浅述甘蔗糖厂提高糖分总收回的措施

陈家达，潘莉莉

（中国轻工业南宁设计工程有限公司，广西 南宁 530031）

1 前言

甘蔗是我国主要的糖料作物，其产糖量占食糖总产量的90%以上，甘蔗产业已成为主产区经济发展的重要支柱和农民增收的主要来源。影响糖厂经济效益的主要因素是原料蔗的价格、蔗糖分和产量，前者受市场和国家宏观调控影响，企业不能自主调控，企业要增加效益，降低成本，最有效的途径是减少吨糖耗蔗量，吨糖耗蔗量主要受甘蔗蔗糖分和工业生产过程糖分总收回率的影响［1］。

2 原料蔗管理

原料蔗是糖业发展之基本，甘蔗蔗糖分是制糖工业经济效益的源泉。抓好“第一车间”原料蔗种植至关重要。甘蔗蔗糖分受品种、土壤、施肥、耕作技术以及当地当年的自然条件所制约。制糖企业的工厂加工成本中，原料蔗的成本高达70%，因此，加强原料蔗管理进而提高产量，降低成本。

2.1 推广高产高糖甘蔗良种，注重宿根蔗管理

良种的推广，不仅要提高单产，更要提高甘蔗蔗糖分，同时抗旱性、宿根性要好。根据区域条件的不同，选择适宜的甘蔗良种栽培，大力推广高产高糖品种。高糖分为提高企业经济效益奠定基础。注意宿根蔗的管理，甘蔗砍下后，尽快清园，锄掉露出地面的甘蔗头，深度达到地下5~10公分，破垄施肥，灌溉，提高宿根蔗的出苗率［2-3］。

2.2 甘蔗种植管理

根据植物的生长情况，适当增施有机肥，科学配施氮、磷、钾肥和合理安排止肥期。加强中耕管理，及时除草。改传统沟灌为喷灌、滴灌技术，提高水的利用率，达到保水保肥保土的目的，为甘蔗高产高糖打下良好基础［2］。

2.3 综合防治病虫害

甘蔗病虫害可使甘蔗蔗汁锤度与蔗糖分明显下降，糖分会随着虫节率的增加而下降，危害越严重糖分下降越多，虫节率从11%开始，每增加1个百分点的虫节率，糖分会相应地降低0.036个百分点［3-4］。甘蔗种植过程中，应贯彻“预防为主，综合防治”的方针，坚持以农业防治、物理防治、生物防治为主，化学防治为辅的原则，减少病虫危害［5-7］。机械收割过程中由于留茬较低，对蔗蔸、土壤及蔗叶中害虫的虫卵和幼虫有一定的损伤作用，因此，在一定程度上可减少蔗田中越冬虫源基数［8-9］。

2.4 把控甘蔗砍收质量

2.4.1 甘蔗成熟度

榨季宜安排在工艺成熟期，所谓工艺成熟期是指蔗茎中蔗糖分的含量达到最高峰，蔗汁的品质达最良好，最适宜压榨制糖，以获得最高的产量。过早或过迟对甘蔗质量都有不良影响，过早开榨，甘蔗尚未成熟，糖分不高，而其中所含的非糖分即还原糖、可溶性蛋白氮和果胶质都高，蔗汁中非糖分多，对于制糖工艺的澄清、过滤和煮炼等工序都不利，甘蔗渐趋成熟时，随着蔗糖分的逐渐提高，非糖分也逐渐降低，蔗汁的品质逐渐提高。过迟开榨，会产生“回糖”现象，所谓“回糖”现象是由于收获不及时，由于过熟蔗茎中贮藏的蔗糖分又发生转化，使蔗糖分降低，还原糖和非糖分有机物增加［1，8］。

2.4.2 夹杂物

甘蔗夹杂物是指附于蔗茎上的蔗叶、叶梢、须根、蔗尾嫩尖、蔗蔸根、泥沙、不能榨的半干枯、全干枯蔗、霉烂变质蔗及甘蔗捆缚物等。夹杂物率是衡量原料蔗收获质量好坏的重要指标，一般认为，入榨甘蔗的夹杂物每增加1%，蔗汁的重力纯度约下降0.32%，而煮炼收回率下降0.2%左右。因此，夹杂物多，微生物和非糖分也越多［8］。

2.4.3 制定合理砍运计划，把好甘蔗质量关

认真贯彻先熟先斩、斩后快运、先来先榨的原则，确保原料甘蔗的新鲜度。较成熟的甘蔗斩下以后，还原糖变为蔗糖的过程就结束，而蔗糖转化为还原糖的过程就开始，产生糖分损失。甘蔗斩下后停留时间越长，蔗糖分的损失越多，纯度下降及蔗茎质量减少就越大［10-11］。

