CN111808999B - 一种蔗糖晶种及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于制糖工业领域，公开了一种蔗糖晶种及其制备方法。所述制备方法为：将蔗糖溶于水中配置成质量浓度为50％～70％的糖液，然后将此糖液在‑10℃～4℃条件下浓缩，得到蔗糖质量浓度为82％～90％的浓缩糖液；将乙醇加入到浓缩糖液中，在超声条件下处理5～120s，然后经过滤、收集和分散保藏，得到蔗糖晶种。本发明方法在低温条件下制备晶种，可避免蔗糖转化，提高晶种质量。所得晶种粒度均匀、晶种表面光滑。有利于降低后续工序处理难度，提高蔗糖结晶产品质量。

Description

一种蔗糖晶种及其制备方法
技术领域
本发明属于制糖工业领域，具体涉及一种蔗糖晶种及其制备方法。
背景技术
白砂糖是食糖的一种，主要以甘蔗或甜菜为原料，经提取糖汁、清净处理、煮炼结晶和分蜜等工艺加工制成的蔗糖结晶。在煮炼结晶工序中，晶种的质量直接影响产品的生产效率和质量。
目前，制糖行业在初始阶段生产上，普遍使用的晶种多是以食糖产品通过研磨制得，这种晶种虽然易得，但有以下不可避免的缺点。此晶种粒度分布范围大，晶种中含有大量微细晶，且晶形不平整，导致成色物质易被保藏和结晶产品粒度不均匀，而且使用这种晶种二次成核现象较严重，导致实际晶种数量难以控制，产品中细晶较多，使得在结晶煮制过程时间较长、能耗较高、分离时产品难以回收造成一定损失。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种蔗糖晶种的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的蔗糖晶种。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种蔗糖晶种的制备方法，包括如下步骤：
(1)将蔗糖溶于水中配置成质量浓度为50％～70％的糖液，然后将此糖液在-10℃～4℃条件下浓缩，得到蔗糖质量浓度为82％～90％的浓缩糖液。
(2)将乙醇加入到步骤(1)的浓缩糖液中，在超声条件下处理5～120s，然后在常温条件下，经过滤、收集和分散保藏，得到蔗糖晶种。
进一步地，步骤(1)中所述的蔗糖是指蔗糖分≥99.8％的白砂糖。
进一步地，步骤(2)中所述乙醇的加入量与浓缩糖液的质量比为1:(0.1～1)。
进一步地，步骤(2)中所述超声条件是指超声强度0.1～10W/cm2，超声频率2×104～2×109Hz。
进一步地，步骤(2)中所述在常温条件下的温度范围为10～40℃。
进一步地，步骤(2)中所述分散保藏是指将过滤、收集的晶种分散于乙醇溶液保藏。
一种蔗糖晶种，通过上述方法制备得到。
本发明发现：在-10℃～4℃条件下，水在夹套浓缩装置壁面结成固态冰和蔗糖溶液在“玻璃态”状态下不易成核，可达到浓缩显著提高蔗糖浓度的目的；在高蔗糖浓度条件下，通过添加乙醇溶剂夺水和超声波振荡来破坏糖分子间的氢键缔合结构，从而促使大量的蔗糖晶核同时迅速析出成尺寸均匀、表面完整的晶种。
本发明的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：
(1)本发明可以通过控制不同的条件，可获得不同尺寸分布的晶种，且得到的晶种粒度均匀、晶种表面光滑。
(2)本发明在低温条件下浓缩制备晶种，可显著提高母液的过饱和度，同时可避免蔗糖转化，提高晶种质量。
(3)本发明制备的晶种有利于降低后续工序处理难度，可明显缩短煮制时间、节约能源、提高蔗糖结晶产品质量。
附图说明
图1为实施例中蔗糖晶种的制备系统的连接关系构造图，其中1-糖液罐，2-夹套浓缩装置，3-超声处理装置，4-离心分离装置，5-晶种收集装置，6-低温浴槽，7-乙醇罐。
图2为实施例1中制备的晶种的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中蔗糖晶种的制备系统的连接关系构造图如图1所示，其中1-糖液罐，2-夹套浓缩装置，3-超声处理装置，4-离心分离装置，5-晶种收集装置，6-低温浴槽，7-乙醇罐。所述夹套浓缩装置2与低温浴槽6连接，超声处理装置3与乙醇罐7连接。
实施例中未明确指明温度的均指常温10～40℃。
实施例1
本实施例的一种蔗糖晶种的制备方法，具体步骤如下：
(1)将蔗糖分≥99.8％的白砂糖溶于水中配置成质量浓度为50％的糖液，然后将此糖液在-10℃条件下浓缩，得到蔗糖质量浓度为82％的浓缩糖液；
