CN110301512B - 红糖的低能耗熬制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了红糖的低能耗熬制方法，属于红糖加工技术领域。本发明的方法包括如下步骤：S1、使用废汽进行暖罐；S2、关闭废汽，将煮糖罐的真空度抽到‑0.02MPa；S3、入料煮糖，使用Ⅰ效汁汽，将真空度控制在‑0.03～‑0.05MPa；S4、当糖膏温度升高到90℃时转用废汽，当糖膏对流减弱时降低真空度，真空度控制在‑0.01～‑0.03MPa；S5、当煮糖罐内物料浓度达到92～95°Bx，降低真空度达到‑0.01MPa以下，直至解除真空；S6、继续将糖膏的温度提高，120‑125℃时放糖。本发明通过微真空配合Ⅰ效汁汽、废汽的利用，不仅能够大大降低能耗，而且能够提高提糖率，同时保证成品糖的质量。

Description

红糖的低能耗熬制方法

技术领域

本发明涉及红糖的加工方法，具体涉及红糖的低能耗熬制方法。

背景技术

红糖是指带蜜的甘蔗成品糖，几乎含有蔗汁中的全部成分，除了具备糖的功能外，还含有维生素与微量元素，如铁、锌、锰、铬等，营养成分比白砂糖高很多。红糖因其独特的营养和口感，备受广大消费者的喜爱。近年来，红糖行业得到了快速发展。

目前糖厂的蒸发工段采用五效蒸发方案，废汽温度为129℃～134℃(表压0.16～0.2MPa)，Ⅰ效汁汽温度为115℃～120℃(表压0.07～0.1MPa)。在白糖领域，已经可以使用Ⅲ效汁汽煮糖，而在机制红糖的生产过程中，为了保证红糖在放糖后水分继续蒸发，以及获得较好的品质，放糖温度为120℃～125℃，或者更高，整个的红糖煮制温度比白糖高，要求红糖在熬制过程中使用较高品质的加热蒸汽。当前糖厂的废汽温度(降温后)一般控制在129℃～134℃(表压0.16～0.2MPa)，熬制过程到了后期只有十多度的温差，温差过小，糖膏对流动力不足，加上广西糖厂的糖浆纯度较低，粘度较大，流动阻力大，导致熬糖浓缩速度变得极慢，废汽和Ⅰ效汁汽都无法满足红糖生产用汽需求，所以红糖熬制过程中使用的加热蒸汽多为锅炉直供的经过减压降温后的生蒸汽，能耗非常高。

制糖业属于热电联产行业，废汽是锅炉的生蒸汽经过发电机发电降压降温后的乏汽，在白糖厂，糖汁加热、蒸发和煮糖都可使用废汽，只有废汽不够的时候才会补充少量的生蒸汽。红糖厂中同样有大量的废汽和二次汁汽(包括Ⅰ效汁汽)，如果能充分利用这些蒸汽，那么将能大幅降低能耗，不仅降低生产成本，而且能回收利用资源。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种红糖的低能耗熬制方法，通过微真空配合煮糖罐的改造，可充分利用Ⅰ效汁汽、废汽，不仅能够大大降低能耗，而且能够提高提糖率，同时保证成品糖的质量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

红糖的低能耗熬制方法，包括如下步骤：

S1、使用废汽对煮糖罐进行暖罐，暖罐温度为50-70℃；

S2、关闭废汽，将煮糖罐的真空度抽到-0.02MPa；

S3、入料煮糖，使用Ⅰ效汁汽，调节煮糖真空度，将真空度控制在 -0.03～-0.05MPa；

S4、当糖膏温度升高到90℃时转用废汽，当糖膏对流减弱时降低真空度，真空度控制在-0.01～-0.03MPa，当糖膏的温度超过100℃后转用生蒸汽收浓；

S5、当煮糖罐内物料浓度达到92～95°Bx时，降低真空度达到-0.01MPa以下，直至解除真空；

S6、继续将糖膏的温度提高，若温度不够则进一步提高进汽压力至 0.35～0.4MPa，并且把汁汽室的压力控制到0以上，当糖膏温度升高到120-125 ℃或者更高温度时放糖；

