一種糖汁澄清方法
2023-05-28 17:30:06
一種糖汁澄清方法
【專利摘要】本發明涉及一種糖汁澄清的方法，屬於製糖工業糖汁澄清【技術領域】。所述糖汁澄清方法是糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術對糖汁進行清淨，包括糖汁氣浮澄清前處理、糖汁氣浮澄清、糖汁膜分離系統三道主要工序；首先對糖汁進行氣浮澄清前處理，即將糖汁進行濾網過濾、添加石灰、磷酸調整pH值和一級加熱處理，處理後糖汁進入氣浮澄清系統進行處理，將糖汁中網絡的非糖分除去，氣浮澄清得到的浮清糖汁首先經過糖汁過濾系統處理，然後進入高效的糖汁膜分離系統中澄清，最終得到澄清質量不低於傳統製糖工藝的清糖汁，由此完成糖汁的澄清過程。本發明工藝過程主要採用氣浮澄清和膜分離耦合技術，方法簡單先進，糖汁停留時間短，蔗糖分損失少，澄清穩定可控，澄清效率高，是糖廠實現節能與清潔生產，實施可持續發展的有效措施，具有較好的應用前景。
【專利說明】一種糖汁澄清方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於利用糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術澄清糖汁的方法，糖汁所述的糖汁包括甘蔗初壓汁、甘蔗混合汁、甘蔗滲出汁、甜菜滲出汁、中和汁、濾汁、蒸發過程的中間糖汁和濃縮糖漿，用於甘蔗和甜菜製糖中糖汁的澄清，糖汁停留時間短，蔗糖分損失少，澄清穩定可控，澄清效率高，可提高糖汁的清淨效果和產品的質量，是糖廠實現清潔生產，實施可持續發展的有效措施，具有較好的應用前景。
【背景技術】
[0002]在糖廠對混合汁的處理有經典的碳酸法和亞硫酸法澄清工藝，碳酸法由於濾泥排放量大，有機質含量低，碳酸鈣含量達80%以上，無農用價值，目前，國內外碳酸法糖廠的濾泥基本上是採用溼排或幹排處理，給環境造成了嚴重的汙染，由於碳酸法製糖工藝存在濾泥汙染嚴重問題，許多糖廠選擇亞硫酸法澄清工藝，傳統亞硫酸法澄清工藝存在硫燻強度高、糖汁澄清效率低、糖汁在沉降器中停留時間長、沉降池操作控制容易反底等問題，這些問題亟待解決。
[0003]對於傳統亞硫酸法澄清工藝的研究一直在進行，如採用半碳法半亞法蔗汁氣浮澄清法和低溫磷浮糖汁澄清法等工藝探索，能除去製糖生產工藝處理蔗汁中的蔗糠、澱粉、蔗脂、蔗臘、植物色素、蛋白質和膠體等非糖分，有利於後處理效果。中國專利(申請號)201310082816.9公開了一種蔗汁澄清方法，採用部分混合汁制泡浮清分離結合糖汁快速沉降方法澄清糖汁，混合汁依次經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離、二級加熱、硫燻中和、中和汁加熱、快速沉降步驟處理得到清汁，能穩定清汁PH值，避免沉澱池「反底」和「蔗糖轉化」現象，節約生產成本，減少環境汙染，提高產品質量；中國專利(申請號:201110360967.7)公開了一種多級膜並行生產營養糖、風味蔗汁及飼料原料的方法，該方法採用多級膜過濾用於生產營養糖。
[0004]國外比較先進的糖液澄清`方法有離子交換法、膜分離法，離子交換法在國外煉糖廠應用推廣較多，國內也引進過先進的離子交換裝備，但是存在對處理物料質量要求高、操作複雜、管理要求高等問題，國內煉糖廠未能很好應用與推廣，膜分離法由於膜材料、膜衰減問題多，至今也未在工業化大規模白砂糖生產中示範應用。
[0005]因此，製糖領域迫切需要開發一種能夠滿足我國耕地白砂糖生產的高效糖汁清淨新工藝，來解決這些問題。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術對糖汁進行清淨的方法，能解決傳統製糖過程廢物汙染、清淨效率不高、膜通量低、膜使用周期短等技術缺陷，並可獲得較高質量的清糖汁。
[0007]本發明是通過下述的技術方案加以實現的。
