■ 吳發(fā)進(jìn) 劉小偉
腌制鹽的固結(jié)原因及延緩固結(jié)對(duì)策
■ 吳發(fā)進(jìn) 劉小偉
腌制鹽一般就是粉碎洗滌鹽。腌制鹽的根本屬性,就是固結(jié),腌制鹽固結(jié)之后,不方便用戶使用,所以腌制鹽的生產(chǎn)廠家必須想辦法,提供延緩或免結(jié)的腌制鹽給用戶,方便用戶腌制使用。
腌制鹽 固結(jié)原因 延緩固結(jié) 對(duì)策
鹽,即主要成分為氧化鈉的物質(zhì),按照重量計(jì)算,鹽是由39.34%的鈉離子和60.66的氯離所組成,鹽正常狀態(tài)是等軸晶系,呈正六面體。腌制鹽是鹽產(chǎn)品大類中的食用鹽范疇,腌制鹽(curing salt)主要用于肉類、蔬菜、水果、海洋水產(chǎn)品等腌制加工過程的食鹽(腌制鹽在這里指符合GB5461-2000二級(jí)以上的粉洗鹽,下同)。腌制品加工一般都具有較強(qiáng)的季節(jié)性,腌制鹽需求也具有突擊性,如:浙江環(huán)杭州灣地區(qū)的榨菜腌制,從收割到腌制加工,只不過20天左右,再如寧波市象山縣海番薯腌制,捕撈到加工時(shí)長(zhǎng)也就25天左右。腌制鹽的需求和配供也就是陣發(fā)性的。腌制鹽的配供的特點(diǎn):儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng),質(zhì)量要求高,用量不穩(wěn)定,突擊性強(qiáng),銷量集中。腌制鹽的這一特點(diǎn)決定了腌制鹽的倉庫堆存是必不可少的。但是腌制鹽一般都是粉碎洗滌鹽,粉碎洗滌鹽的一個(gè)根本屬性就是堆存時(shí)間超過一定限度之后,很快固結(jié),也可稱為結(jié)塊或叫板結(jié)。如50kg大包裝編織袋會(huì)結(jié)成幾大塊或結(jié)成一塊板狀,其硬度又很大,民間有人形容:“撐破袋子砸破缸”。腌制鹽銷售集中的地區(qū),一般都要提前半年備庫,否則,銷售旺季到來時(shí)難以維持,一旦出現(xiàn)斷鹽現(xiàn)象,組織調(diào)運(yùn)已經(jīng)來不及,耽誤了菜農(nóng)或水產(chǎn)腌制時(shí)節(jié),造成損失,可就是政治問題,因?yàn)殡缰汽}是各地鹽業(yè)公司專營(yíng)的。地方政府都會(huì)干預(yù)。腌制鹽堆存固結(jié)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響產(chǎn)品形象,給正常裝卸、配送、腌制使用,都帶來很大的不便。為了改善腌制鹽的成品物態(tài),確保用戶使用到松散、柔軟、分散性好的腌制鹽產(chǎn)品,便是擺在腌制鹽生產(chǎn)和銷售鹽企面前,而又無法回避的必須研究解決的大問題。腌制鹽一般以海鹽為原料加工而成的,固結(jié)原因有多種,解決辦法也有若干,但是要根據(jù)銷售季節(jié)和腌制特點(diǎn),分別“對(duì)癥下藥”,采取不同的有效對(duì)策措施,滿足不同用戶需要,才能真正做到適銷對(duì)路。
腌制鹽的固結(jié)是其根本屬性,根據(jù)腌制鹽的固結(jié)程度,50kg編織袋裝腌制鹽可分為:輕微固結(jié);較為固結(jié);中度固結(jié);嚴(yán)重固結(jié)四種。輕微固結(jié):即手搬動(dòng)一下就能松散。較為固結(jié):用力搬動(dòng)能松散。中度固結(jié):手搬運(yùn)不易松散,但是通過裝車卸車、堆碼等作業(yè),基本能松散。嚴(yán)重固結(jié):腌制時(shí),必須用木榔頭敲打,否則無法破碎、即使敲碎了,也是由大塊鹽變成了眾多的小塊鹽,直接影響用戶的腌制使用。
