王長海,蔡吉祥
(1.大豐英茂糖業(yè)有限責任公司,江蘇 鹽城 224145; 2.廣西科技師范學院,廣西 來賓 546199)
精煉糖加工主要是以原糖為原料經過溶糖、飽充、脫色、蒸發(fā)、結晶、干燥等工序后制得精制白砂糖的生產過程,其中溶糖工序為整個加工過程中的首個工序,其處理的糖漿好壞對后續(xù)的糖分回收、產品質量、廢液處理等都有直接的影響[1-2]。
傳統(tǒng)的精煉糖生產工藝中溶糖工序采用生產過程中產生的甜水直接溶解原糖,得出的糖液的pH在6.0-6.5左右,這導致在進入飽充工序之前的糖漿始終在酸性條件下,而蔗糖溶液在酸或酶存在下,常溫即發(fā)生轉化作用,且蔗糖溶液的轉化速率與氫離子濃度、溫度和作用時間成正比。因此傳統(tǒng)的加工工藝中原糖從溶解開始蔗糖轉化始終進行,蔗糖的轉化一方面造成糖分損失,另一方面蔗糖的轉化產物還原糖對制糖過程又有不良影響,其中增加的色素及還原糖等非糖份又是嚴重的造蜜因子,能造成部分蔗糖份不能結晶而進入廢蜜,因此在制糖生產中要防止和減少蔗糖的轉化[3-4]。
通過對廢蜜中的還原糖檢測發(fā)現(xiàn)其含量高于從原糖中正常進入廢蜜的還原糖,因此在生產過程中有較多的還原糖轉化,所以需查定還原糖來源,以減少還原糖生成,降低生產過程的工藝損失。而通過對生產中各個環(huán)節(jié)的糖汁品質檢測發(fā)現(xiàn)在溶糖工序糖汁較長時間處于酸性環(huán)境,因此可以考慮改變原有工藝方案來減少還原糖生成,降低損失。
為了提高溶糖過程中糖汁的pH值需要向糖汁中加入堿源,因此需要考慮堿源的選擇。堿源要廉價、安全、且對生產無不利影響。由于在后期飽充工序會加入石灰乳,而石灰乳在一定程度上可以調整糖漿的酸堿度,因此本改造考慮在溶糖工序加入石灰乳來調整pH值。選擇石灰乳做堿源既滿足了溶糖工序的需要,也不會對后期生產造成不利影響。
改造前工藝:原糖采用巴西原糖,溶糖過程中控制溶糖溫度在85℃,溶糖時間22 min,并記錄好原糖及溶解后糖漿的色值及還原糖、pH等相應數(shù)據(jù)。
改造后工藝:用石灰乳調節(jié)化糖用水pH的方法來改善蔗糖溶化后糖液pH值。先用石灰乳把化糖用水pH值調整至pH8.8-9.0之間,再用調節(jié)pH后的化糖水溶糖,在相同原料及改造前的工藝條件下進行試驗,并記錄好原糖及溶解后糖漿的色值及還原糖、pH等相應數(shù)據(jù)。
技術改造前后溶糖過程中相應數(shù)據(jù)見表1-2。
表1 技改前溶糖各項指標
表2 技改后溶糖各項指標
技改后為3月份采集數(shù)據(jù)
從表1可以看出,在技術改造前溶糖的糖漿平均pH 6.28,為酸性環(huán)境,溶糖后的糖漿平均色值為2299 IU,相較原糖色值增加22.06 %,同時溶糖糖漿中還原糖含量0.341%(占總固形物)也較原糖中的還原糖含量0.240 %高,整個溶糖過程還原糖增加42.5%。
從表2可以看出,技術改造后溶糖后的糖漿平均pH 7.12,為弱堿性環(huán)境,溶糖后的糖漿平均色值為2299IU,相較原糖色值僅增加21.25%,同時溶糖糖漿中還原糖含量為0.212%(占總固形物)較原糖中的還原糖含量0.181%僅增加17.1%。
通過表1和表2的分析可以看出采用堿性溶糖后不但能大大降低蔗糖的分解阻止還原糖的增加,同時還能在一定程度降低色值的增加,與原工藝相比不但降低了蔗糖損失同時可適當提高糖漿的品質為后續(xù)的生產提供良好條件。
全年原糖還原糖平均含量0.24%,采用堿性溶糖后還原糖增加由42.5%降低至17.1%,[該段表述層次不清晰,請改變一下描述語言。]按該廠年產優(yōu)級白砂糖15萬噸,白砂糖按0.6萬元/噸計算,經濟效益分析如下:
可多回收白砂糖150000×(42.5%-17.1%)×0.24%=91.44噸
增加效益:91.44噸×0.6萬=54.9萬元
除直接經濟效益外采用堿性溶糖還能降低溶糖后的色值,減少后續(xù)處理的難度及原材料的消耗,以及糖分分解生成的非糖分作為造蜜因子造成的部分蔗糖損失。其中石灰乳添加成本可忽略不計,因為添加量較少,另該處加入石灰乳可以減少飽充工序石灰乳的添加量。
通過上述分析可得采用堿性溶糖后不但可以降低蔗糖份損失,同時可以提高糖汁品質,為企業(yè)增加經濟效益,同時也為精煉糖生產企業(yè)提供一個新的工藝方案可以參考。