巫宗學 李紹向
【摘 要】隨著生活水平的不斷提高,人們對食用產品的質量要求也在不斷提升。為了提高蔗糖產品的性價比和市場競爭力,文章對蔗糖澄清工藝進行了改造,為生產企業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。
【關鍵詞】蔗糖;澄清工藝;質量
【中圖分類號】TS244.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2017)04-0096-03
蔗糖(Sucrose)學名為β—D一六環(huán)葡萄糖甙,白色結晶性粉末或晶體,屬有機化合物(C12H22O11),相對分子質量為342.30,它是由D一葡萄糖和D一果糖通過氧橋在C1與C2聯(lián)結而成的二糖化合物,結構內含8個自由羥基,其中3個為伯醇羥基,5個為仲醇羥基,包含1個呋喃環(huán)和1個吡喃環(huán)。蔗糖是人們日常生活中的一種物質資料,廣泛分布于植物體內,其主要從甘蔗中提取,具有很高的應用價值。蔗糖是人體需要的營養(yǎng)素之一,為人體提供高熱量。同時,蔗糖甜味純正、易溶于水,可作食品的主要甜味劑。蔗糖廣泛應用于食品工業(yè)、食品保健、醫(yī)藥等行業(yè),例如蔗糖可以代替脂肪用于膨松食品,利用蔗糖做冷飲品可降低冰點。此外,蔗糖因為具有特殊的化學結構,能與許多物質發(fā)生化學反應,所以利用蔗糖作為基礎原料可以做成各種蔗糖衍生物。蔗糖的衍生物產品有活性劑、洗滌劑、塑料、醫(yī)藥、農藥等。
隨著市場對蔗糖質量的要求越來越高,對一級A蔗糖(市場售價較為優(yōu)厚)的需求越來越多。為了適應市場的發(fā)展,柳興制糖有限公司技改部門對蔗糖工藝水平提出了更高的要求。因此,大力改造工藝,提高一級品率,提高產品競爭力成為公司當前的首要任務,“找問題、查原因、謀發(fā)展”也成為重中之重。2012年起,柳興制糖有限公司對蔗糖生產過程中的澄清關鍵點進行改造,通過改造實踐,實現(xiàn)了澄清工藝主要參數的控制穩(wěn)定,使產品質量得到了提高。產品質量由原來的95%一級品率提高到了99.26%,但與一級A(公司內部指標要求理化指標色值小于120 IU)比率仍然偏低。如何改造工藝,提高蔗糖產品質量,現(xiàn)從以下幾點進行分析和研究。
1 影響蔗糖澄清工藝的主要問題
1.1 清汁和濾清汁分析
通過對清汁和濾清汁的化驗和觀察比對發(fā)現(xiàn),清汁色值基本處于1 600 IU以下,其波動還是比效大。兩者通過光照的濁度觀察后,如果清度較好,濾清汁則色值偏高;如果清度較差,則色質不夠透明。但在單線生產時,濾清汁的色質和清度較好。原因可能是濾汁快沉沉降面積小的影響,后來同時啟用2個濾汁快沉,發(fā)現(xiàn)濾汁清度較好,但外觀顏色偏紅色,色值偏高。經對比分析,出現(xiàn)這些情況的主要原因是單個濾汁快沉沉降面積偏小,無法滿足生產需要,2個濾汁快沉沉降面積又偏大,濾汁停留時間過長所致。
1.2 中和泵分析
生產所用的中和泵流量主要是通過閥門來調控,當雙線榨量較為穩(wěn)定時,流量相對穩(wěn)定,對中和沉降效果影響較?。划斦チ砍霈F(xiàn)波動時,流量很難調控,中和汁箱液位一高,就必須開大閥門,液位一低,就必須關小閥門,流量波動較大,對中和沉降池的沉降效果影響較大,造成產品質量波動大。
1.3 石灰消和分析
