亞硫酸－碳酸法蔗汁澄清工藝的製作方法
2023-05-28 12:52:11
專利名稱：亞硫酸－碳酸法蔗汁澄清工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及蔗糖製糖工藝技術領域，主要是亞硫酸法甘蔗糖廠的蔗汁澄清工藝。
蔗汁澄清的目的是最大限度地除去蔗汁中的膠體物質、有色物質、灰份和懸浮物等有害非糖分，以利於結晶提糖和獲得優質的糖產品。目前我國甘蔗糖廠主要採用亞硫酸法和碳酸法兩種澄清工藝，尤以亞硫酸法糖廠居多。亞硫酸法工藝簡單、投資省、生產物耗低，缺點是澄清效率低，一般僅為10％左右，清汁灰份含量較多，色素物質除去較少，因而煮煉收回率較低，成品糖色度深，水不溶物偏高，二氧化硫殘留量高，難以達到食糖衛生指標要求，並且成品糖耐貯性差，久貯會使有色物質重新氧化變色；碳酸法工藝的澄清效率高達30～40％，煮煉回收率比亞硫酸法高約4個百分點，白糖二氧化硫殘留量低，產品潔白耐貯，但碳酸法工藝石灰耗用量大，約為亞硫酸法的10～12倍，需專門配備石灰窯製備工藝所需的石灰和二氧化碳，工藝較複雜，生產成本較高。
本發明的目的就是為了解決現有技術的不足而提供一種工藝較簡單、設備投入少、物耗較低、生產成本低、澄清效率高、可提高白糖品質和耐貯性能、降低二氧化硫殘留量、將亞硫酸法和碳酸法相結合、集兩者優點為一身的蔗汁澄清工藝。
本發明的目的是通過如下技術方案實現的。
本發明的亞硫酸一碳酸法蔗汁澄清工藝，其工藝步驟為(1)、將混合汁進行予灰處理，即向混合汁中加入石灰乳，然後將混合汁加熱；(2)、對混合汁進行加灰碳酸飽充處理，即再向混合汁中加入石灰乳並充入二氧化碳氣體，以得到飽充汁，然後將飽充汁加熱；(3)、將飽充汁進行過濾，得到一清汁；(4)、對一清汁進行硫燻中和處理，即向一清汁中充入二氧化硫氣體，得到中和汁，然後將中和汁加熱；(5)、將中和汁進行過濾得到二清汁。
澄清工藝耗用石灰氧化鈣對蔗比為0.5～0.9％，耗用硫磺對蔗比0.03～0.06％；硫燻中和處理時的硫燻強度為0.5～0.8g/l；對一清汁進行硫燻中和處理前，還可向一清汁中加入磷酸；予灰處理終點的PH值為6.8～7.4或者10～11，予灰後混合汁的加熱溫度為45～55℃；飽充處理終點的PH值為10～11，鹼度為0.03～0.04克CaO/100ml，飽充汁的加熱溫度為60～70℃；硫燻中和處理終點的PH值為7～7.4，中和汁的加熱溫度為100～102℃；碳酸飽充所用的二氧化碳氣體是糖廠酒精糖蜜發酵產生的二氧化碳廢氣或者鍋爐煙道氣；所述飽充汁的過濾方法為全汁過濾或者沉降過濾；中和汁的過濾方法為沉降過濾或者袋濾。
對混合汁予灰處理的作用主要是中和蔗汁酸值，減輕其酸敗作用，減少蔗糖轉化損失，沉澱磷酸鹽和碳酸鹽類非糖分，使膠體產生凝聚作用等；對經加熱的混合汁加入石灰乳並充入二氧化碳進行飽充處理，其作用一是通過加灰至強鹼性下，以鈣離子凝聚大量的非糖雜質，二是通過加灰飽充形成大量粒子細小、表面積大、吸附力強的碳酸鈣沉澱，吸附除去較多的非糖雜質，三是在強鹼性下使蔗葉中的部分還原糖、醯胺和蛋白質等發生分解和水解作用而除去；飽充汁經加熱後具有良好的沉降和過濾性能，經過過濾得到質量較好的一清汁；將經飽充分離得到的一清汁及時充入二氧化硫氣體進行硫燻中和處理既可以使二氧化硫與糖汁中殘留的可溶性鈣鹽反應生成亞硫酸鈣沉澱並吸附除去一部分非糖分，又可中和糖汁PH值，以便蒸發處理，避免還原糖破壞，保證糖漿色值，同時，還可通過硫燻對一清汁起到漂白和脫色作用，進一步降低糖汁色度，提高煮糖原料質量；將硫燻中和後的中和汁進行過濾，可分離得到二清汁，二清汁的純度更高，色度降低，鈣鹽含量低，清澈透明，為煮糖提供優質的糖漿原料。
