CN101636508B

CN101636508B - 原汁的碱化

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Publication number: CN101636508B
Application number: CN200880002892.1A
Authority: CN
Inventors: 斯特凡·弗伦策尔; 穆赫辛·艾达里拉德; 阿扎尔·沙希迪泽诺兹
Original assignee: Suedzucker AG
Current assignee: Suedzucker AG
Priority date: 2007-01-24
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2028-01-22
Also published as: PL2111466T3; EP2111466A2; EA200900953A1; US9133528B2; WO2008089946A8; EA015385B1; WO2008089946A2; EP2111466B1; CA2676356C; DE102007003463B4; CN101636508A; WO2008089946A3; UA98134C2; CA2676356A1; DE102007003463A1; US20100043783A1

Abstract

本发明涉及一种改进的对提取甜菜获得的甜菜原汁进行提纯的方法和提纯甜菜原汁的设备。本发明还涉及从甜菜原汁中制备蔗糖糖浆或蔗糖的方法。本发明的提纯方法包括以下步骤：a)提取甜菜得到原汁，b)原汁的第一次碱化，c)加热被碱化的原汁，d)通过第二次碱化进行被碱化原汁的预加灰。

Description

原汁的碱化

技术领域

本发明涉及一种改进的对提取甜菜获得的甜菜原汁进行提纯的方法，以及用于提纯甜菜原汁的设备。本发明还涉及从甜菜原汁中生产蔗糖糖浆或蔗糖的方法。

背景技术

糖(蔗糖)传统上从甜菜(suger beets，Beta vulgaris)中获得。首先从成熟的甜菜上除去大部分粘附的泥土和叶子残留物。随后，清洗甜菜并且用切割机将其刨成一般约为铅笔大小的碎块(甜菜丝)。将甜菜丝在约为65～75℃热的提取液中进行提取就能得到蔗糖。一般而言，通过在提取塔中进行逆流提取来实现。扩散方法是常规的。提取液的随后过滤和碎块(甜菜丝)的压榨性能因酸化甜菜原汁的提取液而加强。经提取的甜菜原汁进而进入汁提纯步骤，也称为提取提纯。从而除去原汁中含有的杂质，又称为非蔗糖物质(非糖物质)。通常，汁提纯是进行石灰-碳酸-提取提纯，包括预加灰和主加灰步骤。随后进行第一次，或许第二次或进一步碳酸饱和，在碳酸饱和中形成的沉淀物经过滤和澄清的原汁分离。

在汁提纯步骤中提纯过的原汁，又称为稀糖汁，其含有大约12-18％，尤其是15-17％的蔗糖。该原汁的纯度通常是90-92％。随后通过脱水浓缩得到蔗糖含量大约为65-70％的浓缩汁。然后在结晶罐中进一步浓缩直到得到粘稠的物质，既所谓的厚糖汁，其含有大约85％的蔗糖。最后，离心除去糖蜜，就得到结晶状白糖，其随后还能根据需要进行精炼。

在预加灰和主加灰中，甜菜原汁中含有的非糖物质应仅仅降解到通过适宜的分离方法能够去除的程度。在已知的方法中，非糖物质部分降解成小分子化合物，这些化合物再不能完全地从原汁中除去。由此产生了众所周知的问题，包括由汁提纯获得的稀糖汁的颜色发生不良的变化以及稀糖汁中的钙盐含量很高。非糖物质的存在降低了产品的级别，主要是晶体蔗糖或从原汁经浓缩，结晶和离心获得的蔗糖糖浆。

从甜菜丝提取获得的原汁通常的pH值约5.8-6.2，温度约20-30℃。提取之后，原汁可以根据需要被分离和/或处理以除去沙，并且如常规，加热到常规的预加灰温度，约55-75℃。

在主加灰中，提取后的原汁直接传送到预加灰容器或反应器中，并在那里进行碱化，通常，通过在温和的条件下逐步添加氧化钙溶液，又称石灰乳进行碱化。由此，预加灰反应器中的原汁的pH值逐步上升到大约11.5。进一步加入常规的石灰乳直至浓度为大约0.1-0.3g氢氧化钙/100ml原汁(gCaO/100ml)。这使提取物中的有机酸和无机酸中和。在此过程中，与钙形成不溶或难溶盐的阴离子化合物，如磷酸盐、草酸盐、柠檬酸盐和硫酸盐被大量沉淀出来。此外，蛋白质以及胶状溶解的非糖物质，如胶质和蛋白质类物质发生凝结。非糖物质在特定的pH值范围内发生沉淀，这些pH值范围在逐步的碱化过程中被连续穿越。在此过程中，发生沉淀物的凝结或固结，从而有利于将其去除。