通過在不同生產線上生產清汁和中和汁的觀察對比發(fā)現(xiàn),當雙線生產時,清汁的pH值比中和汁的pH偏高較多,后反應嚴重,清汁色值偏高,且顏色略帶紅色,產品質量偏差;當單線生產時,清汁的pH值和中和汁的pH值相差相對小一些,產品質量會相對好一些。通過對2個生產線的生產進行對比分析發(fā)現(xiàn),造成清汁和中和汁pH值相差大的主要原因是石灰消和的質量問題引起。石灰消和質量的好壞直接影響中和反應速度。從工藝理論上講,石灰消和得好,中和反應就越快,沉降效果就越好;石灰消和得差,中和反應就越慢,出現(xiàn)后反應就越大,清汁的pH值和中和汁的pH值相差越大,沉降效果就越差。為了做進一步驗證,技改人員進行了相應比較,在現(xiàn)有的石灰消和箱的容積,全部裝滿消和石灰乳,可供1750線單線生產用11 h,雙線生產用8 h。在某次斷槽停機后,在開機前提前30 h對石灰進行消和處理,并將所有石灰消和箱裝滿。開機后,供1750線單線生產使用,分2個時段做分別記錄比較,第一時段從開榨后2 h到開榨后10 h,這個時間段使用的是提前30 h消和的石灰乳,第二時段從開榨后第16 h到第24 h,這個時段使用的是新消和的石灰乳。通過2個時段的清汁和中和汁的pH值差進行比較,第一時段的清汁和中和汁的pH值差平均為0.06,第二時段的清汁和中和汁的pH值差平均為0.21。從測試結果可以看出,石灰消和對中和反應的影響較大。
2 解決蔗糖澄清工藝的方法
通過以上數據分析,明確了對產品質量影響較大的主要因素和關鍵環(huán)節(jié)為濾汁快沉、中和泵、石灰消和系統(tǒng)。因此,在2013年的檢修期中,決定對濾汁快沉、中和泵、石灰消和系統(tǒng)進行改造。
2.1 濾汁快沉和自控改造
濾汁快沉設計落后,處理能力無法滿足生產實際需要,因此必須更換濾汁快沉,由廠家根據生產需要和先進技術應用成果重新設計濾汁快沉,將原來的2個濾汁快沉換成1個快沉。加裝濾汁加熱和絮凝劑自控系統(tǒng),使濾汁加熱溫度和絮凝劑添加量可控均勻。
2.2 中和泵改造
將中和泵改為變頻調速泵,并根據榨量情況或中和箱液位情況進行流量自控調節(jié)。避免流量大起大落或抽空情況,使流量調節(jié)更能適應生產的需要。
2.3 石灰消和改造
將原來的石灰消和系統(tǒng)擴容,將原來的消和容積由50 m3增加到180 m3,石灰乳消和時間從原來雙線使用時的8 h延長至29 h。提高石灰消和效果和質量,從而提高中和反應效果。
3 蔗糖澄清工藝改造后的成效
通過改造工藝,在2013—2014年榨季中,基本解決了濾清汁質量差、中和汁流量波動大和抽空、中和后反應不穩(wěn)定等問題,對提高產品質量具有很大的作用。白砂糖色值明顯下降了很多,白砂糖一級A產率方面得到了較大的提升,效果比對情況見表1。
通過技術改造,在提高白砂糖產品的質量方面取得了顯著成效,除了一級品率上升空間不大效果不明顯外,一級A產率得到了較大幅度的提高。從這些改造經歷和實踐中,得出的經驗有如下幾點:①濾清汁的質量對產品質量影響很大,沉降設備、濾汁加熱溫度、絮凝劑的添加等對濾清汁的影響很大。選擇合適的沉降器,保持濾清汁加熱溫度的控制穩(wěn)定和絮凝劑加入的均勻性,對提高產品質量起到很大的作用。②中和汁的流量波動大對中和汁沉降影響較大,特別是單層快沉,緩沖小,停留時間短,影響更為明顯。解決中和汁流量均勻問題是提高產品質量的重要舉措。③石灰消和質量對中和反應效果影響很大,適當延長石灰的消和時間可提高石灰的消和質量,加快中和反應速度,提高中和汁中的亞硫酸鈣的質量,有效提高沉降效果,特別是對停留時間短的單層快沉更為重要。加大石灰消和器容積,保持合理的石灰消和時間,不僅可以提高石灰消和質量,而且還可減少石灰質量波動帶來的影響,是提高產品質量的有效途徑和重要保障。
4 結語
隨著社會經濟的發(fā)展和工業(yè)化水平的提高,蔗糖的加工技術水平越來越高,而且人們對蔗糖的各種產品的需求也越來越大,蔗糖業(yè)作為我國的支柱產業(yè)之一,加強蔗糖產業(yè)的研究和發(fā)展尤為重要。
參 考 文 獻
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