上述红糖熬制过程中所使用的煮糖罐设置有若干外循环管，所述外循环管是从煮糖罐的汁汽室连通到罐底；利用外循环管对糖膏进行循环流动，循环的动力是依靠密度差即煮糖罐的汽鼓加热糖膏沸腾使密度降低形成对流循环，从开始熬制一直循环到放糖。

进一步的，所述煮糖罐包括汁汽室、汽鼓和若干外循环管；所述汁汽室与汽鼓连通，汁汽室位于汽鼓之上，汽鼓内分布有加热管和中心降液管，汽鼓和汁汽室是煮糖罐的原有结构，为现有技术，在此不再详述其内部详细结构及连接关系；所述汁汽室的下端设置有集汁槽，所述集汁槽为环形槽，围设于汽鼓上端的外表面；所述外循环管的一端与集汁槽连通，外循环管的另一端与煮糖罐的罐底连通；所述集汁槽能够收集汁汽室的糖膏并通过外循环管进行循环流动。

进一步的，所述外循环管上设置有连接法兰。

进一步的，所述外循环管设置有四条，并均匀分布在煮糖罐的四周。

进一步的，所述外循环管的下端设置在汽鼓底部距离放糖阀1/2～2/3的位置。

进一步的，所述集汁槽的高度低于汽鼓上表面150mm。

进一步的，步骤S6中，所述的放糖条件：放糖锤度为94～98°Bx，放糖温度为120-125℃。

有益效果：

1、蔗糖在无水或高浓度的情况下，受热会发生一系列的反应，最后形成深咖啡色的焦糖色素，温度越高，反应速度越快；55℃以下时分解产物的色值不明显，60～75℃时分解产物呈黄色，80℃以上时分解产物带有红褐色，红褐色正是红糖产品中不可或缺的颜色。所以为了煮出色泽比较好的红糖，煮制温度需要比较高，但高温则需要使用更高品质的蒸汽，蒸发效率降低，不利于节能。本发明通过在红糖熬制过程中控制一定真空度，相比传统的大气压煮制更加环保、节能，同时使红糖煮制的温度降低，避免物料长时间在高温下发生转换损失，实现减少工艺处理过程中糖份的损失，提高结晶率，降低生产成本的同时通过控制煮糖过程所需的适当微真空，不至于使煮炼温度过低，又保证了产品糖的色泽。

2、温差和良好的对流是熬糖过程中的重要因素，随着熬煮的进行，糖膏的温度会越来越高，糖膏的流动性随着糖膏的浓度升高而快速变差，必须解决这两个问题才能煮出质量好的糖膏。

传统红糖熬制方法使用生蒸汽，极不利于节能。经过发明人长期对煮制过程的观察研究及分析发现，糖膏在煮制过程中，糖膏的温度是逐步升高的，在刚开始煮制的过程中由于锤度较低，糖浆的锤度为60～65°Bx，这个时候糖膏的蒸发速度很快，温度低，因此本发明在熬制前期利用微真空和真空状态降低糖膏温度 5-10℃，到达需要的温差，为水分蒸发提供动力；再通过使用特制的煮糖罐降低了糖膏的流动阻力，便可以在前期使用Ⅰ效汁汽代替生蒸汽熬制红糖，中期用废汽代替生蒸汽，到了最后收浓阶段才转回生蒸汽，这样可以减少大部分生蒸汽的使用，这样改进后，对于废汽多的糖厂节能非常有利，可以直接减少锅炉生蒸汽的补充，从而降低能耗。

如果糖膏流动性差，则需要用更高温度的汁汽，以更大的动力对抗流动阻力。本发明为了提高糖膏的流动速度，同时又不影响煮糖罐的加热面积，在煮糖罐上设置了外循环管(而传统的煮糖罐不设置外循环管，因为糖膏在放糖时容易在循环管转弯的地方产生积糖，放糖不干净，而红糖膏比较特殊为液态，不必担心该问题)，在煮糖罐设置有外循环管，既保留了煮糖罐原有结构和蒸发效率，又能显著增加糖膏流动性。由于这种形式的煮糖罐加强了糖膏的流动性，因而在较小温差和较大流动阻力的情况下可以获得较好的流动性，所以该煮糖罐所需要的加热蒸汽温度可以比常规加热蒸汽低一些，可以很好的适应汁汽和废汽温度比生蒸汽温度低的特点。