在现有的主加灰方法中，温度上升到大约85℃。通过进一步添加石灰乳再次提高原汁的碱度，通常浓度达到大约1g CaO/100ml。在此过程中发生了酰胺，如谷氨酸盐的化学降解。这些成分与不良的蔗糖水解形成的转化糖一样，必须在蔗糖提取的早期阶段被分离或降解。否则，在随后进行的原汁浓缩中，会形成不利的酸和颜色变化。

在随后的碳酸饱和步骤中，向在主加灰过程中未消耗的石灰中通入作为碳酸饱和气体的二氧化碳，使之转化成碳酸钙。碳酸钙对于溶解的非蔗糖物质是一种强吸附剂。碳酸钙因此还作为吸附或过滤助剂。用于制造石灰乳的二氧化碳和生石灰通常在制糖工厂的石灰窑内，由石灰石和焦炭燃烧得到。在第一次，尤其是第二次以及根据需要进行的更多次碳酸饱和步骤中通过过滤得到浓缩的碳酸钙浆(又称碳酸饱和浆浓缩物)，将其进行混合并且用隔膜压滤机压榨。由此形成所谓的碳化石灰。该碳化石灰是一种耐贮存的产品，其中干物质含量通常超过70％并且部分作为肥料使用。通常，将一部分碳酸饱和浆浓缩物重新加入到预加灰步骤中。

常规的石灰-碳酸-提取提纯的一个缺陷主要在于达到的提纯效果甚微，仅有大约非蔗糖物质总量的40％能从甜菜原汁中去除。

另一个缺陷在于，蔗糖水解形成了转化糖，其降低了可获得的稀糖汁的质量；尤其是对稀糖汁的颜色变化(稀糖汁颜色)产生不良影响。此外，值得期待的是，通过原汁中非糖物质的部分限制所得的稀糖汁中钙盐的含量，使其含量尽可能低。

在已知的石灰-碳酸-提取提纯方法中，形成的碳酸钙作为渗剂。如果石灰乳的添加量减少，不仅使提纯效果降低，还会损害碳酸饱和后的浆汁的过滤性。评估过滤性的标准是过滤系数。该值越小，过滤性越好。因此，在第一次碳酸饱和的澄清过程中，尽可能降低被加灰原汁(又称碳酸饱和浆汁)的过滤系数(FC值[s/cm²])，有利于提高过滤效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可选择的以及改进的提纯甜菜原汁的方法。

本发明主要通过提供一种提纯甜菜原汁的方法解决技术问题，其至少包括下述步骤：

步骤(a)对甜菜进行提取，得到原汁；

步骤(b)提取后的原汁进行第一次(或又称早期)碱化，达到第一碱度c；

步骤(c)将碱化后的原汁加热到预加灰温度T；和

步骤(d)对被碱化的原汁进行预加灰，该预加灰通过第二次碱化进行，达到第二碱度，从而使非糖物质凝结。

发明人发现了最优的第一个碱度的经验关系(式I)，如下所示：

c[pH]＝a·T[℃]+b (I)

其中，因子a的适用范围为0.07-0.12，加数b的适用范围为2-4。因子a较佳的约为0.1，b较佳的约为3。温度T较佳的为小于或等于80℃。

步骤(b)中的第一碱度c(较低pH值)始终低于步骤(d)中的第二碱度(较高pH值)。事实表明，原汁的pH值(约5.8-6.2)和温度(约20-30℃)有利于获得的蔗糖和其它的非糖物质进行化学、酶和微生物降解反应，所述的原汁是传统的甜菜提取直接获得的原汁和所述的在传统的提取提纯方法的预加灰步骤直接获得的的原汁。此外，占优势地位的酸性环境降低了原汁的热稳定性，因此，在预加灰步骤前或期间当原汁被加热时，又形成了非糖物质，大部分是转化糖。