[0008]一種糖汁澄清方法，包括糖汁氣浮澄清前處理、糖汁氣浮澄清、糖汁膜分離系統三道主要工序，其特徵在於:首先對糖汁進行氣浮澄清前處理，即將糖汁進行濾網過濾、添加石灰、磷酸調整PH值和一級加熱處理，處理後糖汁進入糖汁氣浮澄清系統進行處理，即預處理後糖汁經過再次添加石灰或磷酸調整pH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝劑和澄清劑，將糖汁中的非糖分網絡除去，氣浮澄清處理系統得到的浮清糖汁首先經過糖汁過濾系統處理，然後進入高效的糖汁膜分離系統中澄清，最終得到澄清質量不低於傳統製糖工藝的清糖汁，由此完成糖汁的澄清過程。
[0009]所述的糖汁包括甘鹿初壓汁、甘鹿混合汁、甘鹿滲出汁、甜菜滲出汁、中和汁、濾汁、蒸發過程的中間糖汁和濃縮糖漿。
[0010]所述的糖汁進行氣浮澄清前處理濾網過濾系統的濾網目數為100~800目，添加石灰和磷酸控制PH值在6.0~11.0範圍，磷酸值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在200~450mg範圍，一次加熱後溫度在50~65°C範圍。
[0011]所述的糖汁氣浮澄清系統中再次加石灰工藝指標控制是pH值在7.0~8.5範圍，糖汁中磷酸總值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在400~500mg範圍，所用的絮凝劑為糖用高分子絮凝劑，絮凝劑用量對糖汁量為2~lOppm，糖用澄清劑用量對糖汁量0.1%~10%。
[0012]所述的氣浮澄清後糖汁過濾系統的過濾精度在5~40微米範圍，糖汁膜分離系統的過濾膜精度在分子量2000~膜孔徑2微米範圍，濾網過濾系統和膜分離系統適應溫度在45~110度範圍，處理糖汁錘度在10~78°Bx範圍。
[0013]所述的糖汁澄清方法得到的清糖汁質量不低於傳統製糖澄清方法得到的清糖汁質量。
[0014]本發明具有較強的適應性，對不同地區、不同品種和不同原料的糖汁中非糖成分較大差別的情況下，通過簡單調整運行過程中的主要操作參數，即可完成高效澄清，有利於實現自動化控制。與現有的糖汁澄清工藝相比，本發明有利於降低生產能耗，提高產品質量。
[0015]與現有技術方案相比，本發明具有以下特點和進步:
1、採用低溫氣浮澄清糖汁，通過兩次調整PH值，提高氣浮澄清效率，並達到傳統蒸發過程對pH值要求，不用再次經過硫燻工藝澄清；
2、採用濾網過濾和膜分離方法清淨糖汁，可取代傳統製糖澄清生產工藝，可提高糖分回收、產品質量和產品的食品安全性，提高膜分離通量，延長膜使用周期。
[0016]附圖
圖1是本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖，對本發明的具體實施例作進一步詳述，但不構成對本發明的任何限制。
[0018]一種糖汁澄清方法，包括糖汁氣浮澄清前處理、糖汁氣浮澄清、糖汁膜分離系統三道主要工序，其特徵在於:首先對糖汁進行氣浮澄清前處理，即將糖汁進行濾網過濾、添加石灰、磷酸調整pH值和一級加熱處理，處理後糖汁進入糖汁氣浮澄清系統進行處理，即預處理後糖汁經過再次添加石灰調整PH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝劑和澄清劑，將糖汁中的非糖分網絡除去，氣浮澄清處理系統得到的浮清糖汁首先經過糖汁過濾系統處理，然後進入高效的糖汁膜分離系統中澄清，最終得到澄清質量不低於傳統製糖工藝的清糖汁，由此完成糖汁的澄清過程。
[0019]所述的糖汁為甘蔗混合汁，錘度在16.5±0.5°Bx糖汁進行氣浮澄清前處理濾網過濾系統的濾網目數為200目，添加石灰和磷酸控制pH值在8.0±0.2，一次加熱後溫度在58±0.50C ;糖汁氣浮澄清系統中再次加石灰或磷酸工藝指標控制是pH值在7.5±0.1，磷酸總值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在400 土 10mg，絮凝劑用量對糖汁量為3ppm，糖用澄清劑用量對糖汁量2±0.2% ;濾網過濾系統的過濾精度在10微米，糖汁膜分離系統的過濾精度在0.2微米。