本发明在不影响产品质量的情况下，充分利用了熬糖过程中糖膏的变化和所设置的真空条件，加上在设备上进行改进，使得采用较低温度的Ⅰ效汁汽和废汽作为熬制红糖的热源成为现实。

附图说明

图1为本发明中煮糖罐的结构示意图，图中的标记：1-汁汽室；2-上管板； 3-中心降液管；4-加热管；5-集汁槽；6-外循环管；7-连接法兰；8-下管板；9- 罐底；10-放糖阀；

图2为实施例1糖膏的循环流动方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

红糖的低能耗熬制方法，包括如下步骤：

S1、检查所有阀门开启及关闭是否灵活，若有问题及时排除，并要求正常开启及关闭相关的阀门，观察罐内是否有积水等，若有，则进行排出，检查气压、物料、热水等存放及供给的情况；

使用废汽对煮糖罐进行暖罐，暖罐温度为50-70℃；

S2、关闭废汽，开启真空阀抽真空，将煮糖罐的真空度抽到-0.02MPa；

S3、开启糖浆阀门开始入料煮糖，使用Ⅰ效汁汽，观察罐内糖汁对流情况，并调节煮糖真空度，将真空度控制在-0.03～-0.05MPa(汁汽温度90～81℃)，观察及判断煮糖罐内物料是否能盖过最下面一个试镜，若不够时要补充糖浆；

S4、当糖膏温度升高到90℃(糖膏约78°Bx)时转用废汽，当糖膏对流减弱时降低真空度，真空度控制在-0.01～-0.03MPa，当糖膏的温度超过100℃(浓度超过86°Bx)后转用生蒸汽收浓，在熬糖过程中观察进汽压力及汽凝水排放情况，若不正常时应及时排除故障；

S5、观察罐内物料浓度，当煮糖罐内物料浓度达到92～95°Bx时，降低真空度达到-0.01MPa以下，直至解除真空；

S6、继续将糖膏的温度提高，若温度不够则进一步提高进汽压力至0.35MPa，并且把汁汽室的压力控制到0以上，以保证糖膏的温度足够高，当糖膏温度升高到125℃，锤度98°Bx时放糖；放糖速度不能太快，要依据糖粉机的处理速度将糖膏慢慢放下来。放糖完毕后，如果有必要对煮糖罐进行清洗，将洗水排到分蜜的甲稀箱，并检查各种阀门是否畅通。重新按以上程序开始新一轮的煮糖。

上述红糖熬制过程中所使用的煮糖罐设置有若干外循环管，所述外循环管是从煮糖罐的集汁槽连通到罐底；利用外循环管对糖膏进行循环流动，循环的动力是依靠密度差即煮糖罐的汽鼓加热糖膏沸腾使密度降低形成对流循环，从开始熬制一直循环到放糖。

所述煮糖罐具体结构如下：

如图1所示，煮糖罐包括汁汽室1、汽鼓和若干外循环管6；

所述汁汽室1与汽鼓连通，汁汽室1位于汽鼓之上；

所述汽鼓内分布有加热管4和中心降液管3，所述汽鼓的上表面为上管板2，汽鼓的下表面为下管板8，所述加热管4、中心降液管3垂直固定于上管板2与下管板8之间；所述汁汽室1下端设置有集汁槽5，所述集汁槽5为环形槽，所述集汁槽5围设于汽鼓上端的外表面且与汁汽室1下端部焊接并相互连通；所述集汁槽5低于汽鼓上表面150mm；所述外循环管6设置有四条，并均匀分布在煮糖罐的四周；所述外循环管6的上端与集汁槽5连通，外循环管6的下端与煮糖罐的罐底9连通，所述外循环管6的下端设置在汽鼓底部即下管板8距离放糖阀10的1/2～2/3之间的位置；所述集汁槽5能够收集汁汽室1的糖膏并通过外循环管6进行循环流动。