2.1 腌制鹽的晶體模型
腌制鹽的單個(gè)晶體即最小鹽粒,是正六面體,但原鹽在結(jié)晶時(shí),由于微量雜質(zhì)混入,導(dǎo)致結(jié)晶后的少量晶體形狀有些不規(guī)則,原鹽經(jīng)過洗滌、粉碎、脫鹵等工藝過程之后,晶體大小發(fā)生了變化,在對(duì)輥機(jī)和離心機(jī)的先后共同作用下,一般都是由大晶體變成小晶體,小晶體一部分隨鹵水穿過對(duì)輥機(jī)間隙和離心機(jī)濾網(wǎng)而末變化,一部分變成粉末鹽,被鹵水流動(dòng)而裹夾帶起。
2.2 腌制鹽固結(jié)的機(jī)理
由離心機(jī)分離(脫鹵)后的物料,在離心機(jī)接料螺旋輸送機(jī)的作用下,大小晶體無序地混合在一起,大晶體與大晶體之間不規(guī)則堆集,造成很多晶體間隙,如圖1,不同晶粒在重力或外力的作用下,小晶體正好擠進(jìn)大晶體的間隙里,形成較為密實(shí)的連續(xù)物料,即散裝腌制鹽成品。腌制鹽密實(shí)的連續(xù)性就為固結(jié)創(chuàng)造了可能,但是有些物料盡管連續(xù)、密實(shí)也不固結(jié),如礦石、面粉、茶葉等。固結(jié)不固結(jié)還是由物料自身的性質(zhì)所決定的。腌制鹽是一種特殊的易固結(jié)的物質(zhì)。
圖1 腌制鹽堆存結(jié)塊的模型圖
2.3 腌制鹽固結(jié)的條件
腌制鹽固結(jié)是有條件的,只有條件成熟時(shí),才會(huì)固結(jié),否則也是很松散的,腌制鹽剛下生產(chǎn)線計(jì)量包裝時(shí),分散性、松散性都很好,過一段時(shí)間后,就會(huì)慢慢就結(jié)塊或板結(jié),這說明堆放時(shí)間是腌制鹽固結(jié)的一個(gè)條件。其次,從微觀上分析,腌制鹽固結(jié)必須是大小晶體之間晶面接觸,晶面之間沒有間隙或間隙很小。再其次,腌制鹽固結(jié)必須是晶體之間要有結(jié)合力的作用,或者為粘接力,或者為附著力,粘接力即為大小晶體或鹽粒粘為一體,分不開。附著力即若干小晶體或小粒鹽附著在大晶體或大粒鹽上很牢固,就形成是腌制鹽的固結(jié),要克服這附著力的作用才能使固結(jié)的鹽塊分散開來。
腌制鹽雖然是密實(shí)的連續(xù)物料,容易固結(jié),但是只有條件滿足時(shí)才會(huì)固結(jié),剛下線包裝好的腌制鹽一般都很松散,自然堆存一段時(shí)間后才會(huì)慢慢開始固結(jié)。腌制鹽的固結(jié),一直是困擾著加工鹽生產(chǎn)、銷售企業(yè)和用鹽單位的煩事,究其結(jié)塊或板結(jié)的原因,比較復(fù)雜,但是大致存在著這么幾個(gè)因素:①洗滌鹵水質(zhì)量,主要是洗滌鹵水的粘度等。②腌制鹽的成品粒度。③堆存場(chǎng)所的空氣濕度。④鹽包的壓力大小。⑤原料鹽的種類(原料鹽的影響)⑥其它生產(chǎn)工藝及倉儲(chǔ)條件的影響因素。
3.1 腌制鹽生產(chǎn)過程中,洗滌鹵水的質(zhì)量的影響
