CN101003842A - 一种甘蔗制糖澄清新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种甘蔗制糖澄清新工艺。该工艺是在甘蔗混合汁中分别加入无机脱色剂、有机聚季铵盐、聚硅酸盐混凝剂和聚丙烯酰胺，经一次加热、加石灰乳中和和二次加热后，混合汁进入沉降池或气浮池分离出清汁和泥汁。清汁经蒸发、浓缩、煮糖、结晶、分蜜得到成品糖。该工艺与现有的磷酸－亚硫酸澄清法工艺比较，工艺流程短，清汁色值低质量好。并且省去了硫熏工艺及设备，节约了磷酸资源，实现了清洁生产。

Description

一种甘蔗制糖澄清新工艺
技术领域
本发明涉及一种制糖工艺，特别是甘蔗制糖澄清的新工艺。
背景技术
我国是世界上主要的蔗糖生产与消费大国，有21个省(自治区)生产蔗糖，超过90％的糖厂采用磷酸-亚硫酸法工艺生产蔗糖，不足10％的糖厂采用碳酸法工艺生产蔗糖。碳酸法生产蔗糖产品质量优于亚硫酸法，但生产成本高，碳酸滤泥引起的污染问题难以解决，导致碳法工艺难以推广。亚硫酸法生产蔗糖的质量比碳酸法差，主要问题是色值和SO2含量偏高，我国从2006年起规定一级白糖色值低于150IU，SO2含量不高于30mg.kg-1，因此，亚硫酸法生产蔗糖质量面临严峻的挑战。研究新的澄清工艺对蔗糖生产具有相当重要的作用。
传统的磷酸-亚硫酸法澄清工艺是将甘蔗混合汁经预灰→一次加热(55-65℃)→加磷酸、通二氧化硫气体→加石灰乳中和到pH＝6.8-7.2→二次加热(98-102℃)→沉降池→清汁与泥汁分离→清汁蒸发、浓缩、煮糖、结晶、分蜜后得到产品白砂糖。这种澄清工艺的缺点依赖于二氧化硫的脱色作用，当二氧化硫燃烧不稳定，甘蔗榨量不稳定，二氧化硫用量大，就会严重影响清汁质量和白砂糖质量。有时二氧化硫气体泄漏造成严重环境污染，危害工人身体健康。
目前制糖工业澄清工艺所用的澄清剂主要使用SO2、磷酸、聚合氯化铝、聚合硫酸盐等，本发明人1994年发明了以聚合硅酸锌为主要成分的絮凝剂，专利号：94106231.7，提供了一种以聚合硅酸和无机锌盐制备成絮凝剂的方法以及这种絮凝剂作为制糖工业澄清剂方面的用途。中国专利<申请号>03118885也公开了一种取代亚硫酸法的甘蔗制糖新工艺，该工艺提供了一种新的复合助剂取代传统甘蔗亚硫酸法制糖工艺中用硫磺燃烧产生二氧化硫对蔗汁进行硫熏澄清脱色及对糖浆进行漂白脱色的制糖新工艺，该复合助剂是分子量5000至300万的甲壳素或壳聚糖的复合物，它是在甘蔗糖厂生产线上将复合助剂加入到蔗汁预灰后的混合汁箱中和分若干次加入煮糖罐中，按常规方法澄清、煮糖、分蜜，离心，过筛，包装白砂糖。
发明内容
本发明的目的是提供一种甘蔗制糖澄清新工艺，这种工艺也可以取代传统甘蔗亚硫酸法制糖工艺中用硫磺燃烧产生二氧化硫对蔗汁进行硫熏澄清脱色及对糖浆进行漂白脱色及设备，该澄清工艺减少了石灰用量，节约了磷酸资源，实现了清洁生产，并大大提高了甘蔗清汁脱色率、纯度和除浊率。
本发明的甘蔗制糖澄清新工艺是这样实现的：
该工艺是在甘蔗混合汁中先加入无机脱色剂、然后经一次加热(55-70℃)→分别加入有机聚季铵盐和聚硅酸盐混凝剂→加石灰乳(石灰乳浓度＝6-10波美度)中和到pH＝6.8-7.5→再二次加热(98-110℃)→加入聚丙烯酰胺后进入沉降池或气浮池分离出清汁和泥汁，清汁经蒸发、浓缩、煮糖、结晶、分蜜后得到产品白砂糖。
以上所述的聚硅酸盐混凝剂是由聚硅酸和Zn2+、Mg2+、B3+、Al3+中的一种或两种以上离子组成的聚硅酸盐复合絮凝剂，其制备方法与94106231.7专利文献公开的方法相同，所述的聚硅酸盐混凝剂的用量对蔗比为0.01％-0.2％/吨蔗汁。