所述外循环管6上设置有连接法兰7，使用连接法兰7进行连接是为了方便下管板2以下部分罐体的拆装。

糖膏的循环流动方向如图2所示：糖膏由加热管4加热蒸发至汁汽室1，糖膏在汁汽室1进行汽液分离后分两路循环，一路直接从中心降液管3流至罐底9，再依靠密度差循环回到加热管4；另一路由汁汽室1收集糖膏至集汁槽5，再由集汁槽5流经外循环管6，由外循环管6流经罐底9，再循环回到加热管4。

本发明通过对煮糖罐的技改，增加糖膏循环流动，则可以降低所需蒸汽的温度，实现Ⅰ效汁汽和废汽的回收利用，降低能耗。

实施例2

红糖的低能耗熬制方法，包括如下步骤：

S1、使用废汽对煮糖罐进行暖罐，暖罐温度为50-70℃；

S2、关闭废汽，开启真空阀抽真空，将煮糖罐的真空度抽到-0.02MPa；

S3、开启糖浆阀门开始入料煮糖，使用Ⅰ效汁汽，观察罐内糖汁对流情况，并调节煮糖真空度，将真空度控制在-0.03～-0.05MPa(汁汽温度90～81℃)，观察及判断煮糖罐内物料是否能盖过最下面一个试镜，若不够时要补充糖浆；

S4、当糖膏温度升高到90℃(糖膏约78°Bx)时转用废汽，当糖膏对流减弱时降低真空度，真空度控制在-0.01～-0.03MPa，当糖膏的温度超过100℃(浓度超过86°Bx)后转用生蒸汽收浓，在熬糖过程中观察进汽压力及汽凝水排放情况，若不正常时应及时排除故障；

S5、观察罐内物料浓度，当煮糖罐内物料浓度达到92～95°Bx时，降低真空度达到-0.01MPa以下，直至解除真空；

S6、继续将糖膏的温度提高，若温度不够则进一步提高进汽压力至0.4MPa，并且把汁汽室的压力控制到0以上，以保证糖膏的温度足够高，当糖膏温度升高到120-125℃时放糖。

本实施例使用的煮糖罐为传统的煮糖罐，即，煮糖罐包括汁汽室、汽鼓，汽鼓内分布有中心降液管、加热管，不设置外循环管和集汁槽。

实施例2因没有对煮糖罐进行改造，糖膏流动性差，因此需要用更高温度的蒸汽去对抗流动阻力，因而按照本发明的早期使用Ⅰ效汁汽代替生蒸汽、中期使用废汽代替生蒸汽，其熬制前中期锤度达不到步骤中要求的锤度，即使勉强达到了，也需要更长的熬制时间，整个熬制时间至少为实施例1中的1.5倍，严重制约了煮糖速度。

实施例3

红糖的低能耗熬制方法，包括如下步骤：

S1、使用废汽对煮糖罐(煮糖罐同实施例1)进行暖罐，暖罐温度为50-70℃；

S2、关闭废汽；

S3、开启糖浆阀门开始入料煮糖，使用Ⅰ效汁汽，观察罐内糖汁对流情况，观察及判断煮糖罐内物料是否能盖过最下面一个试镜，若不够时要补充糖浆；

S4、当糖膏温度升高到90℃(糖膏约78°Bx)时转用废汽，当糖膏的温度超过100℃(浓度超过86°Bx)后转用生蒸汽收浓，在熬糖过程中观察进汽压力及汽凝水排放情况，若不正常时应及时排除故障；

S5、将糖膏的温度提高，若温度不够则进一步提高进汽压力，并且把汁汽室的压力控制到0以上，以保证糖膏的温度足够高，当糖膏温度升高到120-125℃时放糖。

实施例3因没有使用微真空配合煮糖，糖膏的沸点较高，在刚开始煮制阶段就已经超过了100℃，因而该方法在煮制未到中期，糖膏就已经不对流，或者对流速度极慢，低品质汁汽煮制过程几乎无法再继续进行，即使勉强进行下去，所用时间也为实施例1中所需时间2倍以上，极大制约了煮糖速度。