(2)将1倍质量的乙醇加入到步骤(1)的浓缩糖液中，在超声强度为0.1W/cm2，超声频率为2×104Hz的超声条件下处理120s，然后在温度10℃条件下，经过滤、收集和分散于乙醇溶液保藏，得到蔗糖晶种。本实施例制备的蔗糖晶种经显微镜观察(见图2)，其棱角清晰、表面光滑，经粒度仪测定粒径在12-20μm范围，经测定蔗糖分≥99.8％。在相同质量的条件下，本实施例制备的蔗糖晶种和研磨制得的蔗糖晶种，分别投入煮糖罐中完成煮糖工序。本实施例制备的蔗糖晶种与研磨制得的蔗糖晶种相比煮糖平均时间减少16％、煮炼回收平均提高0.4％、煮成的砂糖平均色值降低26IU。
对比例1
将蔗糖分≥99.8％的白砂糖溶于水中配置成质量浓度为50％的糖液，然后采用传统的高温浓缩，将此糖液在＞105℃时浓缩得到蔗糖质量浓度为82％的浓缩糖液，然后将1倍质量的乙醇加入到浓缩糖液中，在超声强度为0.1W/cm2，超声频率为2×104Hz的超声条件下处理120s，然后在温度10℃条件下，经过滤、收集和分散于乙醇溶液保藏，得到蔗糖晶种。经粒度仪测定粒径在25-40μm范围，蔗糖分≤99.5％。
实施例2
本实施例的一种蔗糖晶种的制备方法，具体步骤如下：
(1)将蔗糖分≥99.8％的白砂糖溶于水中配置成质量浓度为60％的糖液，然后将此糖液在0℃条件下浓缩，得到蔗糖质量浓度为85％的浓缩糖液；
(2)将5倍质量的乙醇加入到步骤(1)的浓缩糖液中，在超声强度为1W/cm2，超声频率为2×106Hz的超声条件下处理60s，然后在温度40℃条件下，经过滤、收集和分散于乙醇溶液保藏，得到蔗糖晶种。本实施例制备的蔗糖晶种经观察其表面光滑，经粒度仪测定粒径在10-20μm范围，经测定蔗糖分≥99.8％；在相同质量的条件下，本实施例制备的蔗糖晶种和研磨制得的蔗糖晶种，分别投入煮糖罐中完成煮糖工序。本实施例制备的蔗糖晶种与研磨制得的蔗糖晶种相比，煮糖平均时间减少15％、煮炼回收平均提高0.3％、煮成的砂糖平均色值降低30IU。
实施例3
本实施例的一种蔗糖晶种的制备方法，具体步骤如下：
(1)将蔗糖分≥99.8％的白砂糖溶于水中配置成质量浓度为70％的糖液，然后将此糖液在4℃条件下浓缩，得到蔗糖质量浓度为90％的浓缩糖液；
(2)将10倍质量的乙醇加入到步骤(1)的浓缩糖液中，在超声强度为10W/cm2，超声频率为2×109Hz的超声条件下处理5s，然后在温度25℃条件下，经过滤、收集和分散于乙醇溶液保藏，得到蔗糖晶种。本实施例制备的蔗糖晶种经观察其表面光滑，经粒度仪测定粒径在9-18μm范围，经测定蔗糖分≥99.8％；在相同质量的条件下，本实施例制备的蔗糖晶种和研磨制得的蔗糖晶种，分别投入煮糖罐中完成煮糖工序。本实施例制备的蔗糖晶种与研磨制得的蔗糖晶种相比，煮糖平均时间减少9％、能耗平均减少10％、煮炼回收平均提高0.5％、煮成的砂糖平均色值降低25IU。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蔗糖晶种的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将蔗糖溶于水中配置成质量浓度为50％～70％的糖液，然后将此糖液在-10℃～4℃条件下浓缩，得到蔗糖质量浓度为82％～90％的浓缩糖液；
(2)将乙醇加入到步骤(1)的浓缩糖液中，在超声条件下处理5～120s，然后在常温条件下，经过滤、收集和分散保藏，得到蔗糖晶种；
所述的蔗糖晶种的粒径为10-20μm。
2.根据权利要求1所述的一种蔗糖晶种的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的蔗糖是指蔗糖分≥99.8％的白砂糖。
3.根据权利要求1所述的一种蔗糖晶种的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述乙醇与浓缩糖液的质量比为1:(0.1～1)。
4.根据权利要求1所述的一种蔗糖晶种的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述超声条件是指超声强度0.1～10W/cm2，超声频率2×104～2×109Hz。
5.根据权利要求1所述的一种蔗糖晶种的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述在常温条件下是指温度范围为10～40℃。
6.根据权利要求1所述的一种蔗糖晶种的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述分散保藏是指将过滤、收集的晶种分散于乙醇溶液保藏。
7.一种蔗糖晶种，其特征在于：通过权利要求1～6任一项所述的方法制备得到。
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