甘蔗制糖澄清工艺优化及应用分析

2021-11-28曾繁昌

食品安全导刊 2021年30期

曾繁昌

（广西来宾东糖迁江有限公司，广西来宾 546100）

随着生活质量的提高，人们对糖类产品的需求也不断提升，糖业作为我国重要的基本产业之一，对我国经济的增长起到了十分重要的作用，也对糖产品的质量提出了更高的要求。在制糖的过程中，甘蔗作为主要的生产作物，需要不断地完善整个加工工序和流程，更好地保障糖产品的综合质量，从而满足生产和使用的需求。因此，需要不断地加强整个甘蔗制糖澄清工艺研究力度[1]。

1 甘蔗制糖澄清工艺的重要性

在我国现如今的制糖工艺中，甘蔗制糖是一种十分重要的生产方式，其汁液本身的澄清程度将会在很大程度上影响成品糖的品质和质量。一直以来，国际上都极其重视甘蔗制糖澄清工艺，希望能够借助工艺手段提高糖制品的质量，推动糖业的不断发展。在国内，我国一些学者也针对此进行了深入研究，如通过合理筛选澄清剂等，从而进一步帮助甘蔗制糖澄清工艺解决了一系列的相关问题，排除了季节和各项复杂因素的影响，使甘蔗制糖澄清工艺和质量得到了基本的保障。

2 甘蔗成分对制糖澄清方法的影响

甘蔗的主要组成成分相对较为复杂，包括蔗糖、还原糖、蛋白质、各种氨基酸和有机酸等非糖分物质。在整个制糖的过程中，还原糖在碱性条件下发生进一步分解，而且会与氨基酸发生美拉德反应，从而产生一些有机酸及有色物质，但是这些有色物质很难被去除，影响蔗汁的色泽，还会增加蔗汁的可溶性钙含量。除此之外，还原糖含量和pH值等方面也有一系列相关性[2]。pH值越高会加快还原糖的分解效率，因此蔗汁还原糖的含量是确定混合汁加热温度等技术方面的重要依据和理论基础。除此之外，通过控制硫熏强度的方式确定蔗汁吸收二氧化硫的含量，在蔗汁澄清的过程当中二氧化硫和石灰乳发生一系列化学反应，从而产生一定的强有力的吸附粒子，沉淀吸附除去部分杂质含量。二氧化硫还具备一定的漂白及抑制色素生成的作用，对于蔗汁中的高价铁化合物等致色物质具有一定的还原功效，从而使杂质的色泽变浅，并且还可以抑制黑色素的生成，从而保障整个澄清工艺可以达到良好的澄清效果。

3 甘蔗制糖澄清的方法

3.1 亚硫酸法澄清工艺

以二氧化硫作为主要的澄清剂，在混合汁经过预灰、一次加热和二次加热等工序后进行沉降过滤，让蔗汁进行固液分离，再次加热，蒸发后成为糖浆，最后再经过清净糖浆使其成为结晶原料[3]。这项工艺的主要原理为亚硫酸根离子和钙离子之间发生化学反应，从而形成具有吸附性的亚硫酸钙沉淀，吸附除去其蔗汁中的杂质和色素，使甘蔗中的物质达到进一步的沉降。另外，对pH值继续调节中和操作，使其达到一些非糖物发生凝聚的条件，产生沉淀，通过化学和物理的共同作用实现澄清效果，同时还能抑制微生物的繁殖。

3.2 石灰法

石灰法的主要澄清剂品为石灰，将混合汁预热至60 ℃后加入石灰乳，将pH值调节中和控制在7.7～8.0，再加温到100～105 ℃，最后再进行分离操作，得到澄清汁以及泥汁，然后将泥汁进行过滤和蒸发发酵得到糖浆，以供给结晶品使用。另外，石灰法的操作整体相对较为简洁，使用到的设备相对较少，只需要通过调节中和pH值的操作帮助蔗汁沉淀凝聚，过程中还能除去杂质和色素，但是这一工艺更加适合于粗加工生产过程中，而不适于精加工生产。

3.3 碳酸法

碳酸法的主要澄清剂是石灰和二氧化碳。经一次加热、预灰、一碳饱充、二次加热、全汁过滤等得到一碳清汁，再经过二碳饱充、三次加热、过滤之后，得到二碳清汁，通过琉熏和加热蒸发之后形成甘蔗糖浆，最终进行硫漂，供结晶使用。这一工艺的基本原理主要是通过碳酸钙粒子吸附色素和杂质，从而达到降低色值以及提升清净纯度的效果[4]。另外，由于蔗汁中含有较多的还原糖，为了避免其在高温和强碱的情况下产生分解，所以，要严格控制石灰量和pH值，一碳加入石灰乳含量对蔗比为1.5%～1.8%，pH值为10～11，二碳pH值为8.1～8.4，从而对一碳后所分离出的清汁中的石灰和钙盐进行进一步的沉淀和溶解，尽可能地吸附其中的色素和沉淀物，更好地保障澄清汁的品质和质量。

4 甘蔗制糖澄清工艺优化的具体方式

对于整个甘蔗制糖澄清工艺的优化方法可以通过实验的方式开展。首先需要通过对整个过程中的甘蔗制糖澄清工艺的影响因素进行分析和确定，除此之外，影响整个甘蔗制糖澄清质量的因素包括磷酸值、pH值、加热温度、流量等方面，这些系数的变化会影响整个澄清效果和最终成品糖质量。因此，需要对其他各项因素方面进行管理和控制，从而保障甘蔗制糖澄清的整体质量进一步提升。另外，可以通过澄清过程中的动态化模拟实验，对实验数据进行具体和综合地分析，得出比较优异的方法从而进一步推进澄清工艺的优化升级。在制糖澄清工艺的过程中，澄清质量最好的条件为磷酸添加的含量为300 μL /L、pH值达到7.4、絮凝剂添加含量为2.8 μL /L。为了更好地保障实验最终结果的真实准确，需要经过进一步的对照实验，防止实验的偶然性尽可能地避免。通过相应的研究和实验，可以发现甘蔗制糖澄清的效果得到了更加明显的提升，不仅仅大大降低了其浊度，还尽可能地提高了其效率和质量[5]。通过相应的澄清工艺和具体的影响因素的管理和控制，确定了其更高的效果和工艺表现条件，对于蔗糖澄清工艺和整个制糖生产达到了更加积极的影响作用。