CN113462822A - 一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,混合汁经物理除杂后,先进行第一次浓缩至18~20oBx,浓缩后的混合汁再经陶瓷膜进行物理澄清,膜法清汁经第二次浓缩至55~65oBx的糖浆,按照常规白砂糖煮制工艺生产白砂糖和低蔗糖液体糖;第一次和第二次浓缩过程得到的甘蔗原水经活性炭和反渗透膜过滤,制成甘蔗植物水;陶瓷膜过滤后含杂质的浓液经离心澄清,与糖蜜混合生产红糖。本基于无化学助剂添加的膜法澄清工艺,将附产物高值化利用,延长产品链,增加经济效益,第一次浓缩减少了后续进行膜法澄清的混合汁量,从而减少膜法澄清设备的投资,降低生产成本,大大提高甘蔗制糖企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及甘蔗制糖的技术领域,具体是一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺。
背景技术
甘蔗,(学名:Saccharumofficinarum)甘蔗属,多年生高大实心草本。根状茎粗壮发达。秆高3-6米。蔗适合栽种于土壤肥沃、阳光充足、冬夏温差大的地方。甘蔗是温带和热带农作物,是制造蔗糖的原料,且可提炼乙醇作为能源替代品。甘蔗是我国重要的糖料作物,是食糖的主要来源,食糖是关系国计民生的重要产品,既是食品、饮料、医药等产业不可或缺的基础原料,又是城乡居民的生活必需品,和粮、棉、油同属国家战略物资。甘蔗也是广西种植面积最大的经济作物,据国家统计局2018年数据,广西甘蔗种植面积88.64万公顷(约1330万亩),占全国种植面积的63.05%;甘蔗产量7292.76万吨,占全国甘蔗总产量的67.46%;产糖590万吨,占全国产糖量67.23%。
甘蔗作为大宗农产品加工原料,目前甘蔗制糖主要的生产工艺为亚硫酸法和碳酸法。亚硫酸法工艺流程短、设备简单,国内95%以上甘蔗糖厂采用此工艺,澄清过程中需要添加大量的化学助剂如石灰、磷酸、SO2和聚丙烯酰胺(絮凝剂)等,经絮凝、沉淀和过滤除去混合汁中的色素和杂质,但该工艺存在产品品质低、产品残硫量高及食糖安全隐患等问题。碳酸法产品品质较高、色泽较低,但该法生产流程较长、设备投入大、生产成本高,澄清过程需要添加大量的石灰、CO2及少量的SO2,并存在碱性滤泥量大、污染环境等难以解决的问题。而甘蔗制糖主要以生产白砂糖为主,产品单一,附加值低;其附产品糖蜜仅作为生产酒精或酵母的原料进行销售,价格低廉。如何增加甘蔗制糖企业的利润增长点,改变近几年全行业处于亏损的困境,是当前急需解决的主要问题。
甘蔗中含有70%左右的水分,在甘蔗制糖生产浓缩过程中会产生大量的水分,无论是采用亚硫酸法生产工艺还是采用碳酸法生产工艺,都存在化学助剂残留的可能,现行的处理方法是经过生化处理达标后直接排放江河。这些水是甘蔗植物中的原水,如果充分利用这些水加工成饮用水,将会提高甘蔗的附加值,提高制糖企业的经济效益。以我国年入榨糖料蔗约8000万吨估算,每年可产甘蔗植物水4000万吨,约1200亿瓶,产值超千亿元;将甘蔗水变为生活饮用水,为我国每年新增4000万吨的生活饮用水,必将改变我国水资源匮乏的局面,为全球淡水资源创造可持续性的贡献。
甘蔗中含有人体需要的营养物质,而亚硫酸法和碳酸法生产工艺主要是从甘蔗中提取蔗糖,由于澄清过程中添加了大量的化学助剂,部分未完全反应的化学助剂残留在最终糖蜜(俗称“废蜜”)中,因此糖蜜仅作为生产酒精及酵母的原料,糖蜜价格非常低廉。传统制糖工艺加工过程中最终糖蜜约占加工甘蔗量的3%左右,糖蜜中的糖分主要是蔗糖、葡萄糖、果糖和葡聚糖,而且甘蔗中含有的微量元素及氨基酸等营养物质在加工过程被大多残留在最终糖蜜中,未能得到有效利用。
红糖是带蜜且含糖量高的甘蔗成品糖,所含糖分主要是由蔗糖、葡萄糖、果糖构成,红糖没有将糖蜜分离,保留了大部分甘蔗的营养物质,也更加容易被人体消化吸收,能快速补充体力、增加活力,因此又被称为东方的巧克力。红糖中还含有苹果酸、核黄素、胡萝卜素、烟酸和微量元素锰、锌、铬等人体生长发育不可缺少的各种元素。目前,甘蔗制糖主要以生产白砂糖为主,产品单一,附加值低;其附产品糖蜜仅作为生产酒精或酵母的原料进行销售,价格低廉。如何增加甘蔗制糖企业的利润增长点,改变近几年全行业处于亏损的困境,是当前急需解决的主要问题。
