进口原糖联动生产精制优级白砂糖的探讨

林祥福



进口原糖联动生产精制优级白砂糖的探讨

林祥福

（漳州职业技术学院 食品与生物工程系，福建 漳州 363000）

着重研究了澄清工段饱充工艺流程和工艺参数的改变对原糖滤清汁的影响，同时加强澄清工艺管理，采取新工艺流程，联动生产精制、低色值的优级白砂糖。

原糖；饱充工艺流程；低色值；精制白砂糖

1 引言

我国是世界上主要的蔗糖生产与消费大国，现有超过90％的糖厂采用磷酸－亚硫酸法工艺生产白砂糖，不足10％的糖厂采用碳酸法工艺生产白砂糖。碳酸法生产白砂糖产品质量优于亚硫酸法。某糖业股份公司是全国的主要炼糖基地，其制糖工艺方面一直沿用碳酸法，产品质量稳定，在全国糖业评比中一直名列前茅。我国加入WTO后，市场上对白砂糖产品的质量、档次不断提出了更高要求。如我国从2006年起白砂糖国标GB317-2006规定精制白糖色值低于25IU，SO2含量不高于6mg.kg-1，优级白糖色值低于60IU，SO2含量不高于15mg.kg-1，饮料工业用糖要求SO2含量不高于15mg.kg-1。为了使制糖工业继续保持健康、稳定的发展，糖产品质量必须上档次，应该多渠道改进我国制糖生产工艺，提高产品质量、档次，降低生产成本。而白砂糖的色值是影响产品质量的重要质量指标之一，色值主要是甘蔗本身带来的色素以及生产过程中产生的色素，这些色素有一部分可在清净过程中被除去，有相当部分的色素被砂糖晶体吸附而带入产品白砂糖中[1，2]。因此，要提高产品质量，必须从澄清工艺抓起，其是制炼生产中第一道工序，它所生产出来的滤清汁的质量好坏对后序蒸发、煮糖起着至关重要的作用。有必要对澄清工艺进行技术改造，提高清净效率，提高产品质量。本文着重讨论如何通过澄清工艺改进对白砂糖色值的影响以及采取新工艺流程，联动生产精制、优级白砂糖。

2 影响糖产品色值主要因素的分析

谢名祥、程宗顺曾经应用灰色关联度分析方法，对影响成品白砂糖色值的因素进行研究[3]，发现对成品白砂糖色值影响较大的因素是澄清汁PH值和澄清汁色值，其次是清糖浆PH值和清糖浆色值，然而，在实际生产过程中的很多时候，澄清工段即使提供优质的糖浆，也未必能产出好糖来。陈维均教授的“结晶场对蔗糖结晶着色的影响”的研究[4]指出，结晶的临界速为K=15.5×104mg/m2.h，当结晶速度在此以下时晶体着色以吸附为主，而在此以上时则以母液包藏为主。当糖膏养晶“煮水”时结晶速度为74×104mg/m2.h，大大超过临界速度，此时晶体着色有严重的包藏作用。以上理论说明，在争取好的糖浆的同时，必须加强煮糖后段、分蜜工序的管理和操作，控制好“养晶”过程中的结晶速度以及乙糖糊、丙糖糊色值，减少白砂糖晶体中的色素包裹。

3 实验部分

3.1 进口原糖生产低色值的优级白砂糖

3.1.1 工艺流程（简）

进口原糖（古巴产：蔗糖分96.0%，色值680ST，PH6.8）先经过加热溶糖，泵送至饱充罐加石灰乳、通CO2进行饱充处理，饱充汁40%回流，其余经压滤机过滤，滤泥清洗甜水经真空吸滤后泵回溶解原糖，滤液经稀汁硫漂器通SO2，泵至三效蒸发罐溶缩，经糖浆硫漂器通SO2得清糖浆，送往四系煮糖，助晶，分蜜，得白砂糖。主要工艺指标控制如下：原糖回溶糖浆温度90±2℃、浓度24～25波美；饱充进罐温度大于85℃，窑气浓度大于32%，石灰乳浓度13～16波美，饱充全钙量1.5～2.0gCaO/100ml，饱充岀罐汁pH 8.0～8.2，滤清糖浆混浊度4度以下，吸滤机干滤泥转光度0.4%以下，稀汁硫漂pH7.0～7.2，蒸发糖浆浓度64～680Bx，糖浆硫漂pH6.2～6.5，清糖浆色值150ST，澄清脱色率75%以上，乙糖糊色值100ST以下，丙糖糊色值25～300ST，丁糖装包，最终糖蜜控制47GP以下。

