CN103937913A - 一种白砂糖生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白砂糖的生产工艺，包括如下步骤：步骤1：将甘蔗压榨得到的混合汁添加氢氧化钠至pH=5.5-6.5，加热至60-65℃，进入电絮凝脱色，得澄清液；步骤2：采用陶瓷膜分离系统对清汁进行澄清；步骤3：陶瓷膜透析液进入电渗析系统，进行第一次脱盐；步骤4：采用纳滤膜浓缩系统对电渗析脱盐液进行浓缩；步骤5：纳滤浓缩液进入大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色；步骤6：将经过大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色后的糖液进入大孔型弱酸性阳离子交换树脂第二次脱盐；步骤7：经第二次脱盐的糖液通过蒸发浓缩及结晶，制得白砂糖。本发明所述的白砂糖生产工艺具有的有益效果为：生产的白砂糖为无硫白砂糖，降低了废水排放量。

Description

一种白砂糖生产工艺

技术领域

本发明涉及一种甘蔗制糖的方法，尤其是一种白砂糖生产工艺。

背景技术

白砂糖是食用糖的一种，食用糖的种类很多可以分为原糖或粗糖、绵白糖、白砂糖、冰糖、方糖、赤砂糖、土红糖等。白砂糖、绵白糖俗称白糖。食品、饮料工业和民用消费量最大的食品糖为白砂糖。根据制糖工艺的不同，白砂糖可分为硫化糖和碳化糖。碳化糖保质期较长，质量较好，生产成本相对较高，市场价格较为昂贵。目前我国大部分糖厂生产的是硫化糖

我国甘蔗糖厂主要采用亚硫酸法或碳酸法生产白砂糖。其中，亚硫酸法生产的白砂糖二氧化硫含量较高，而碳酸法生产的白糖质量比亚硫酸法生产的白糖质量好，但成本较高，而且产生大量的碳酸钙碱性滤泥，对环境造成污染。随着人们生活水平的提高，对白砂糖产品的质量提出了更高的要求。因此，如何改进现有工艺技术，发现既节约成本、对环境友好又能改善产品质量的工艺技术是我国糖业技术发展的主要方向之一。

2011年，广西工学院生物与化学工程系，黄永春等发表对糖汁电絮凝脱色研究，对白砂糖的脱色进行了相关研究。2013年10月12日，云南轻工业科学研究研究研发成功了“一种生存高安全性白砂糖的工艺”利用低温强碱工艺替代亚硫酸法，碳酸法工艺。

在传统白砂糖生产过程中，糖汁脱色产生的沉渣量大，化学药剂添加量大，工艺流程慢导致糖的得率低，煮糖过程的成本高，离子交换脱色脱盐过程，再生的酸碱废水量大等特点。

传统工艺，澄清糖汁直接采用离子交换树脂脱盐脱色，具有吸附量小，再生周期短，产生的废水量大等特点。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提出一种白砂糖生产工艺，利用电絮凝脱色技术，减少化学药剂的添加，减少了沉淀泥渣的产生；陶瓷膜技术组合纳滤膜分离技术，提高了糖汁的澄清度，对后续的离子交换树脂脱盐脱色起到了保护作用，对煮糖结晶工艺较少了蒸发成本；电渗析组合离子交换树脂脱盐脱色，减少了离子交换树脂脱盐脱色的酸碱废水排放，提高糖的收率。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种白砂糖生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将甘蔗压榨得到的混合汁添加氢氧化钠至pH=5.5-6.5，加热至60-65℃，进入电絮凝脱色，得澄清液；

步骤2：采用陶瓷膜分离系统对清汁进行澄清，除去清汁中的非糖物质、大分子色素、胶体及蛋白杂质，得到陶瓷膜透析液，后采用酸调节pH=6-8；

步骤3：陶瓷膜透析液进入电渗析系统，进行第一次脱盐，得电渗析脱盐液；

步骤4：采用纳滤膜浓缩系统对电渗析脱盐液进行浓缩，得纳滤浓缩液；

步骤5：纳滤浓缩液进入大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色，糖液中的色素及灰分被强碱性阴离子交换树脂进行交换吸附；

步骤6：将经过大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色后的糖液进入大孔型弱酸性阳离子交换树脂第二次脱盐；

步骤7：经第二次脱盐的糖液通过蒸发浓缩及结晶，制得白砂糖。

进一步，步骤1还包括将所述电絮凝的产水添加聚丙烯酰胺，搅拌絮凝的步骤。

进一步，步骤2所述陶瓷膜分离系统为中的陶瓷膜分离孔径为50-100nm，操作压力0.1-0.6兆帕，操作温度50-65℃。

进一步，步骤3所述纳滤膜分离系统为:纳滤膜切割分子量为200-300，膜材质为有机材质，操作压力3-4兆帕，操作温45℃以下。

进一步，步骤5所述的大孔型强碱性阴离子交换树脂供应类型为氯型，聚合物类型为交联聚丙烯酸胺，官能团为季胺型，结构为大孔型白色不透明状。

进一步，步骤6所述的大孔型弱酸性阳离子交换树脂供应类型为钠型，聚合物类型为交联聚苯乙烯，官能团为磺酸，结构为大孔型米黄色不透明状。

采用上述技术方案，本发明所述的白砂糖生产工艺具有的有益效果为：生产的白砂糖为无硫白砂糖，同时减少沉淀泥渣的数量；减少蒸发成本和离子交换脱盐脱色树脂用量，降低了废水排放量。