事实证明，在预加灰前和期间，在原汁中形成的非糖物质对稀糖汁或厚糖浆的质量有重大影响，主要在于影响颜色和钙盐含量。

事实还证明，酸性环境促进了原汁中微生物的活性，导致形成了粘性物质，从而阻塞原汁加热器(热交换器)并且降低碳酸饱和浆汁尤其是浆汁1的过滤性(FC值)。

本发明人意外地发现，当原汁被提取后或在预加灰步骤开始前，在另外一个碱化步骤中用一种或多种碱，如石灰乳、主加灰汁、氢氧化钠和/或苏打进行碱化，就能消除上述的不良影响。特别意外地发现，如果在本发明原汁碱化中获得的pH值的选择依赖于随后的预加灰温度，就能达到最好的效果。就是说，原汁的第一(或早期)碱化的程度依赖于所选择的预加灰温度。

相应地，提供了本发明的一较佳实施例，在步骤(b)中原汁的碱化时，选择一个依赖于步骤(d)中的预加灰温度T的第一碱度c。有效的是取c值为大约7-11。c值较佳的为pH小于或等于9。

较佳地，步骤(c)和/或步骤(d)中的预加灰温度T为小于或等于80℃，或小于或等于75℃，较佳的为50-75℃。

较佳地，步骤(b)中的第一次碱化在提取后，尤其是在捣碎后立即进行。较佳地，步骤(b)中的第一次碱化通过添加主加灰汁和/或通过添加石灰乳和/或通过添加氢氧化钠和/或苏打和/或它们的混合物来实现。所述的主加灰汁较佳的是从提取提纯步骤中回收的。

较佳地，步骤(d)中，随后的(传统的)第二次碱化通过添加石灰乳以预加灰的形式进行，直至总浓度为0.1-0.3g CaO/100ml。在另一较佳的方法中，步骤(d)中的第二次碱化逐步进行直到碱度为pH11或以上。另一较佳的方法中，步骤(d)中的第二次碱化逐步进行直到达到最优的凝结点，在该点上，非蔗糖物质凝结和/或沉淀。

特别的是，甜菜原汁的第一次碱化以及第二次碱化在预加灰期间进行，较佳地在回流下，利用回收的被碱化的原汁进行，所述的被碱化的原汁例如碳酸饱和步骤中的碳酸饱和浆汁浓缩物和/或主加灰中步骤中的加灰原汁(主加灰汁)。

本发明中所述的“甜菜原汁”或“原汁”，较佳地是指通过回流提取从甜菜丝中提取的汁。这种富含糖分的原汁除了含有糖外，还含有其他有机和无机的甜菜成分，这些甜菜成分被称为非糖物质，或非糖。所述的“非糖”主要是指高分子物质如蛋白质，多聚糖和细胞壁成分，以及低分子化合物如无机或有机酸、氨基酸和无机盐。所述的细胞壁成分尤其为果胶、木质素、纤维素和半纤维素。所述的物质如同蛋白质一样，该蛋白质除了蛋白质外，还包括核酸蛋白，具有的形态是亲水性高分子的胶状分散形式。所述的有机酸如乳酸、柠檬酸和草酸。所述的无机酸/盐较佳的为硫酸盐和磷酸盐。

所述的“石灰乳”是指氢氧化钙，其通过烧制过的消石灰(氧化钙)与水进行剧烈的放热反应而制得；其在预加灰和主加灰中作为加灰剂使用。在预加灰中向原汁中添加石灰乳使得非糖物质以凝结物的形式沉淀或凝结。本发明中，向预加灰的原汁中添加石灰乳较佳的用逐级预加灰实现。所述的逐级预加灰通过逐渐提高原汁的碱度或pH值来实现，尤其通过缓慢的加入石灰乳和加灰剂或者少量、不连续的分次加入石灰乳实现，这样就能逐渐经过最佳pH。所述的逐级碱化较佳地在回流下实现，使被回收的具有较高碱度的糖汁尽快与较低碱度的浆汁混合，否则混合区内就会形成不同的碱度梯度。在预加灰装置中注意使用合适的传输系统，以保证稳定地朝主流动方向供给必需量的回流物。

较佳地，在步骤(e)中紧随其后地进行至少一个主加灰步骤，该步骤将预加灰后的原汁进行主加灰。所获得的预加灰汁再次被碱化。为此需要再添加石灰乳，以使浓度较佳的为1.0g CaO/100ml。较佳地，所述的主加灰分两步进行。