3.1.2 仪器

分光光度计，阿贝折射仪，滤膜过滤器，真空泵，pH计，滴定管。

3.1.3 样品采集

从碳酸法糖厂生产线上连续采集30分钟的原糖汁、饱充汁、滤清汁、清糖浆的集合样，分别测定其钙盐、色值；并根据此段时间物料煮得的白砂糖采取集合样，测定色值。乙糖糊、丙糖糊均在储罐中采集。

3.1.4 分析方法

钙盐采取EDTA络合滴定、中间制品色值采取司丹默法测定[5]。白砂糖色值测定采用国家标准检测方法[6]。

3.1.5 试验方法

3.1.5.1 饱充工艺流程的改变

原糖生产白砂糖采用一次碳酸法，就是在澄清过程中采用一次加灰饱充，即将全部石灰加入饱充罐内的原糖汁中，通入二氧化碳饱充到pH8.3～8.6，控制出罐pH 8.0～8.2，糖浆经过饱充罐进行加灰饱充后，将40%的出罐物料，经泵打回饱充罐进行回流；并同回流量为0%的工艺过程进行比较。其实验结果如表1。结果表明，在工艺参数指标一碳全钙量控制不变的条件下,改造澄清工段的饱充流程，增加饱充汁回流装置，其回流量控制在40%，使其中的化学反应更加彻底，产生的CaCO3沉淀结构更加松散，吸附的杂质更多，澄清效果明显提高，半制品的钙盐下降0.11%，色值下降3.440ST，使得对产品质量因素影响最大的两项指标“不溶物”、“色值”均大大降低，提高了产品质量。

表1 饱充汁回流0%与40%数据对比

3.1.5.2 三种工艺指标进行试验

控制40%的饱充汁回流不变，改变饱充汁饱充全钙量的工艺控制参数，并对其半制品、成品进行测试，结果如表2。从表2数据分析可看到，饱充的全钙量对脱色效果明显，澄清的脱色率随全钙的增加而上升，而乙糖糊、丙糖糊的色值随之下降，从而使成品白糖色值随全钙量增加而下降。

表2 三种工艺指标数据对比

3.1.5.3 低色值优级白砂糖的生产

原糖回溶糖浆色值控制在70～800ST，饱充全钙量1.65～2.00 gCaO/100ml，乙糖糊色值控制在100ST以下，经过10天的生产，其各项主要工艺指标日平均数见表3。从表3可见，只要控制好饱充全钙量，乙糖糊色值等主要指标，可生产出符合国标GB317-2006的低色值优级白砂糖。

表3 工艺指标日平均数

3.1.6 结果与分析

（1）通过控制澄清工段的饱充工艺流程的改造，在其工艺参数不变的情况下，其滤清汁的色值有所下降，但效果不是很明显，而其最大的优点在于使化学反应更加彻底，减少了加灰量，降低了生产成本，同时钙盐的含量下降，也使得成品的不溶物、电导灰份下降。

（2）三种工艺参数的控制，其色值随饱充全钙量的增加而下降，作用明显，但钙盐的增加，导致加灰量和CaCO3沉淀量增加，加灰量的增大使生产成本上升，而CaCO3沉淀量多，其带走的蔗糖份也相应增多，未测定损失量增多，影响到生产总收回率。

