不同过滤设备在淀粉糖一次粗过滤中的应用比较

李惠安 万振平 黄玉新 伍伯良

（广州双桥股份有限公司，广东广州510280）

不同过滤设备在淀粉糖一次粗过滤中的应用比较

李惠安*万振平 黄玉新 伍伯良

（广州双桥股份有限公司，广东广州510280）

介绍了板框压滤机、预涂式真空转鼓过滤机、陶瓷膜过滤、液压驱动离心机在淀粉糖一次粗过滤中的应用，通过比较滤出液的透射比、色度、杂质，滤渣的含水、含糖量，并比较各设备的能耗、成本，得出各设备在淀粉糖工艺的一次粗过滤的优缺点。

淀粉糖；过滤；过滤设备

近年来，受砂糖价格持续走高的影响及淀粉糖加工技术的发展，我国淀粉糖市场逐渐扩大，淀粉糖的产量从2001年的140万t发展到目前超过1 000万t，年增长率达12.55%，成为世界上最大的淀粉糖生产国之一。但伴随着白砂糖价格的回落和淀粉糖工业的扩张，国内的淀粉糖尤其是果葡糖浆出现了产能过剩的情况，如何降低生产成本提高价格竞争力成为了各企业的重中之重。

淀粉糖的生产一般分为酶解法、酸解法以及酸酶法，本文以双酶法为例。双酶法生产淀粉糖的工艺流程一般可概括为：投粉→液化→糖化→过滤→离交→浓缩，因为原料淀粉本身含有质量分数约1.0%～1.5%的蛋白质、脂肪、灰分等，加上工艺添加的发酵酶，所以无可避免地在液化糖化结束后会产生制造淀粉糖所不需要的杂质，这些杂质都需要在过滤工序中除去，以提高成品质量。

1 过滤设备

目前国内用于淀粉糖过滤的设备主要有板框压滤机、预涂式真空转鼓过滤机、液压驱动离心机、陶瓷膜过滤机。

1.1 板框压滤机

板框压滤机主要由多块交替的板框及覆盖在板框间的滤布组成，当滤浆通过板框间的通道进入板框空间时，固体颗粒就被滤布截留并逐渐在框中形成滤饼，而滤液则穿过滤布顺着板中的沟槽流出成为滤出清液。此机操作简单，成本低，但滤清液暴露在空气中易被昆虫、灰尘等异物污染。

1.2 预涂式真空转鼓过滤机

预涂式真空转鼓过滤机由一空心圆筒网及包裹在其表面的滤布、刮刀、螺旋槽、储液槽组成，真空泵连通圆筒内部（滤室）。在圆筒的旋转以及真空的抽吸作用下，储液槽内的过滤介质被吸到圆筒的表面并逐渐形成一定厚度的过滤层，回收剩余过滤介质后再在液槽注入糖化液，糖化液同样在真空抽吸的作用下透过过滤层及滤布2层介质后被吸入转鼓滤室形成澄清的滤出液。此机过滤时间长，但对涂层要求高，耗涂料多。

1.3 液压驱动离心机

液压驱动离心机是利用悬浮液中各相物料重力的不同从而在高速旋转产生的离心力作用下实现液相及固相分离的效果，分离后的固渣、滤液在螺旋轴的推动下排出。设备主要包括转筒、螺旋（带可变叶轮）、液压装置电动马达。此机不需涂层，不耗助滤剂，出渣方便，滤渣可加工成饲料，单位耗能低，但滤液杂质多。

1.4 陶瓷膜过滤机

陶瓷膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，糖化液在膜管内被施加压力后，水及小分子物质如葡萄糖则可通过膜孔成为滤出清液，而大分子如蛋白质、脂肪等物质则被截留在膜管内成为滤渣。此设备是PLC操作，大大地减轻人员成本，且无须助滤剂，滤出液清澈，卫生标准高，处理量大；缺点是膜件昂贵且易折断，对入料要求高，滤渣含糖量高，需再经透析或板框、转鼓处理。

2 试验及结果分析

在上述设备同入料条件一致且正常运行期间，各取滤出液检测透射比、色度、杂质，滤渣检测含水量、含糖量，并比较各设备的能耗、成本，试验结果见表1。

表1 4种过滤设备过滤情况对比分析表

由表1可知，在性能方面，陶瓷膜过滤＞板框压滤机＞转鼓＞离心机，一次粗过滤后膜过滤滤出液透射比可达99%以上，节省了二次过滤，但由于其渣含水、含糖量仍较高，所以需另配过滤设备（如板框）处理其滤渣，而转鼓、离心机一次过滤效果不理想，必须配备等过糖量的板框或其他过滤设备进行二次过滤。在成本方面，陶瓷膜过滤＞转鼓过滤机＞板框压滤机＞离心机，尽管板框过滤成本低，但转鼓、板框过滤环境差，糖液暴露于空气，易被异物侵染，且消耗助滤剂或活性炭，需人手操作拆机、洗布、铲渣等重力活，操作步骤多，不利于自动化升级转型。

3 结论

综上所述，陶瓷膜过滤具有优于传统工艺的一些特点，如节省人工、助滤剂、活性炭等优点，卫生级别高，是未来淀粉糖过滤技术升级发展的必然趋势。离心机则可用于糖化液过滤的前处理，即先分离出固相滤渣作饲料，再与膜过滤串联使用，从而达到糖化液的最大利润。板框压滤机仍可用于糖化液的一次粗过滤，但其卫生级别低，应减少设备投入量，此机亦可用于处理膜过滤滤渣。预涂式真空转鼓过滤机耗能大，成本高，过滤效果较差，可考虑逐渐淘汰。

［1］尤新.根据国情，发展我国玉米淀粉糖工业［J］.粮食加工，2012，37（5）：1-4.

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［3］于信令.味精工业手册［M］.北京：中国轻工业出版社，1995.

［4］尤新.淀粉糖品生产与应用手册［M］.第2版.北京：中国轻工业出版社，2010.

［5］李平凡，钟彩霞.淀粉糖与糖醇加工技术［M］.北京：中国轻工业出版社，2012.

Comparative study on different filtration facilities using in crude starch syrup filtration

LI Hui-an*WANZhen-ping HUANGYu-xin WUBo-liang
（Guangzhou ShuangqiaoCo.Ltd.，GuangdongGuangzhou 510280，China）

In this paper,plate-frame pressure filtration,pre-spreading vacuum drum filter,ceramic membrane filter, and hydraulic drive centrifuge in crude starch syrup filtration were introduced.Bycomparingluminousness,chromaticity, impurityofthesyrupfiltration,water contentand sugar contentin filter residue,costand energyconsumption ofthefacilities,theadvantagesanddisadvantagesofthesemachinesweresummarized.

syrup；filtration；filtration facility

TS236.3

A

1673-6044（2014）01-0044-02

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.01.014

*李惠安，女，1986年出生，2008年毕业于华南理工大学食品质量与安全专业，助理工程师。

2013-12-12