澄清工藝耗用石灰氧化鈣對蔗比為0.5～0.9％，耗用硫磺對蔗比為0.03～0.06％；對一清汁進行硫燻中和處理前，還可向一清汁中加入磷酸，使生成一部分磷酸鈣以絮凝沉澱物，提高沉降速度，增強除鈣鹽和除色作用；碳酸飽充所用的二氧化碳氣體可利用糖廠酒精糖蜜發酵產生的二氧化碳廢氣或者鍋爐煙道氣；為了應用方便，根據糖廠原配置的過濾設備的不同，飽充汁的過濾方法可採用壓濾機進行全汁過濾或者採用壓濾機和吸濾機進行沉降過濾；中和汁的過濾方法可採用壓濾機沉降過濾或者用袋濾機過濾。用壓濾機對飽充汁進行全汁過濾，可在最短的時間內取得一清汁，避免還原糖大量破壞，提高純度差，保證一清汁色度，適於原配置壓濾機的糖廠採用；而採用沉降過濾法，其澄清效率和清汁質量均次於全汁過濾法，僅適於原配置吸濾機的糖廠採用；飽充汁採用全汁過濾法的，中和汁應採用沉降過濾法，而飽充汁採用沉降過濾法的，中和汁最好採用袋濾法。
下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的闡述。
圖1是本發明的第一種工藝流程圖，圖2是本發明的第二種工藝流程圖，圖3是本發明的第三種工藝流程圖。
本發明因飽充汁和中和汁分離方法以及糖廠原配備過濾設備型式的不同，可選擇
圖1～圖3的三種工藝流程。
如
圖1所示，將濃度為11～13°Be的石灰乳加入混合汁中進行予灰處理，使混合汁的PH值為6.8～7.2或者10～11兩個凝聚點，可採用旋流混合器提高予灰的效果，然後將混合汁加熱至45～55℃；再在飽充罐內往加熱的混合汁中加石灰乳並充入二氧化碳氣體飽充至蔗汁的終點PH值為10～11，鹼度0.03～0.04克CaO/100ml，按飽充吸收率75％計，蔗汁吸收CO2對蔗比為5～8g/l，再將飽充汁加熱至55～70℃用壓濾機進行全汁過濾，製得一清汁；在一清汁中加入磷酸P2O5100PPM後充入二氧化硫氣體對一清汁進行硫燻中和處理，使中和處理終點的PH值為7.0～7.4，硫燻強度為0.6～0.8g/l，最後將得到的中和汁加熱至100～102℃並經沉降器沉降過濾製得二清汁。整個澄清工藝加灰量CaO對蔗比約為0.5～0.9％，耗用硫磺對蔗比約為0.03～0.06％。
也可如圖2所示對飽充汁用壓濾機進行全汁過濾，硫燻中和時不加入磷酸，對中和汁採用袋濾方法過濾；還可如圖3所示對飽充汁採用沉降過濾，而對中和汁採用袋濾方法過濾。
本發明具有如下工藝效果(1)、提高澄清效率達20～30％。經加灰飽充沉降過濾或全汁過濾得到的一清汁，除PH值高、鈣鹽含量偏高外，重力純度提高3～4GP，經硫燻中和進一步除鈣鹽後，一清汁質量與澄清效率是普通亞硫酸法無法比擬的。清汁灰份降低，廢蜜產濾減少，煮煉收回率可提高2～3個百分點，進而產糖率可提高0.24～0.36個百分點。(2)、提高清汁質量，提高產品質量水平。