3 生产管理

3.1 防止微生物的侵入

在甘蔗糖厂生产过程中，“蔗饭”是人们所熟悉并经常要面对的问题。它并不是甘蔗中原有的，而是在生产过程中L.M.肠膜明串珠菌的繁殖而生成的葡聚糖。“蔗饭”的产生会造成蔗糖严重损失、蔗汁的纯度下降和黏度增大、蔗糖晶体畸形和回收率低等不良影响。可采用蒸汽喷射、喷洒石灰或生物试剂等方法定时杀菌、灭菌，防止微生物的侵入，减少蔗糖分损失［12］。

3.2 均衡合理榨蔗

均衡榨蔗是糖厂均衡生产、稳定控制各项指标的基础。甘蔗糖厂的生产过程是连续进行的，要提高压榨效能和总收回率，必须均衡生产。榨蔗不稳定，将破坏全厂的均衡生产，造成原料蔗积压，延长物料在整个生产流程中的停留时间，增加蔗糖转化损失，降低产品质量及收回率。均衡榨蔗可采取卸蔗均匀、落蔗均匀、原动机转速均匀、渗浸水加入均匀和混合汁输送均匀等措施，为清净、蒸发和煮糖等工段的均衡连续生产创造有利条件，减少生产过程中蔗糖损失，提高收回率［10］。

3.3 提高压榨效能

影响压榨效能的因素有很多，主要有破碎效能、榨机性能和渗浸效能等因素。压榨效能的好坏体现在抽出率的高低和混合汁质量情况。提高压榨效能可提高压榨过程糖分收回率，提高混合汁质量，减少后续工段澄清负荷［13-14］。

3.3.1 提高甘蔗破碎效能

甘蔗破碎度及蔗料的形态对提高压榨效能有着举足轻重的作用。提高甘蔗破碎效能可采取如下措施。第一，选用高效的破碎设备及合理的设备组合；第二，优化排刀方式，配合合理的刀型和刀数；第三，分段输送蔗料，采取合理输送速度［15］。

3.3.2 提高榨机性能

榨机性能的好坏与入辘条件、设备的装嵌和油压的施加等条件息息相关。

甘蔗入辘问题是压榨作业过程最基本的问题，入辘正常意味着掌握了生产的主动权，才可能提高榨蔗量，提高收回率。良好的入辘条件应保证不出现塞辘现象，保证适当的蔗层厚度，顶辊能经常均衡地升起适当的高度，以使油压能正常发挥作用。可采取减少入料槽的阻力、选取适合的前后辊工作开口比、合理安装底梳等措施改善入辘条件。

目前通用的三辊式压榨机由机架、辊子、轴承、油压装置、底梳和辊端齿轮等部件构成。任何部件安装若不合理，都将影响榨机性能的发挥。如底梳的装嵌，不论偏高或偏低，都将产生不良后果，影响糖分的抽出。

同等破碎度的蔗料，受压越大，压缩程度越大，压出的蔗汁量越多，但当压力提高到一定程度后，压榨出的蔗汁量增加不多，反而提高了胶体、多酚类物质等非糖分的榨出量，故要慎重选择施加的油压。

3.3.3 提高渗浸效能

渗浸是提高蔗料在压榨过程中糖分抽出率的重要环节。蔗料的破碎度、渗浸水用量、水温、水和稀汁与蔗料混合的均匀程度均会对渗浸效果产生影响。应根据甘蔗原料情况合理调节各项指标，提高压榨过程糖分抽出，减少蔗蜡、胶体物质等非糖分的溶解。

3.4 减少澄清过程糖分损失

3.4.1 制定合理的澄清工艺方案，提高澄清效率

糖料蔗由于品种、气候及收获季节不同等因素影响，糖汁中各种成分及含量均有所变化。榨季前、中、后期甘蔗成分及含量差异较大，应分别做澄清正交试验，选择最优工艺方案，根据原料成分及含量的变化投入适宜的辅料，提高澄清效率，减少糖分损失，稳定产品质量，减少加工成本，提高经济效益［16-18］。

3.4.2 及时调控pH值，减少物料停留时间

甘蔗中原蔗汁的pH值一般在5.2~5.6的范围内，而蔗糖在酸性条件下可转化为葡萄糖和果糖。蔗糖的转化速度与糖汁的pH值、温度以及转化反应的时间成正比。pH值越低，温度越高，则单位时间的蔗糖转化率就越大。故须及时添加辅料，调整pH值，减少高温条件下物料的停留时间，避免蔗糖转化，减少蔗糖损失［19-20］。

3.5 减少蒸发过程糖分损失

蒸发过程中的糖分损失主要表现在两方面，一是蔗汁在蒸发过程中的化学变化；二是由于操作不稳定而引起的跑糖。故在蒸发过程中温度需适宜，尽量减少糖汁在罐内的停留时间，维持操作条件稳定，以避免或减少蔗糖转化、还原糖的分解以及跑糖现象的产生［21］。