以上所述的脱色剂是由焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、过碳酸钠中的一种或两种组成的脱色剂，所述的脱色剂用量对蔗比为0.1kg-3.0kg/吨蔗汁。
以上所述的有机聚季铵盐是由二甲基二烯丙基氯化铵、十二烷基季铵盐、十六烷基季铵盐、十八烷基季铵盐经聚合反应得到的聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚十二烷基季铵盐、聚十六烷基季铵盐、聚十八烷基季铵盐之一，其制备方法采用常规聚合方法，所述的机聚季铵盐用量对蔗比为0.025kg-0.250kg/吨蔗汁。
以上所述的聚丙烯酰胺用量对蔗比为1g-3g/吨蔗汁。
本发明的甘蔗制糖澄清新工艺的基本原理是利用焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、过碳酸钠中的一种或两种组成的无机脱色剂取代气体二氧化硫实现对甘蔗混合汁的脱色，与甘蔗中的色素生成难溶性盐沉淀。通过加入有机聚季铵盐、聚硅酸盐混凝剂和聚丙烯酰胺对甘蔗混合汁中的有机非糖分和无机非糖分进行有效絮凝使之形成絮凝沉淀而除去。
该工艺与传统的磷酸-亚硫酸澄清法工艺比较，工艺流程短，清汁热稳定性好，色值低质量好，澄清工艺得到的甘蔗清汁脱色率达到80％以上，纯度提高0.5％-3％以上，除浊率达到99％以上。该工艺省去了硫熏工艺及设备，节约了磷酸资源，实现了清洁生产，提升了糖厂的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明沉降法制糖澄清工艺流程图。
图2是本发明气浮制糖澄清工艺流程图。
从图1中看到，该工艺是在甘蔗混合汁中先加入无机脱色剂、然后经一次加热，分别加入有机聚季铵盐和聚硅酸盐混凝剂，加石灰乳，中和到pH＝6.8-7.5，再二次加热(98-110℃)，加入聚丙烯酰胺后进入沉降分离出清汁和泥汁，清汁经蒸发、浓缩、煮糖、结晶、分蜜后得到产品白砂糖。
图2除了分离设备采用气浮池以外，其余工艺与图1相同。
具体实施方式
下面实施例说明本发明的甘蔗制糖澄清新工艺。
实施例一：
取甘蔗混合汁1000mL，先加入含Al3+、Zn2+、Ca2+、B3+混合离子的聚硅酸盐混凝剂0.4mL，加热到55-65℃，再加入连二亚硫酸钠固体1.0g，聚二甲基二烯丙基氯化铵(1％)5.0mL，加石灰乳中和至pH＝6.8-7.5，二次加热到100-105℃，加入2mg/L聚丙烯酰胺，然后恒温静置沉降分离泥汁和清汁。清汁经分析简纯度差提高1.5个百分点，脱色率80.5％，除浊率99％。
实施例二：
取甘蔗混合汁1000mL，先加入含Al3+、Zn2+、Mg2+混合离子的聚硅酸盐混凝剂0.3mL，加热到55-65℃，再加入焦亚硫酸钠固体1.0g，聚二甲基二烯内基氯化铵(1％)4.0mL，加石灰乳中和至pH＝6.8-7.5，二次加热到100-105℃，加入2mg/L聚丙烯酰胺，然后恒温静置沉降分离泥汁和清汁。清汁经分析简纯度差提高1.8个百分点，脱色率82.8％，除浊率99％。
实施例三：
取甘蔗混合汁1000mL，先加入含Al3+、Mg2+、B3+混合离子的聚硅酸盐混凝剂0.3mL，加热到65-70℃，再加入亚硫酸氢钠固体2.0g，聚十二烷基季铵盐(1％)5.0mL，加石灰乳中和至pH＝6.8-7.5，二次加热到105-110℃，加入2mg/L聚丙烯酰胺，然后恒温静置沉降分离泥汁和清汁。清汁经分析简纯度差提高1.7个百分点，脱色率82％，除浊率99.5％。
实施例四：
取甘蔗混合汁1000mL，先加入含Zn2+离子的聚硅酸盐混凝剂0.4mL，加热到55-65℃，再加入焦亚硫酸钠或过碳酸钠固体1.0g，聚十六烷基二烯丙基氯化铵(1％)4.0mL，加石灰乳中和至pH＝6.8-7.5，二次加热到102-105℃，加入2mg/L聚丙烯酰胺，然后恒温静置沉降分离泥汁和清汁。清汁经分析简纯度差提高2.0个百分点，脱色率85.1％，除浊率99.2％。