为验证本发明的熬制方法为低能耗熬制方法，以实施例1为例进行验证，具体如下：

以65°Bx糖浆煮制100吨糖膏计算，计算所需要的蒸汽量：

1、从65°Bx浓缩到78°Bx，汁汽温度85℃，所需要的Ⅰ效汁汽量为：

(100×0.95÷0.65－100×0.95÷0.78)×2651÷2706＝19.6吨；

以上公式是蒸发衡算较常用的方法，括号中的减号前面部分为开始前的糖膏质量，括号中的减号后面部分为结束时的糖膏质量。公式中各数字表示如下：100- 糖膏吨数；0.95-放糖锤度95°Bx；0.65-糖浆65°Bx；0.78-糖膏78°Bx；2651- 汁汽焓；2706-加热蒸汽焓；焓可从焓熵图依据蒸汽状态参数查出。

2、从78°Bx浓缩到86°Bx，汁汽温度95℃，所需要的废汽量为：

(100×0.95÷0.78－100×0.95÷0.86)×2668÷2722＝10.1吨；

公式中数字代表的意义同1。

3、从86°Bx浓缩到95°Bx，汁汽温度100℃，所需要的生蒸汽量(按 2.45MPa，280℃计算)为：

(100×0.95÷0.86－100)×2676÷3193＝8.8吨。

公式中数字代表的意义同1。

4、如果全部使用生蒸汽，汁汽平均温度为95℃，那么所需要的生蒸汽量为：

(100×0.95÷0.65－100)×2668÷3193＝38.6吨。

公式中数字代表的意义同1。

5、对比着两种用汽方案，节约的生蒸汽量为：

38.6－8.8＝29.8吨。

6、生汽节约率＝29.8÷38.6×100％＝77.3％。

由此可见，如果采用部分Ⅰ效汁汽和废汽煮制红糖，节能效果非常明显，节能率最高可达到77％，使用本发明方法的红糖熬制过程所需要的生蒸汽量不到原来的1/4。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限制本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1.红糖的低能耗熬制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、使用废汽对煮糖罐进行暖罐，暖罐温度为50-70℃；

S2、关闭废汽，将煮糖罐的真空度抽到-0.02MPa；

S3、入料煮糖，使用Ⅰ效汁汽，调节煮糖真空度，将真空度控制在-0.03～-0.05MPa；

S4、当糖膏温度升高到90℃时转用废汽，当糖膏对流减弱时降低真空度，真空度控制在-0.01～-0.03MPa，当糖膏的温度超过100℃后转用生蒸汽收浓；

S5、当煮糖罐内物料浓度达到92～95°Bx时，降低真空度达到-0.01MPa以下，直至解除真空；

S6、继续将糖膏的温度提高，若温度不够则进一步提高进汽压力至0.35～0.4MPa，并且把汁汽室的压力控制到0以上，放糖条件为：放糖锤度：94～98°Bx，放糖温度：120-125℃；

上述红糖熬制过程中所使用的煮糖罐设置有若干外循环管，所述外循环管是从煮糖罐的汁汽室连通到罐底；采用外循环管对糖膏进行循环流动，利用密度差即煮糖罐的汽鼓加热糖膏沸腾使密度降低形成对流循环，从开始熬制一直循环到放糖；

所述煮糖罐包括汁汽室、汽鼓和若干外循环管；所述汁汽室与汽鼓连通，汁汽室位于汽鼓之上；所述汁汽室下端部设置有集汁槽，所述集汁槽为环形槽，围设于汽鼓的上端；所述外循环管的一端与集汁槽连通，外循环管的另一端与煮糖罐的罐底连通；所述集汁槽能够收集汁汽室的糖膏并通过外循环管进行循环流动；所述外循环管设置有四条，并均匀分布在煮糖罐的四周；所述外循环管的下端设置在汽鼓底部距离放糖阀1/2～2/3的位置。

2.如权利要求1所述的红糖的低能耗熬制方法，其特征在于：所述外循环管上设置有连接法兰。

3.如权利要求1所述的红糖的低能耗熬制方法，其特征在于：所述集汁槽的高度低于汽鼓上表面150mm。