3.5.1 合理制定热力方案

热力方案的合理制定，需在确保糖浆浓度的情况下，尽可能降低第一效加热热源的温度以及减少糖汁在各罐中的停留时间，减少糖汁在蒸发过程中的pH值变化，以避免蔗糖转化、还原糖分解，增加蔗糖损失。

3.5.2 稳定蒸发操作

在蒸发过程中，如操作者控制不稳定或其他原因易引起跑糖现象，故须合理地控制和调节有关因素，以保证蒸发系统在最佳工况下运行。一是低液面操作；二是稳定“五定”操作，即维持一效压力，维持各效汁汽压力，维持液面高度，维持阀门开度，维持抽汁汽量；三是及时排除不凝气体和汽凝水。

3.6 减少煮炼过程中糖分损失

糖厂糖分损失最大的地方是最终糖蜜即是废蜜，而要减少废蜜带走的糖分，提高煮炼收回率，煮炼是最为关键的工序。

3.6.1 抓好种子管理

种子质量的好坏，对煮好各级糖膏，尤其是煮好丙糖膏尤为重要。种子是煮好丙糖膏的先决条件，也是保证产品质量的基础［10］。

3.6.2 合理制订煮糖制度，减少回煮量

榨季前、中、后期甘蔗成分及含量差异较大，经澄清后得到的糖浆纯度亦有所不同，应根据原料的情况，制定合理的煮糖制度，在保证分蜜良好的前提下，可适当地降低丙糖膏纯度，利于降低废蜜的纯度，同时控制好各段糖膏的比例，尽量减少回煮量［22-25］。

3.6.3 加强助晶管理，提高提糖率

助晶是结晶过程的延续。各段糖膏的助晶效果的好坏直接影响糖分收回，尤其丙糖膏，必须尽可能地降低丙糖膏母液的纯度，以减少最终糖蜜中的糖分损失。科学的助晶管理应注意：根据糖膏过饱和度合理控制降温速度，选择最佳降温方式，合理控制助晶时间，根据糖膏特性选择适宜的助晶终了温度，助晶过程中不断搅拌，使糖膏各部分能均匀冷却。通过科学的助晶管理，使糖膏母液中的糖分尽可能地析出沉积在蔗糖晶体上，降低母液中的糖分，达到降低废蜜中糖分的目的，提高单位体积糖膏的提糖率［26］。

3.6.4 加强离心分离管理

离心分离是将糖膏中的母液即糖蜜分离出来，得到砂糖颗粒。在保证产品质量的前提下，应合理调控原蜜与稀蜜的分离时间，以确保原、稀蜜取得适宜的纯度，便于结晶；尽量减少打汽、打水量，以避免已结晶的蔗糖再次回到流程，降低了提糖率。

3.7 减少“跑、冒、滴、漏”现象

未测定损失包括机械损失即机械的“跑、冒、滴、漏”，以及生产过程的化学分解，正常的未测定损失约为1%。生产管理应抓好现场管理，减少“跑、冒、滴、漏”现象，减少未测定损失量，提高收回率。

4 设备管理

随着科学技术的发展，企业对设备的依存度越来越高，设备的运行情况直接关系到企业的运营管理，关系到企业的发展和效益。糖厂每一项指标的完成最终是主要落实到设备的运行上，加强设备管理对糖厂安全生产和提高经济效益至关重要［27-28］。

4.1 选择高效先进设备

制糖这一传统行业，许多制糖企业不仅沿袭工艺路线，设备也一直沿袭使用，许多设备从建厂购置以来已运行几十年，设备性能逐渐降低且越来越不能满足智能生产的需求。如：制糖企业普遍使用的连续离心分蜜机，部分企业仍使用手动打汽、打水的离心机，易造成产品质量不稳定，收回率低。随着科技的进步发展，制糖设备也逐渐走向“大型化、专业化、智能化、高效化”，制糖企业也逐步淘汰老旧低效设备，更换高效先进设备，减少不必要的资源消耗，提高经济效益。

4.2 加强设备管理，使设备在最佳状态下运行

设备是生产最基本的物质基础，制糖每一项指标主要靠设备来完成。设备运行的好坏直接影响生产的正常运转及生产成本。制订科学合理的设备管理制度，抓好设备采购、安装、维修及维护等各方面，全方位保证设备的良好运行，进而保障企业的正常生产。

5 提高信息化和自动化程度

通过对制糖生产自动化和信息化管理的建设，建立集团化管理的信息平台，实现快速准确地传递信息，做到对糖厂重要工段和关键岗位都能实施有效控制和监控，把班组、车间和全厂，集团建设成为一个反应灵敏和控制自如的有机整体，彻底改变以往靠人工和经验控制的落后局面，真正发挥自动控制和信息化管理的杠杆作用，使制糖企业提高经济效益［29-30］。