实施例五：
取甘蔗混合汁1000mL，先加入含Al3+、Zn2+混合离子的聚硅酸盐混凝剂0.3mL，加热到65-70℃，再加入连二亚硫酸钠固体1.0g，聚十八烷基季铵盐(1％)5.0mL，加石灰乳中和至pH＝6.8-7.5，二次加热到100-108℃，加入2mg/L聚丙烯酰胺，然后恒温静置沉降分离泥汁和清汁。清汁经分析简纯度差提高1.6个百分点，脱色率80.5％，除浊率99％。
实施例六：
取台糖22号甘蔗混合汁1000mL，先加入含Al3+、Zn2+、Mg2+混合离子的聚硅酸盐混凝剂0.3mL，加热到65℃，再加入焦亚硫酸钠固体0.8g，聚二甲基二烯丙基氯化铵(1％)3.0mL，加石灰乳中和至pH＝6.8-7.5，二次加热到100-110℃，加入2mg/L聚丙烯酰胺，然后恒温静置沉降分离泥汁和清汁。清汁经分析简纯度差提高3个百分点，脱色率85.5％，除浊率99％。

Claims (7)

  1. 、一种甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：该工艺是在甘蔗混合汁中加入聚硅酸盐混凝剂，经一次加热后加入脱色剂和有机聚季铵盐，然后加石灰乳中和，中和汁经二次加热后加入聚丙烯酰胺分离出清汁和泥汁，清汁经蒸发、浓缩、煮糖、结晶、分蜜得到成品糖。
  2. 2、根据权利要求1所述的甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：聚硅酸盐混凝剂是由聚硅酸和Zn2+、Mg2+、B3+、Al3+中的一种或两种以上离子组成的聚硅酸盐复合絮凝剂，所述的聚硅酸盐混凝剂的用量对蔗比为0.01％-0.2％/吨蔗汁。
  3. 3、根据权利要求1所述的甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：脱色剂是由焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、过碳酸钠中的一种或两种组成的脱色剂，所述的脱色剂用量对蔗比为0.1kg-3.0kg/吨蔗汁。
  4. 4、根据权利要求1所述甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：有机聚季铵盐是由二甲基二烯丙基氯化铵、十二烷基季铵盐、十六烷基季铵盐、十八烷基季铵盐经聚合反应得到的聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚十二烷基季铵盐、聚十六烷基季铵盐、聚十八烷基季铵盐之一，所述的机聚季铵盐用量对蔗比为0.025kg-0.250kg/吨蔗汁。
  5. 5、根据权利要求1所述甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：聚丙烯酰胺用量对蔗比为1g-3g/吨蔗汁。
  6. 6、根据权利要求1所述甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：该澄清工艺条件为：一次加热温度＝50℃-70℃，二次加热温度＝98℃-110℃，中和pH＝6.8-7.5，石灰乳浓度＝6-10波美度。
  7. 7、根据权利要求1所述甘蔗制糖澄清新工艺，其特征在于：中和汁经二次加热后可进入沉降池恒温沉降分离出清汁和泥汁，也可以充气进入气浮池分离出清汁和泥汁。
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