂絮团和絮凝剂充分混合并与之发生反应形成更大的固体絮团；

步骤四是上浮分离：将粗糖浆和磷酸、糖化钙、絮凝剂在二级反应器充分混合后流入上浮器，在上浮器中上浮分离，下层获得的浮清糖浆经管路溢流进入白砂糖制取工序制取白砂糖，上层形成浮渣上升至表层经撇泡机撇除浮渣，浮渣回流到一碳饱充汁箱或混汁箱。

2.根据权利要求1所述的糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺，其特征在于：所述粗糖浆的制取工序得到的粗糖浆浓度为60-70%。

3.根据权利要求1所述的糖汁糖浆碳酸法上浮澄清工艺，其特征在于：所述的一级反应步骤中同时在一级反应器中通入适量气泡量，使气泡与具有空腔、网络结构的Ca₃(PO₄)₂絮团紧密结合，同时利用絮凝剂的长链及大量活性基团，将不同的Ca₃(PO₄)₂絮团及气泡形成更大固体絮团。