本发明惊喜的发现，通过一个第一次冷主加灰和一个相连接的的第二次热主加灰，能提高主加灰步骤中非糖物质的分解和分离效率。由此还能够降低主加灰中石灰乳的添加量。

因此，在第一步骤(e1)中进行第一次主加灰，并且步骤(e2)中进行第二次主加灰，步骤(e2)较佳地紧随步骤(e1)之后。较佳的，在步骤(e1)中向预加灰糖汁中再次添加石灰乳，直至浓度达到0.8-1.2g Cao/100ml，较佳的为1.0g Cao/100ml。这样就得到了主加灰的原汁。较佳地，所述的第一次主加灰为温度较低的“冷主加灰”，其加热温度为小于或等于75℃，较佳的为70℃，更佳的为小于或等于65℃，特别佳的温度范围是35-65℃。

在较佳的步骤(e2)中进行主加灰原汁的第二次主加灰，必要时再加入石灰乳直至达到一较佳浓度1.0Cao/100ml。较佳地，第二次主加灰为温度较高的“热主加灰”，其加热温度高于75℃，较佳的为高于或等于80℃，更佳的为高于或等于85℃，特别佳的温度范围为85-95℃。较佳的，在第二次主加灰中通过主加灰糖汁流过热交换器或瞬时加热器提高温度。

综上，通过更有效的提取提纯能够得到高质量的澄清原汁，并且必要时可丢弃经过第一次碳酸饱和步骤后又加灰处理后的原汁。本发明的方法还有一个好处就是其能够加工质量差的甜菜原料，特别是老化损伤的甜菜。这尤其意味着能够延长季节性生产的时间，也就是糖厂进行甜菜的收割及中间储藏的时间。

在已知的提取提纯方法中，另外因为过滤性的退化而使石灰消耗量的下降受到限制。令人惊喜的是，本发明的方法能够克服该限制。

较佳地，在主加灰(尤其是第一次主加灰)后以及使加灰后的原汁澄清之前，泥汁加入至少一种凝结助剂，以促进非糖物质部分的沉淀。较佳地，凝结剂添加至浓度1-8ppm。较佳地，所述的凝结剂选自阴离子高聚物，尤其选自聚丙烯酰胺以及丙烯酰胺与丙烯酸钠的共聚物。所述的凝结剂的平均分子量较佳的为大约5×10⁶-22×10⁶g/mol。

较佳的，分离的非糖物质或者含有非糖物质的部分，被进一步浓缩成所谓的稀泥汁由此，在至少一个的下一步骤中，含有蔗糖的部分在一个或多个分离设备中被分离，从而使含有非糖物质的部分进一步浓缩。较佳地采用离心机作为分离设备。所述的离心分离机较佳地选自碟式离心机，或者碟式分离器和滗析离心机。所述的分离设备较佳的可以连续一个接一个地连接在一起；并且第一分离装置的泥汁出口通过一个混合容器或一个类似的设备和第二分离设备的进口相连接。较佳的，从第二和下一分离装置中分离的含有蔗糖的澄清液或者糖汁，被回收至提取提纯步骤中。

在一较佳的实施例中，总灰化后的原汁在主灰化后进行碳酸饱和步骤。更进一步地，在一最好是紧随其后的步骤中，通过将二氧化碳加入到总灰化汁中进行至少一个碳酸饱和过程。碳酸饱和过程后对形成的泥汁进行过滤。从而得到澄清的蔗糖糖浆。所述的碳酸饱和基本采用已知的方法进行。所述的碳酸饱和较佳地为两步骤或更多步骤的碳酸饱和。较佳地，第一次碳酸饱和以及第一次过滤在同一步骤中进行，并且较佳的紧随其后进行第二次碳酸饱和第二次过滤。根据应用领域和实用性，在第二次碳酸饱和后还可进行第三次和更多次碳酸饱和以及过滤。

本发明还提供了一种用从甜菜原汁中生产蔗糖糖浆的方法。所述的方法包括在第一步骤，获得甜菜原汁，该甜菜原汁较佳地通过回流提取甜菜碎片得到。因此，本发明的提取提纯方法的实施至少是如前所述的步骤(a)到步骤(d)，较佳地是步骤(a)到步骤(e)。然后，在下一步骤中得到除去非蔗糖物质的澄清的蔗糖糖浆。必要时还可采用已知的方法进行下一结晶步骤，由此得到结晶的蔗糖。