附图说明

图1为本发明所述的白砂糖生产工艺流程图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

本发明所述的白砂糖生产工艺流程如附图1所示。

实施例

步骤1：取有机甘蔗通过压榨后得到混合汁，将混合汁预灰至pH6.5，一次加热至60-65℃之后加入石灰乳调至pH=5.5-6.5，进入电絮凝设备;其中电絮凝设备情况：

铝电极：采用400mmx260mm电极片；

电解槽:矩形有机玻璃电解槽，尺寸270mmx120mmx420mm；

电源：WYJ30-3-I型高稳定直流稳压电源，电压1-30V，电流0-3A；

采用电解时间15分钟，温度维持在30℃以上，电压采用20V。

电絮凝出水添加聚丙烯酰胺1‰的聚丙烯酰胺，搅拌，搅拌时间20分钟，沉淀、沉淀过程色度从3000IU降低到1000IU；

步骤2：取上清液50KG进入陶瓷膜分离系统，陶瓷膜产水率在95%，浓缩液返回搅拌池，透析液采用盐10%盐酸调节PH=6-8。陶瓷膜透析液色度去除80%以上；陶瓷膜色度从1000IU降低到200IU以下。陶瓷膜操作压力为4bar，平均膜通量为60-90LMH，采用的陶瓷膜为50-100nm孔径

50nm陶瓷膜操作过程数据如下：

50nm陶瓷膜检测数据如下:

100nm陶瓷膜操作过程数据如下：

100nm陶瓷膜检测数据如下:

步骤3：陶瓷膜透析液进入电渗析第一次脱盐，电渗析脱盐后，糖液电导从31000us/cm电导降低至小于3000us/cm，温度维持在30℃，电压采用15V。电渗析膜片为阴阳离子交换膜，尺寸为：400*200mm，20组膜片,有效膜面积为：2.4m2。

步骤4：电渗析第一次脱盐后的糖汁进入纳滤膜浓缩系统，纳滤膜采用截留分子量为200-300分子量的纳滤膜；

纳滤膜操作数据如下:

纳滤膜检测数据如下：

将糖液浓度从18%左右浓缩至30%左右。采用35bar压力，产水率在30-40%。纳滤膜系统出料浓度30%，电导4000-6000us/cm。

步骤5-7：纳滤膜浓缩液进入大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色，

后进入大孔型弱酸性阳离子交换树脂第二次脱盐，得到了糖汁。

离子交换柱子尺寸：

柱高（mm)	径高比
		500	10:1

脱盐脱色后得到的白砂糖如下：

序号	色度(IU)	糖纯度	电导率（us/cm)
				1	36	90%	19
2	37	89%	20
				3	34	91%	21

后续进入蒸发结晶工艺按照常规处理。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (6)

1.一种白砂糖生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将甘蔗压榨得到的混合汁添加氢氧化钠至pH=5.5-6.5，加热至60-65℃，进入电絮凝脱色，得澄清液；

步骤2：采用陶瓷膜分离系统对清汁进行澄清，除去清汁中的非糖物质、大分子色素、胶体及蛋白杂质，得到陶瓷膜透析液，后采用酸调节pH=6-8；

步骤3：陶瓷膜透析液进入电渗析系统，进行第一次脱盐，得电渗析脱盐液；

步骤4：采用纳滤膜浓缩系统对电渗析脱盐液进行浓缩，得纳滤浓缩液；

步骤5：纳滤浓缩液进入大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色，糖液中的色素及灰分被强碱性阴离子交换树脂进行交换吸附；

步骤6：将经过大孔型强碱性阴离子交换树脂脱色后的糖液进入大孔型弱酸性阳离子交换树脂第二次脱盐；

步骤7：经第二次脱盐的糖液通过蒸发浓缩及结晶，制得白砂糖。

2.根据权利要求1所述的一种白砂糖生产工艺，其特征在于，步骤1还包括将所述电絮凝的产水添加聚丙烯酰胺，搅拌絮凝的步骤。

3.根据权利要求1所述的一种白砂糖生产工艺，其特征在于，步骤2所述陶瓷膜分离系统为中的陶瓷膜分离孔径为50-100nm，操作压力0.1-0.6兆帕，操作温度50-65℃。

4.根据权利要求1所述的一种白砂糖生产工艺，其特征在于，步骤3所述纳滤膜分离系统为:纳滤膜切割分子量为200-300，膜材质为有机材质，操作压力3-4兆帕，操作温45℃以下。

5.根据权利要求1所述的一种白砂糖生产工艺，其特征在于，步骤5所述的大孔型强碱性阴离子交换树脂供应类型为氯型，聚合物类型为交联聚丙烯酸胺，官能团为季胺型，结构为大孔型白色不透明状。

6.根据权利要求1所述的一种白砂糖生产工艺，其特征在于，步骤6所述的大孔型弱酸性阳离子交换树脂供应类型为钠型，聚合物类型为交联聚苯乙烯，官能团为磺酸，结构为大孔型米黄色不透明状。