3.2 进口原糖生产精制白砂糖

3.2.1 工艺流程（简）

进口原糖（古巴产：蔗糖分96.0%，色值680ST，PH6.8）先经过加热溶糖，泵送至饱充罐加石灰乳、通CO2进行饱充处理，饱充汁40%回流，其余经压滤机过滤，滤液泵至精糖车间，经袋式过滤器，脱色柱脱色，蜂房过滤，送往煮糖，助晶，分蜜，得精制白砂糖；分蜜所得蜜不回煮，送往生产优级白砂糖。主要工艺指标控制如下：原糖回溶糖浆温度90±2℃、浓度24～25波美；饱充进罐温度大于85℃，窑气浓度大于32%，石灰乳浓度13～16波美，饱充全钙量1.85～2.0gCaO/100ml，饱充岀罐汁pH 8.0～8.2；滤清糖浆浓度50～550Bx、色值100ST以下、pH8.0～8.2，脱色糖浆透光度75%以上、pH6.8～7.2。

3.2.2 样品采集

从碳酸法糖厂生产线上连续采集30分钟的原糖汁、饱充汁、滤清汁的集合样，分别测定其钙盐、色值；并根据此段时间物料煮得的精制白砂糖采取集合样，测定色值。

3.2.3 分析方法

钙盐采取EDTA络合滴定、中间制品色值采取司丹默法测定。脱色糖浆透光度测定采用稀释至一定锤度，用5cm比色皿在420nm测定。白砂糖色值测定采用国家标准检测方法。

3.2.4 试验方法

3.2.4.1 全部滤清汁通过脱色柱

从表4的数据可见脱色糖浆透光越高，生产的精制白砂糖色值越低。在实际生产中控制脱色糖浆透光为80%较为合理，即保证产品的质量，又降低脱色过程中糖的转化，提高产品的收回。

表4 工艺指标

3.2.4.2 部分滤清汁通过脱色柱加一定比例未脱色滤清汁

从表5的数据可见，精糖生产工艺过程中可采用部分滤清糖浆不用通过脱色柱，与交换的脱色糖浆进行掺混，也可生产合格的精制白糖。但掺混的比例不许过高，应根据脱色糖浆透光度和滤清汁色值合理搭配。采取这种工艺有如下优点：其一，可提高产量，降低生产成本；其二，降低脱色过程中糖的转化，提高产品的收回；其三，延长脱色柱的有效使用时间。

表5 工艺指标

4 展望

综合上述试验过程与结果分析，要从原糖联动生产精制、低色值的优质白砂糖，既要降低生产成本，提高总回收率，同时也要提高产品质量，工艺流程的改造和工艺参数的制定是极其重要的。可在饱充工段采取40%的回流工艺流程，精糖车间采取部分滤清糖浆不用通过脱色柱与交换的脱色糖浆进行掺混，精糖蜜不回煮而泵回制优级白砂糖，以及控制一定的工艺参数指标，能很好生产精制和低色值优级白砂糖，并能降低生产单一产品的成本，提高收回，同时满足市场不同客户端的需求，有极好的发展前景。

[1] 许斯欣，陈维钧，沈叁秋，等.甘蔗制糖原理与技术(第二分册)-蔗汁清净[M].北京：中国轻工业出版社，2001.

[2] 克拉克.制糖过程中糖品的色素与脱色[J].甘蔗糖业，1985（2）：1-26.

[3] 谢名祥,程宗顺.影响亚法糖成品白砂糖色值因素的灰色关联度分析[J].甘蔗糖业,1994（6）:21-25.

[4] 陈维均.结晶场对蔗糖结晶着色的影响及其机理探讨[J].甘蔗糖业,1991（3）:30-34.

[5] 李墉，郑长庚.甘蔗制糖化学管理分析方法[C].中国轻工总会甘蔗糖业质量监督检测中心编，1995：57-59.

[6] GB317-2006白砂糖强制性国家标准[S]：11-12.

Studies on Joint Production of Refined, Superior Grade White Sugar by Imported Raw Sugar

LIN Xiang-fu

(The department of Foods and biology engineering, Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou, 363000)

This study focuses on the effects of changes in full charge process and technology parameters in clarification section on raw sugar filtration. At the same time, we enhance the management of clarification process, adopt new technology process, and produce jointly the refined, low color value, and superior grade white sugar.

raw sugar；full charge process；low color value；refined white sugar

2010－09－05

林祥福（1963－），男，福建安溪人，高级工程师，学士，研究方向：精细化工工艺、食品加工技术。

TS245.1

A

1673-1417（2010）04-0021-04