CN108396077A - 一种甘蔗制糖无硫澄清的方法 - Google Patents

一种甘蔗制糖无硫澄清的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，具体包括如下步骤：1)将甘蔗混合汁加热至80‑95℃；2)在搅拌状态下连续加入浓度为8％的磷酸，同时加入石灰乳至甘蔗混合液pH至7.0，所述磷酸用量为每升甘蔗混合汁含有磷酸400mg；3)将加有磷酸和石灰乳的甘蔗混合汁加热至沸腾；4)沉降分离得到一清汁；5)将步骤4)的一清汁加热至85‑100℃；6)加入石灰乳至一清汁pH为7.5‑8.9；7)将步骤6)的一清汁通入反应器，反应器中装有填料，将反应器里的液体和填料加热至沸腾；8)将加热沸腾后的液体充分散气，加入浓度为0.5‑1.0％的聚丙烯酰胺溶液，用量控制为2‑8mg/L，混合均匀，送往多层沉降器或快速沉降器进行分离获得泥汁和清汁。

Description

一种甘蔗制糖无硫澄清的方法
技术领域
本发明涉及制糖技术领域，具体涉及一种甘蔗制糖无硫澄清的方法。
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。
发明内容
本发明的目的是提供一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，通过工艺改进，避免了糖中SO2的残留，提高了白砂糖质量。
本发明通过以下技术方案实现，一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，具体包括如下步骤：
1)将甘蔗混合汁加热至80-95℃；
2)在搅拌状态下连续加入浓度为8％的磷酸，同时加入石灰乳至甘蔗混合液pH至7.0，所述磷酸用量为每升甘蔗混合汁含有磷酸400mg；
3)将加有磷酸和石灰乳的甘蔗混合汁加热至沸腾；
4)沉降分离得到一清汁；
5)将步骤4)的一清汁加热至85-100℃；
6)加入石灰乳至一清汁pH为7.5-8.9；
7)将步骤6)的一清汁通入反应器，反应器中装有填料，将反应器里的液体和填料加热至沸腾；
8)将加热沸腾后的液体充分散气，加入浓度为0.5-1.0％的聚丙烯酰胺溶液，用量控制为2-8mg/L，混合均匀，送往多层沉降器或快速沉降器进行分离获得泥汁和清汁，其中，清汁送至下一工序，泥汁回流至混合汁；
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
①原料准备：准备纤维丝、羧甲基纤维素钠，按照90-95：5-10重量比；
②将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
③用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入羧甲基纤维素钠，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
④用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
本发明步骤1)所述的甘蔗混合汁，优选以甘蔗为原料通过压榨法或浸出法提汁获得，含有蔗糖、还原糖、有机酸、胶体、色素。
步骤2)所述的石灰乳的浓度为8-12°Be。
步骤7)所述的液体和填料加热至沸腾，优选液体和填料按照2-3:1的体积比。
步骤7)所述的纤维丝、羧甲基纤维素钠，优选95:5的重量比。
与现有技术相比，本发明的优点：
1、现有技术的磷酸-亚硫酸法澄清工艺，需要在加入磷酸的同时通入二氧化硫气体，对蔗汁进行澄清脱色处理，而本发明生产过程中不使用通过二氧化硫气体，而是通过改性后的纤维球填料的吸附以达到澄清脱色的效果。
2、过滤用的纤维球或者改性后的纤维球的特点可以过滤水中的各种杂质，达到干净水的目的，但是在蔗糖的生产中未见报道，主要原因在于，不同的纤维球或者改性后的纤维球针对不同的液体，其过滤得效果差别很大，本发明使用的改性纤维球是从大量的实验筛选后得到的结果，使用羧甲基纤维素钠对纤维球改性，具有满意的效果，反洗时能将粘附在其表面的杂质清洗干净，反洗再生性能特别好。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1：
一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，具体包括如下步骤：
1)将甘蔗混合汁加热至80-95℃；
2)在搅拌状态下连续加入浓度为10％的磷酸，同时加入石灰乳至甘蔗混合液pH至8.0，石灰乳的浓度为8-12°Be，所述磷酸用量为每升甘蔗混合汁含有磷酸200mg；
3)将加有磷酸和石灰乳的甘蔗混合汁加热至沸腾；
4)沉降分离得到一清汁；
5)将步骤4)的一清汁加热至85-100℃；
6)加入石灰乳至一清汁pH为7.5；
7)将步骤6)的一清汁通入反应器，反应器中装有填料，将反应器里的液体和填料加热至沸腾，液体和填料按照2:1的体积比；
8)将加热沸腾后的液体充分散气，加入浓度为0.5％的聚丙烯酰胺溶液，用量控制为2mg/L，混合均匀，送往多层沉降器或快速沉降器进行分离获得泥汁和清汁，其中，清汁送至下一工序，泥汁回流至混合汁。
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
①原料准备：准备纤维丝、羧甲基纤维素钠，按照90：10重量比；
②将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
③用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入羧甲基纤维素钠，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
④用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
实施例2：
一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，具体包括如下步骤：
1)将甘蔗混合汁加热至80-95℃；
2)在搅拌状态下连续加入浓度为10％的磷酸，同时加入石灰乳至甘蔗混合液pH至8.0，石灰乳的浓度为8-12°Be，所述磷酸用量为每升甘蔗混合汁含有磷酸200mg；
3)将加有磷酸和石灰乳的甘蔗混合汁加热至沸腾；
4)沉降分离得到一清汁；
5)将步骤4)的一清汁加热至85-100℃；
6)加入石灰乳至一清汁pH为8.0；
7)将步骤6)的一清汁通入反应器，反应器中装有填料，将反应器里的液体和填料加热至沸腾，液体和填料按照3:1的体积比；
8)将加热沸腾后的液体充分散气，加入浓度为1.0％的聚丙烯酰胺溶液，用量控制为8mg/L，混合均匀，送往多层沉降器或快速沉降器进行分离获得泥汁和清汁，其中，清汁送至下一工序，泥汁回流至混合汁。
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
①原料准备：准备纤维丝、羧甲基纤维素钠，按照93：7重量比；
②将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
③用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入羧甲基纤维素钠，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
④用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
实施例3：
一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，具体包括如下步骤：
1)将甘蔗混合汁加热至80-95℃；
2)在搅拌状态下连续加入浓度为9％的磷酸，同时加入石灰乳至甘蔗混合液pH至7.5，石灰乳的浓度为8-12°Be，所述磷酸用量为每升甘蔗混合汁含有磷酸300mg；
3)将加有磷酸和石灰乳的甘蔗混合汁加热至沸腾；
4)沉降分离得到一清汁；
5)将步骤4)的一清汁加热至85-100℃；
6)加入石灰乳至一清汁pH为8.9；
7)将步骤6)的一清汁通入反应器，反应器中装有填料，将反应器里的液体和填料加热至沸腾，液体和填料按照3:1的体积比；
8)将加热沸腾后的液体充分散气，加入浓度为0.8％的聚丙烯酰胺溶液，用量控制为4mg/L，混合均匀，送往多层沉降器或快速沉降器进行分离获得泥汁和清汁，其中，清汁送至下一工序，泥汁回流至混合汁。
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
①原料准备：准备纤维丝、羧甲基纤维素钠，按照95：5重量比；
②将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
③用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入羧甲基纤维素钠，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
④用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
对比例1：
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
①原料准备：准备纤维丝；
②将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
③用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
④用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
其余同实施例3。
对比例2：
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
1)原料准备：准备纤维丝95kg、芒果皮5kg；
2)芒果皮的处理：
①酶解处理：粉碎或打碎后加入相当于芒果皮2-3重量的纯净水，加热至55℃维持10分钟，得到膏状浆液，调pH为4-5，加入膏状浆液0.1％重量份的果胶-纤维素复合酶和0.001重量份的甘露醇进行酶解60分钟，温度维持40-45℃，得到酶解液；
②加压处理：将步骤①得到的物料，放入高压罐中，加压至35MPa，使其压力均匀，并保持15min，在1-3s恢复常压；
③煎煮：将步骤②得到的物料加入等重的纯净水煎煮2次，每次1小时，得到提取液，过滤，合并提取液，滤液浓缩至70℃时测相对密度为1.30的浸膏，干燥，过80目筛，得粉末；
3)将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
4)用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入步骤2)得到的芒果皮粉末，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
5)用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
其余同实施例3。
结果：
步骤8)得到的清汁经分析：
实施例相比对比例，无论是简纯度差提高的百分点还是脱色率、除浊率，都优于对比例。
在前期的实验中，针对对比例2，还使用了超微粉碎处理芒果皮、蒸汽爆破处理芒果皮等，得到的改性纤维球，效果和实施例相比，还是有明显差距。