腌制鹽生產(chǎn)過程中,粉碎洗滌工序是最關(guān)鍵的工藝控制點(diǎn)之一,粉碎的目的就是改變?cè)}的狀態(tài),大粒鹽通過對(duì)輥機(jī)的粉碎和控制,將原鹽大粒改成符合標(biāo)準(zhǔn)的粒徑,洗滌就是利用洗滌鹵水,在螺旋洗滌機(jī)內(nèi)進(jìn)行原鹽和鹵水的逆向攪拌、搓擦,輸送,將原鹽晶體表面雜質(zhì)或晶間雜質(zhì)溶解在鹵水里而被帶進(jìn)洗滌液回收槽,從而提高鹽漿的純凈度的過程。洗滌鹵水的質(zhì)量起關(guān)鍵作用,主要指標(biāo)由鹵水動(dòng)力粘度,鹵水能見度,鹵水濃度等。鹵水的動(dòng)力粘度對(duì)腌制鹽成品的固結(jié)影響較大,鹵水動(dòng)力粘度越大,洗滌后的鹽漿通過離心機(jī)脫鹵不可能徹底,晶體表面和晶間殘留著一層粘度很大的膜狀洗滌鹵,簡(jiǎn)稱粘鹵膜,粘鹵膜很微簿,人的肉眼是看不見的,但是客觀存在著的,而且光憑離心機(jī)是不能徹底分離的,只有通過干燥床烘干,才能將其隨同水份一起蒸發(fā)消除。粘鹵膜的作用就是類似于膠水,把若干個(gè)鹽粒粘起來,隨著腌制鹽堆存時(shí)間的推延,就會(huì)形成了腌制鹽的固結(jié)(結(jié)塊或板結(jié)),為什么清新鹵洗滌,腌制鹽產(chǎn)品就很松散柔綿,就是因?yàn)榍逍蔓u粘度小,洗滌效果佳。洗滌鹵水當(dāng)中,鈣(Ca++)、鎂(Mg++)、硫酸根()離子含量越小,鹵水越清新,反之,洗滌鹵水越老,鈣、鎂、硫酸根離子含量越大,鹵水的動(dòng)力粘度就越大,洗滌加工出來的腌制鹽越容易固結(jié)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,洗滌鹵水的濃度對(duì)應(yīng)著洗滌鹵水的鈣、鎂、硫酸根離子含量,只在控制好洗滌鹵水的濃度,就能有效的控制洗滌鹵水中的鈣、鎂、硫酸根離子含量,也就控制了洗滌鹵水的動(dòng)力粘度。腌制鹽生產(chǎn)工藝要求:洗滌鹵水濃度為24—25.5婆美度為宜。低于24度,洗滌鹵水不飽和,會(huì)溶解原鹽,增加加工損耗,高于25.5度,造成洗滌鹵水粘度增加,不利于提高腌制鹽的白度,加速腌制鹽固結(jié)速度。
3.2 腌制鹽成品粒度的影響
腌制鹽的粒度也很重要,粒度均勻,晶間空隙少,小粒徑腌制鹽不易填充到大粒徑空隙中去,固結(jié)時(shí)間會(huì)延緩,堆存時(shí)間長(zhǎng)了雖然也會(huì)固結(jié),但是輕輕的搬運(yùn),就會(huì)松散開來。根據(jù)食鹽質(zhì)量GB5461—2000標(biāo)準(zhǔn),腌制鹽對(duì)應(yīng)于粉碎洗滌鹽,其粒度標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm—2.5mm的篩間物不小于80%,這就控制了腌制鹽的粒度均勻性,05mm以下的小粒徑腌制鹽不能太多,越多越容易固結(jié),但是腌制鹽用戶要求,2.5以上的大粒也必須控制在10%以下,否則腌制鹽在腌制過程中,不易溶解,往往大粒度腌制鹽都會(huì)沉降的腌漬池底部,導(dǎo)致腌制鹵水含鹽份不足或咸度不夠,腌制鹽的粒度要求:篩上物不大于10%,篩間物80%以上,篩下物盡可能少些,篩下物多是腌制鹽固結(jié)的原因之一。
3.3 腌制鹽堆存場(chǎng)所的空氣濕度的影響
腌制鹽的又一個(gè)根本屬性,就是吸潮,也稱返潮,空氣溫度越大,越容易吸潮,晶體表面和晶間吸潮了,就會(huì)形成粘鹵膜,粘鹵膜會(huì)把鹽粒粘牢在一起,形成腌制鹽的固結(jié)。要求腌制鹽的成品一般不能堆放在室外,室內(nèi)堆放必須符合要求,如離墻距離必須大于1米,腌制鹽必須堆放在塑料托盤或木制托盤上,不能直接堆放在地面。室內(nèi)倉庫不能有水溝,門窗齊全,陰雨天不能開門開窗,晴天打開門窗通風(fēng)排潮等。