本发明还提供了一种实施本发明所述的提取提纯方法的设备。所述的设备具有至少如下元件：一个第一碱化装置(10)，一个预加灰装置(30)和一个位于中间的将它们连接在一起的第一热交换器(20)(参见图1和图2)。

所述的第一碱化装置(10)用于原汁的碱化，其具有至少一个原汁的进口(11)，至少一个用于定量输送碱的定量输送装置(13)以及至少一个被碱化的原汁的出口(12)。较佳地将第一碱化装置设计成固定的搅拌器。在一较佳的实施例中，第一碱化装置(10)的进口(11)与一个甜菜提取步骤中的捣碎容器直接流体相连。

所述的预加灰装置(30)用于被碱化的原汁的预加灰，并且其具有至少一个被碱化的原汁进口(21)，至少一个用于定量输送石灰乳的定量输送装置(23)以及至少一个被预加灰的原汁的出口(22)。

所述的第一个热交换器(20)用于加热在第一碱化装置(10)中被碱化的原汁，并且其具有至少一个被碱化的原汁的进口(21)，以及至少一个被加热、被加灰的原汁的出口(22)。所述的进口(21)与第一碱化装置(10)的出口(12)流体连接，所述的出口(52)与预加灰装置(30)的进口(31)流体连接。

在本发明一较佳实施例中，所述的设备至少还具有如下元件：一个第一主加灰装置(40)；一个第二主加灰装置以及一个位于中间的将它们连接在一起的第二热交换器(50)。

所述的第一主加灰装置(40)用于被加灰原汁的第一次主加灰，尤其是冷主加灰，并且其具有至少一个原汁的进口(41)，至少一个用于定量输送石灰乳的定量输送装置(43)以及至少一个被主加灰的原汁的出口(42)。

所述的第二主加灰装置(60)用于被主加灰原汁的第二次主加灰，尤其是热主加灰，并且其具有至少一个原汁的进口(61)，必要时还具有至少一个用于定量输送石灰乳的定量输送装置(63)，以及至少一个被主加灰的原汁的出口(62)。

所述的第二热交换器(50)用于加热在第一主加灰装置(40)中的被主加灰的原汁，并且其具有至少一个被主加灰的原汁的进口(51)，以及至少一个被加热、被主加灰的原汁的出口(52)。所述的进口(51)与第一主加灰装置(40)的出口(42)流体连接，所述的出口(52)与第二主加灰装置(60)的进口(61)流体连接。

附图说明

本发明通过下述实施例和附图作进一步解释，但本发明并不仅限于此。

图1显示了本发明一较佳设备的结构示意图。所述的设备具有一第一碱化装置(10)，一预加灰装置(30)和一个位于中间的将它们连接在一起的第一热交换器(20)，所述的第一碱化装置(10)具有一个原汁的进口(11)；一个定量输送装置(13)以及一个被碱化的原汁的出口(12)。所述的预加灰装置(30)具有一个被碱化的原汁的进口(31)，一个定量输送装置(33)以及一个被预加灰的原汁的出口(32)。所述的(第一个)热交换器(20)具有一个被碱化的原汁的进口(21)，以及至少一个被加热、被加灰的原汁的出口(22)。所述的进口(21)与第一碱化装置(10)的出口(12)流体连接，所述的出口(22)与预加灰装置(30)的进口(31)流体连接。

图2显示了本发明设备的另一较佳地安排。所述的设备具有一个第一碱化装置(10)，一个预加灰装置(30)，一个位于中间的将它们连接在一起的第一热交换器(20)以及一个第一新主加灰装置(40)；一个第二主加灰装置(60)和一个位于中间的将它们连接在一起的第二热交换器(50)。所述的第一碱化装置(10)具有一个进口(11)，一个定量输送装置(13)以及一个出口(12)。所述的预加灰装置(30)具有一个进口(31)，一个定量输送装置(33)以及一个出口(32)。所述的(第一个)热交换器(20)具有一个进口(21)和一个出口(22)。所述的进口(21)与第一碱化装置(10)的出口(12)流体连接，所述的出口(22)与预加灰装置(30)的进口(31)流体连接。所述的第一主加灰装置(40)具有一个原汁的进口(41)，一个定量输送装置(43)以及一个被主加灰的原汁的出口(42)。所述的第二主加灰装置(60)具有一个原汁的进口(61)和一个被主加灰的原汁的出口(62)。所述的第二热交换器(50)具有一个被主加灰的原汁的进口(51)，以及一个被加热、被主加灰的原汁的出口(52)。所述的进口(51)与第一主加灰装置(40)的出口(42)流体连接，所述的出口(52)与第二主加灰装置(60)的进口(61)流体连接。