[0020]糖汁澄清工藝為:糖汁首先進行預處理，預處理後的糖汁泵送至糖汁再次pH調整反應箱，隨後自流至全汁制泡箱和澄清劑及絮凝反應箱，然後經糖汁氣浮澄清池進行澄清處理，浮渣加熱至85°C左右衝洗至泥汁箱，浮清糖汁經過曲篩(80目)過濾後流入浮清糖汁箱，浮清糖汁經糖汁輸送泵送至濾網過濾系統進行自動過濾，得到的過濾清糖汁經增壓泵送至膜分離系統，進行精密清淨處理，滲透液即為清淨糖汁，經二次加熱後送至蒸發系統；濃集液回流至混合汁箱再次進入全汁制泡箱再次氣浮處理。
[0021]對此糖廠混合汁進行測定，其混濁度為29886.00 MAU,色值為3157.82 IU,簡純度為81.15 ;採用傳統亞硫酸法處理後，其混濁度為103.56 MAU，色值為1808.34 IU，簡純度為82.46 ;採用氣浮-膜分離法處理後，其混濁度為83.27 MAU，色值為1773.96 IU，簡純度為82.42，表明經過氣浮澄清和膜分離耦合技術澄清的清糖汁質量:清汁與混合汁純度差和傳統方法接近，糖汁混濁度和`色值指標均較好，完全達到傳統澄清工藝糖汁質量。
【權利要求】
1.一種糖汁澄清方法，包括糖汁氣浮澄清前處理、糖汁氣浮澄清、糖汁膜分離系統三道主要工序，其特徵在於:首先對糖汁進行氣浮澄清前處理，即將糖汁進行濾網過濾、添加石灰、磷酸調整pH值和一級加熱處理，處理後糖汁進入糖汁氣浮澄清系統進行處理，即預處理後糖汁經過再次添加石灰或磷酸調整pH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝劑和澄清劑，將糖汁中的非糖分網絡除去，氣浮澄清處理系統得到的浮清糖汁首先經過糖汁過濾系統處理，然後進入高效的糖汁膜分離系統中澄清，最終得到澄清質量不低於傳統製糖工藝的清糖汁，由此完成糖汁的澄清過程。
2.根據權利要求1所述的一種糖汁澄清方法，其特徵在於:所述的糖汁包括甘蔗初壓汁、甘蔗混合汁、甘蔗滲出汁、甜菜滲出汁、中和汁、濾汁、蒸發過程的中間糖汁和濃縮糖漿。
3.根據權利要求1所述的一種糖汁澄清方法，其特徵在於:所述的糖汁進行氣浮澄清前處理濾網過濾系統的濾網目數為100~800目，添加石灰和磷酸控制pH值在6.0~11.0範圍，磷酸值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在200~450mg範圍，一次加熱後溫度在50~65°C範圍。
4.根據權利要求1所述的一種糖汁澄清方法，其特徵在於:所述的糖汁氣浮澄清系統中再次加石灰工藝指標控制是PH值在7.0~8.5範圍，糖汁中磷酸總值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在400~500mg範圍，所用的絮凝劑為糖用高分子絮凝劑，絮凝劑用量對糖汁量為2~lOppm，糖用澄清劑用量對糖汁量0.1%~10%。
5.根據權利要求1所述的一種糖汁澄清方法，其特徵在於:所述的氣浮澄清後糖汁過濾系統的過濾精度在5~40微米範圍，糖汁膜分離系統的過濾膜精度在分子量2000~膜孔徑2微米範圍，濾網過濾系統和膜分離系統適應溫度在45~110度範圍，處理糖汁錘度在10~78°Bx範圍。
6.根據權利要求1所述的一種糖汁澄清方法，其特徵在於:所述的糖汁澄清方法得到的清糖汁質量不低於傳統製糖澄清方法得到的清糖汁質量。
【文檔編號】C13B20/00GK103757143SQ201410011461
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】馬森, 高俊永, 王曉曦, 鄭學玲, 鮑慶丹, 王動民 申請人:河南工業大學