3.4 腌制鹽成品鹽包的受壓大小的影響
腌制鹽一般都是50公斤/袋大包裝,生產(chǎn)線下線時(shí),都是碼成垛,每垛2噸,計(jì)40包,倉庫堆存時(shí),不可能一垛一垛的堆放著,一般都是二層以上,所以下層的鹽包壓力較大,鹽包受壓會(huì)加速腌制鹽的固結(jié)速度,對(duì)成品鹽固結(jié)構(gòu)成影響。
3.5 原料鹽對(duì)固結(jié)的影響
根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,不同原料鹽生產(chǎn)的腌制鹽,其固結(jié)速度不盡相同,一般墨西哥原料鹽和澳大利亞原料鹽,氯化鈉含量高,雜質(zhì)少,鈣鎂及硫酸根離子低,同樣的工藝條件生產(chǎn)出來的腌制鹽成品,同一堆存場(chǎng)所下,推遲固結(jié)時(shí)間約20—30天左右。
3.6 腌制鹽水份大小的影響
腌制鹽水份含量的多少,也會(huì)影響到固結(jié)速度,水分含量在一定的范圍內(nèi),水份越大,越容易固結(jié),反之,水份含量越小,固結(jié)速度會(huì)減慢或延緩。
3.7 其它生產(chǎn)工藝及倉儲(chǔ)的影響因素。
除上述主要因素影響以外,客觀上還有其它輔助因素。
3.7.1 氯化鈉含量的影響,一般生產(chǎn)實(shí)踐表明:氯化鈉含量高,延緩固結(jié),反之,氯化鈉低,固結(jié)加快。
3.7.2 氣溫高低的影響:氣溫越高,越容易快速固結(jié)。
3.7.3 包裝方式的影響:1000公斤/袋灌裝的噸袋比50公斤/袋的固結(jié)要慢一些。
腌制鹽的固結(jié)原因縱然很多,但是防止固結(jié)的辦法也有很多,防腌制鹽的固結(jié)關(guān)鍵是事前措施到位,一旦固結(jié)以后,再采取破碎方法,就是勞民傷財(cái)、得不償失。正常情況下,腌制鹽固結(jié)程度與堆存時(shí)間直接相關(guān)聯(lián),現(xiàn)包裝現(xiàn)調(diào)運(yùn),隨及使用的,不用采取任何防固結(jié)對(duì)策。腌制鹽防固結(jié)辦法主要有物理方法和添加抗結(jié)劑的方法和工藝改善等方法。物理方法主要對(duì)策有:先散堆之后二次計(jì)量包裝、減少成品堆存高度等,添加抗結(jié)劑主要有:添加亞鐵氰化鉀或檸檬酸鐵銨法。工藝改善法主要有:控制洗滌鹵水粘度或濃度,控制好成品粒徑等。
4.1 腌制鹽成品散堆,二次計(jì)量包裝。
針對(duì)腌制鹽固結(jié)的屬性,短期內(nèi)不能調(diào)運(yùn)的產(chǎn)品,也可以采取部分散堆的辦法緩解固結(jié),散堆的優(yōu)點(diǎn)在于:存放自然固結(jié)后,二次計(jì)量包裝前破碎,混合,檢測(cè),可保證現(xiàn)包現(xiàn)運(yùn),杜絕銷售的腌制鹽成品有結(jié)塊現(xiàn)象。這種方法適用于生產(chǎn)企業(yè)。二次包裝半自動(dòng)機(jī)組如下圖2。生產(chǎn)流程為:成品腌制鹽使用小型挖掘機(jī)翻廩活鹽—鏟鹽至集鹽斗1,再由管式螺旋輸2送機(jī)至計(jì)量料斗3—人工計(jì)量3—縫包4—提升碼垛5。散堆的缺點(diǎn)是:增加了挖掘機(jī)活鹽破碎及二次計(jì)量包裝費(fèi)用,再者鹽廩上下水份發(fā)生了變化,上部水份減少,底部水份超標(biāo)。