Claims (4)

1.一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)将甘蔗混合汁加热至80-95℃；
2)在搅拌状态下连续加入浓度为8％的磷酸，同时加入石灰乳至甘蔗混合液pH至7.0，所述磷酸用量为每升甘蔗混合汁含有磷酸400mg；
3)将加有磷酸和石灰乳的甘蔗混合汁加热至沸腾；
4)沉降分离得到一清汁；
5)将步骤4)的一清汁加热至85-100℃；
6)加入石灰乳至一清汁pH为7.5-8.9；
7)将步骤6)的一清汁通入反应器，反应器中装有填料，将反应器里的液体和填料加热至沸腾；
8)将加热沸腾后的液体充分散气，加入浓度为0.5-1.0％的聚丙烯酰胺溶液，用量控制为2-8mg/L，混合均匀，送往多层沉降器或快速沉降器进行分离获得泥汁和清汁，其中，清汁送至下一工序，泥汁回流至混合汁；
步骤7)所述填料采用以下制备方法得到：
①原料准备：准备纤维丝、羧甲基纤维素钠，按照90-95：5-10重量比；
②将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；
③用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入羧甲基纤维素钠，把熔结好的纤维束由传动装置输送；
④用刀片进行切割形成相同规格的纤维填料，以纤维填料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到填料。
2.根据权利要求1所述的一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，其特征在于：步骤2)所述的石灰乳的浓度为8-12°Be。
3.根据权利要求1所述的一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，其特征在于：步骤7)所述的液体和填料加热至沸腾，液体和填料按照2-3:1的体积比。
4.根据权利要求1所述的一种甘蔗制糖无硫澄清的方法，其特征在于：步骤7)所述的纤维丝、羧甲基纤维素钠，按照95:5的重量比。
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