图3是在本发明的第一(初期)原汁碱化过程中，稀糖汁的颜色依赖于所选择的碱度的曲线图。

图4是在本发明的第一(初期)原汁碱化过程中，稀糖汁的石灰盐含量依赖于所选择的碱度的曲线图。

图5是在本发明的第一(初期)原汁碱化过程中，原汁中转化糖的增长依赖于预加灰温度和所选择的碱度的曲线图。

图6是在本发明的第一(初期)原汁碱化过程中，浆汁1的FK-值依赖于预加灰温度和所选择的碱度的曲线图。

具体实施方式

实施例1甜菜的提取

将新鲜采摘或贮存一定时间的甜菜洗净并随后于一个切割机中用切削刀具切成碎片。被切碎后的甜菜丝通过一个捣碎容器输送到一个回流提取装置中，并在该装置中进行提取。所述的提取的温度大约为75℃。安装一个塔式提取器作为提取器，在该提取器中用加热的清水进行回流提取。通过提取获得所谓的甜菜原汁。

实施例2甜菜原汁的提纯

2.1原汁碱化

在第一步骤中，所述的技术级的原汁在一独立的碱化容器中，通过添加石灰乳，达到pH6.0-11.0，从而被碱化；这就是所谓的“原汁预碱化”。所述的碱化容器是一个具有搅拌器、CO₂输入管和pH电极的可加热容器。在原汁预碱化中，原汁被加热到预加灰所需的温度，大约为55-85℃。

2.2预加灰

逐步(本案例中使用了7步)向原汁中添加石灰乳直到达到最优凝结点的pH值(11.40)。所述的添加进行了20多分钟，并且时间pH值。接着保持pH恒定5分钟。

在预加灰中，通过非糖物质相互间的凝结和通过加入的石灰乳的沉淀从而发生非糖物质的凝聚。

2.3主加灰

预加灰完成后，经预加灰的原汁在下游的另一个碱化容器中进行第一次冷主加灰。通过再次添加石灰乳使其碱度到达1.0g CaO/100ml。所述的热主加灰的温度大约为85℃。这一过程大约维持20min。

2.4第一次碳酸饱和

在85℃输入CO₂进行第一次碳酸饱和。CO₂输入期间的pH值如前所述。所述的碳酸饱和在15min内进行，pH值达到11.2。

2.5第二次碳酸饱和

由第一次碳酸饱和获得的碳酸饱和浆汁1用一个连有布氏漏斗的过滤瓶进行过滤。使用无灰(12μm)的圆形黑带过滤器(Schleicher & Schuell公司598/1)作为过滤材料。第一次碳酸饱和的滤出液被输回到干净的反应器中，并再次加热到大约88℃。随后，再次添加CO₂直到原汁的pH值为9.25为止(10分钟内)。接着停止配料。反应结束10分钟后，在第二次碳酸饱和中得到的碳酸饱和浆汁2，同样进行过滤(圆形过滤器，Schleicher & Schuell公司5893，布朗过滤器，蓝带，无灰，2μm)。得到稀糖汁。稀糖汁的颜色和钙盐含量被确定。

沉淀的碳酸钙在第一次碳酸饱和后在第一次过滤中或者在第二次碳酸饱和后在第二次过滤中被除去，由此获得澄清的经提纯过的原汁。将第一次过滤和第二次过滤获得的滞留物收集在一个泥浆容器中，随后通过一个碳酸钙压力机脱水。

3.效果

实验结果在图3～5中显示。

可以看到，原汁碱化对稀糖汁的质量(颜色和石灰盐含量)有很大影响。稀糖汁的颜色随预加灰温度的升高而下降。稀糖汁的颜色通过原汁的碱化而降低。原汁碱化对稀糖汁颜色减少的影响与预加灰温度有关：预加灰温度为50℃，稀糖汁颜色下降大约200IU，预加灰温度为80℃，稀糖汁颜色下降大约500IU。

稀糖汁的钙盐含量随预加灰温度的升高而增加。稀糖汁中石灰盐的含量随原汁碱化而降低，直到到达最佳pH值。加热原汁以取得稀糖汁最低石灰盐含量所需的原汁pH值与产生最优稀糖汁颜色所需的原汁pH值是相同的。