圖2 半自動(dòng)二次計(jì)量包裝機(jī)組
包裝時(shí)要充分混合,重新檢測(cè)水份等各項(xiàng)指標(biāo)。某公司2014年下半年腌制鹽散鹽堆廩(廩高3000mm,廩寬20000mm)試驗(yàn)月份水份實(shí)測(cè)結(jié)果見右圖3表2:
由于散堆時(shí)已經(jīng)固結(jié)一次,破碎混和后二次計(jì)量包裝,包裝好的50公斤/編織袋堆碼固結(jié)時(shí)間分別推遲一個(gè)月,如輕微固結(jié)時(shí)間由下線時(shí)包裝的1個(gè)月延長(zhǎng)至2個(gè)月,嚴(yán)重固結(jié)時(shí)間推遲到4個(gè)月以上。
4.2 添加抗結(jié)劑防固結(jié)
腌制鹽添加抗結(jié)劑防固結(jié),分兩種情況,一是生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行GB5461-2000國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的,允許添加三水亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O抗結(jié)劑,添加量≤10.0 mg/kg,食用加碘鹽(直接口食鹽)規(guī)定≤8.0 mg/kg,企業(yè)內(nèi)控指標(biāo)規(guī)定3.0 mg/kg —5.0 mg/kg。二是按照《綠色食品-食用鹽》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的食用鹽,即執(zhí)行NY/T1040-2012,對(duì)抗結(jié)劑三水亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O不得檢出,也就是不允許添加。但可使用檸檬酸鐵銨(FeC6H5O7)作為抗結(jié)劑(結(jié)構(gòu)式如右圖)。檸檬酸鐵銨在國(guó)際上作為食品添加劑大行其道,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,因檸檬酸鐵銨無毒無害,在我國(guó),檸檬酸鐵銨可用于高端腌制品的腌制用鹽的抗結(jié)劑添加,如火腿、鹽水鴨等的加工,添加量控制在25.0 mg/kg以內(nèi)??菇Y(jié)劑添加的設(shè)備裝置如下圖4。
圖3 腌制鹽自然堆廩3個(gè)月時(shí),水分實(shí)測(cè)結(jié)果圖
表2 散堆腌制鹽水份實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表
圖4 抗結(jié)劑添加裝置
不管添加何種抗結(jié)劑,工業(yè)化生產(chǎn)必須由機(jī)械設(shè)備來穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn),切勿人工攪拌或手工添加,否則添加不均勻,會(huì)造成嚴(yán)重后果,添加時(shí),需要化驗(yàn)人員及時(shí)配合檢驗(yàn),流程為:抗結(jié)劑稱重→加水稀釋→機(jī)械攪拌→施加→調(diào)節(jié)噴量→檢測(cè)→鎖定參數(shù)→編制抗結(jié)劑添加操作作業(yè)指導(dǎo)書→按照作業(yè)指導(dǎo)書操作。
4.3 改善加工工藝,延緩腌制鹽固結(jié)