膠體除去率達30～40％；有色物質除去率90％左右，清汁色度在1000IU以下，渾濁度在400度左右，比亞硫酸法降低50～70％，因而可望控制成品糖色度在100IU左右，平均比亞硫酸法白糖色度降低50IU，白糖渾濁度、灰分、水不溶物也可明顯降低，提高產品質量水平。(3)、降低成品糖二氧化硫含量。由于澄清的主要作用靠加灰飽充來完成，硫燻中和起輔助澄清作用，硫燻強度低，清汁殘留的二氧化硫必然降低，可將成品糖二氧化硫含量降至10mg/kg以下，從根本上提高亞硫酸法白糖質量檔次，提高其耐貯存性能。(4)、徹底治理酒精生產排出的二氧化碳汙染源。
本發明的生產工藝方法可保留糖廠原有工藝設備，新增投資小、見效快、經濟效益高。
權利要求
1.亞硫酸-碳酸法蔗汁澄清工藝，其特徵在於，工藝步驟為(1)、將壓榨得到的混合汁進行予灰處理，即向混合汁中加入石灰乳，然後將混合汁加熱；(2)、對混合汁進行加灰碳酸飽充處理，即再向混合汁中加入石灰乳並充入二氧化碳氣體，以得到飽充汁，然後將飽充汁加熱；(3)、將飽充汁進行過濾，得到一清汁；(4)、對一清汁進行硫燻中和處理，即向一清汁中充入二氧化硫氣體，得到中和汁，然後將中和汁加熱；(5)、將中和汁進行過濾得到二清汁。
2.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，澄清工藝過程耗用石灰氧化鈣對蔗比為0.5～0.9％，耗用硫磺對蔗比為0.03～0.06％。
3.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，硫燻中和處理時的硫燻強度為0.5～0.8g/l。
4.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，對一清汁進行硫燻中和處理前，向一清汁中加入磷酸。
5.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，予灰處理終點的PH值為6.8～7.2或者10～11，予灰後混合汁的加熱溫度為45～55℃；飽充處理終點的PH值為10～11，鹼度為0.03～0.04克CaO/100ml，飽充汁的加熱溫度為60～70℃；硫燻中和處理終點的PH值為7～7.4，中和汁的加熱溫度為100～102℃。
6.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，碳酸飽充所用的二氧化碳氣體是糖廠酒精糖蜜發酵產生的二氧化碳廢氣或者鍋爐煙道氣。
7.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，所述飽充汁的過濾方法為全汁過濾或者沉降過濾。
8.根據權利要求1所述的蔗汁澄清工藝，其特徵在於，所述中和汁的過濾方法為沉降過濾或者袋濾。
全文摘要
本發明的亞硫酸－碳酸法蔗汁澄清工藝是將壓榨得到的混合汁通過予灰處理、加灰碳酸飽充處理、過濾、硫燻中和處理和再過濾工序得到清澈透明、優質的蔗汁，其工藝簡單、設備投入少、物耗及生產成本低、澄清效率高，可提高白糖品質和耐貯性能、降低二氧化硫殘留量，集亞硫酸法和碳酸法兩種澄清工藝的優點於一身。
文檔編號C13B20/10GK1317577SQ0110840
公開日2001年10月17日 申請日期2001年4月28日 優先權日2001年4月28日
發明者瞿東平, 寸守莊 申請人:瞿東平, 寸守莊