通过添加碱性剂而建立的最优原汁pH值是温度依赖性的，并且能够用下述经验方程确定：c(H₃O⁺)[pH]＝a·T[℃]+b，(T为预加灰温度)。

Claims

1.一种对提取甜菜得到的原汁进行提纯的方法，其含有下述步骤：

（a）通过提取甜菜得到原汁；

（b）在提取后、进行预加灰步骤前，通过添加氢氧化钠溶液和/或苏打水进行原汁的第一次碱化，直至达到第一碱度c；所述的原汁的温度为20-30℃；步骤（b）中的第一碱度小于pH9；第一碱度c依赖于所选择的预加灰温度变化，应用下式：

c[pH]=a·T[℃]+b

其中a=0.07~0.12；b=2~4；

（c）将被碱化的原汁加热到预加灰温度T；步骤（c）中预加灰温度T为55~75℃；

（d）对被碱化的原汁进行预加灰，该预加灰通过第二次碱化进行，达到第二碱度，从而使非糖物质凝结。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：a=0.1。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：b=3。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（b）中的第一碱度一直比步骤（d）中的第二碱度小。

5、如权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（b）中的第一碱度一直比步骤（d）中的第二碱度小。

6、如权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（b）中的第一碱度一直比步骤（d）中的第二碱度小。

7、如权利要求1~6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（d）中，第二次碱化通过添加石灰乳进行，直至总浓度为0.1~0.3 g CaO/100 ml。

8、如权利要求1~6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（d）中第二次碱化逐步进行，直到碱度为pH大于或等于11。

9、如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（d）中第二次碱化逐步进行，直到碱度为pH大于或等于11。

10、如权利要求1~6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（d）中第二次碱化逐步进行，直到达到最优凝结点。

11、如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（d）中第二次碱化逐步进行，直到达到最优凝结点。

12、如权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤（d）中第二次碱化逐步进行，直到达到最优凝结点。

13、如权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤（d）中第二次碱化逐步进行，直到达到最优凝结点。

14、如权利要求1~6中任一项所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

15、如权利要求14所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e1）在小于或等于75℃的温度下，进行原汁的第一次主加灰；和

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

16、如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

18、如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

19、如权利要求18所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

20、如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

21、如权利要求20所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

22、如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

23、如权利要求22所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

24、如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

25、如权利要求24所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

26、如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

27、如权利要求26所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

28、如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述的方法还包括步骤（e）：对经预加灰的原汁进行主加灰。

29、如权利要求28所述的方法，其特征在于：步骤（e）中的主加灰包括下述步骤：

（e2）在高于75℃的温度下，进行原汁的第二次主加灰。

30、一种从甜菜中制造蔗糖糖浆的方法，其特征在于：提取甜菜，随后实施权利要求1~29中任一项的方法，澄清被碱化的原汁，随后从澄清的原汁中得到蔗糖糖浆。

31、一种用于实施上述任一项权利要求中的方法的设备，其含有：

一个用于碱化原汁的第一碱化装置（10），该装置具有一个原汁进口（11），一个用于定量输送氢氧化钠溶液或苏打水的定量输送装置（13）以及一个被碱化的原汁的出口（12）；

一个用于预加灰被碱化的原汁的预加灰装置（30），该装置具有一个被碱化的原汁的进口（31），一个用于定量输送石灰乳的定量输送装置（33）以及一个被预加灰的原汁的出口（32）；以及

一个用于加热在第一碱化装置（10）中被碱化的原汁的第一热交换器（20），该交换器具有一个被碱化的原汁的进口（21）和一个被加热的原汁的出口（22），其中所述的进口（21）与第一碱化装置的出口（12）流体连接，所述的被加热的原汁的出口（22）与预加灰装置（30）的进口（31）流体连接；

一个第一主加灰装置（40）；一个第二主加灰装置（60）以及一个位于中间的将它们连接在一起的第二热交换器（50）；

所述的第一主加灰装置（40）用于被加灰原汁的第一次主加灰，并且其具有至少一个原汁的进口（41），至少一个用于定量输送石灰乳的定量输送装置（43）以及至少一个被主加灰的原汁的出口（42）；

所述的第二主加灰装置（60）用于被主加灰原汁的第二次主加灰，并且其具有至少一个原汁的进口（61），以及至少一个被主加灰的原汁的出口（62）。