加工工藝的改善,對(duì)腌制鹽的固結(jié)有延緩作用,如①提高洗滌鹵水的新度系數(shù),控制洗滌鹵水粘度和濃度,保持洗滌鹵水動(dòng)力粘度在0.002179-0.002408(Pa·s),即洗滌鹵水濃度24—25.5Be′(婆美度),及時(shí)更換鎂離子和硫酸根離子含量高的老洗滌鹵水。②控制腌制鹽成品粒度,腌制鹽成品粒徑主要靠離心機(jī)和對(duì)輥機(jī)保證,離心機(jī)在去除水分的同時(shí)又去掉細(xì)鹽,濾網(wǎng)間隙訂制,參數(shù)為:一級(jí)轉(zhuǎn)鼓濾網(wǎng)0.30mm,二級(jí)轉(zhuǎn)鼓濾網(wǎng)0.20mm,對(duì)輥機(jī)是控制大粒徑的,對(duì)輥間隙調(diào)速到3.5-3.6mm,并且用塞規(guī)測(cè)試,每班檢查測(cè)量一次,保證間隙精度。目的是保持腌制鹽成品粒度均勻,粒度均勻能延緩固結(jié)。③選擇可溶性雜質(zhì)含量較少的優(yōu)質(zhì)母鹽。④加強(qiáng)腌制鹽成品倉庫管理,保持干燥,降低濕度。
4.4 控制堆疊層數(shù),減少鹽包壓力,延緩腌制鹽固結(jié)
腌制鹽固結(jié)的原因分析中,鹽包受壓,也加速固結(jié),所以盡或能的減少鹽包堆疊高度,以減少鹽包受壓,延緩鹽包結(jié)塊或板結(jié)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,一般使用叉車堆碼的,堆疊三層為宜,每層40包計(jì)2噸,垛形尺寸為1400?1100?1300mm,不適宜用行車恣意增加堆疊層數(shù)(如右圖5)。
腌制鹽固結(jié)是不可避免的,只能采用延緩固結(jié)對(duì)策措施,物理方法延緩的時(shí)間較短,一般3-6個(gè)月,添加抗結(jié)劑的方法時(shí)間較長(zhǎng),延緩固結(jié)時(shí)長(zhǎng)1年左右,如添加三水亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O,有效期在一年以上,添加檸檬酸鐵銨有效期不足一年。所以,腌制鹽生產(chǎn)企業(yè)和銷售單位都要按照計(jì)劃組織,切勿盲目制造,不管是生產(chǎn)企業(yè)還是銷售部門或用鹽單位,一旦庫存積壓太多,短期內(nèi)銷售不了,難免固結(jié),固結(jié)以后,會(huì)造成一定的損失。但是反過來說:腌制鹽配供,存在著一定的不確定性,因?yàn)?,農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)受到天氣等自然因素影響很大,如榨菜,收割時(shí)連續(xù)下雨,榨菜會(huì)爛,損失很大,用鹽量會(huì)銳減,原計(jì)劃調(diào)集的腌制鹽,用不完的部分只能堆存在倉庫,時(shí)間越長(zhǎng)就固結(jié)越嚴(yán)重。必須早作打算,及時(shí)外運(yùn)處理是首選。
圖5 腌制鹽儲(chǔ)存堆碼高度
[1] 吳發(fā)進(jìn),海食鹽生產(chǎn)過程中粒度分析與控制[J]. 蘇鹽科技[J]. 2011.
[2] 顏杰.王秀麗.邵旭.防結(jié)塊技術(shù)進(jìn)展[J],鹽業(yè)與化工[J]. 2011.
[3] 吳發(fā)進(jìn).海鹽加工過程中洗滌鹵水的探討.鹽業(yè)與化工[J]. 2011
(作者單位:浙江杭州灣鹽業(yè)配送有限公司)
(編輯:王鵬)