如果能把目前甘蔗制糖单一生产白砂糖的生产模式转向多样化、高值化产品的生产模式,进一步拓宽产业带、延伸产业链,为甘蔗产业发展谋求新出路,改变甘蔗糖业目前高附加值产品少、竞争力不强、行业效益不稳定的局面,对于推动甘蔗制糖产业健康、稳定的发展具有重大的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其采用膜法物理澄清技术,澄清过程不添加磷酸、二氧化硫、絮凝剂等化学助剂,联产白砂糖、红糖、低蔗糖液体糖、甘蔗植物水等系列产品,把目前甘蔗制糖单一生产白砂糖的生产模式转向多样化、高值化产品的生产模式,进一步拓宽产业带、延伸产业链,为甘蔗产业发展谋求新出路,改变甘蔗糖业目前高附加值产品少、竞争力不强、行业效益不稳定的局面,对于推动甘蔗制糖产业健康、稳定的发展具有重大的意义。
本发明是采用以下技术方案实现的:
一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其包括以下步骤:
A、甘蔗提汁:使用常规五座压榨机将甘蔗进行压榨,得到锤度为13~15oBx的混合汁。
B、预灰:混合汁中加入蔗糖钙,调节pH值至6.8~7.2。
C、物理除杂:将混合汁依次通过滚筒筛过滤、加热撇泡装置、微孔过滤器进行物理除杂,得到过滤清汁。
D、第一次浓缩:使用MVR浓缩器对过滤清汁进行浓缩,得到锤度为18~20oBx的浓缩汁和甘蔗原水。
E、陶瓷膜过滤:以膜孔径为20~100nm的陶瓷膜对浓缩汁进行过滤,得到浊度小于1.00NTU的膜滤清液和膜滤浓液。
F、第二次浓缩:采用五效浓缩罐对膜滤清液进行浓缩,得到锤度为55~65oBx的糖浆和甘蔗原水。
G、活性炭过滤:使用活性炭过滤器对步骤D和步骤F得到的甘蔗原水进行过滤。
H、反渗透膜过滤:以截留分子量为100Da的有机反渗透膜对活性炭过滤后的经活性炭过滤后的甘蔗原水作进一步的纯化过滤,得到甘蔗植物水。
I、甲糖煮制:通过结晶罐将糖浆按常规白砂糖煮制工艺煮制成甲糖膏,分蜜得到白砂糖和甲原蜜。
J、乙糖煮制:通过结晶罐将甲原蜜煮制成乙糖膏,分蜜得到乙糖和乙原蜜,乙糖回溶返回甲糖煮制。
K、丙糖煮制:通过结晶罐将乙原蜜煮制成丙糖膏,分蜜得到丙糖和丙原蜜,丙糖回溶返回甲糖煮制。
L、生产低蔗糖液体糖:将步骤I的甲原蜜、步骤J的乙原蜜或步骤K的丙原蜜分别进行脱色、灌装,可得到不同蔗糖含量的低蔗糖液体糖。
M、膜滤浓液澄清:将步骤E得到的膜滤浓液通过蝶式离心机进行离心澄清,得到离心清液。
N、生产红糖:将步骤I的甲原蜜、步骤J的乙原蜜或步骤K的丙原蜜三者中的任一种与步骤M的离心清液按质量比0.1~0.3:1混合,按红糖生产工艺进行熬制、浇注,得到红糖。
进一步优选的:步骤B所述的蔗糖钙由糖浆和石灰乳按6:1的体积比例混合制成,反应温度为55~58℃,糖浆的锤度为60~65oBx,石灰乳的浓度为12~15oBé。
进一步优选的:步骤C所述的滚筒筛滤网的孔径为2~5mm,加热撇泡的加热温度为85~95℃,微孔过滤器的过滤精度为20~50μm。
进一步优选的:步骤E所述的陶瓷膜的过滤温度为80~90℃,操作压力为0.1~0.4MPa,膜面流速为3.0~5.0m/s。
进一步优选的:步骤G所述的活性炭过滤器装填的是颗粒状果壳活性炭,粒径为3~5mm。
进一步优选的:步骤H所述的有机反渗透膜过滤的操作压力为1.5~4.0MPa,操作温度为50~55℃。
进一步优选的:步骤L中,采用两级离子交换树脂串联对糖蜜进行脱色,前一级为丙烯酸系强碱性阴离子树脂,后一级为苯乙烯系强碱性阴离子树脂。
进一步优选的:步骤M所述的蝶式离心机的分离因素为5000~6000。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)甘蔗混合汁经物理除杂后,先进行第一次浓缩提取甘蔗植物水,减少了后续膜法物理澄清的处理量,可减少膜法澄清设备的投资,降低生产成本。
(2)制糖澄清过程采用陶瓷膜物理澄清工艺,过程不添加磷酸、二氧化硫、絮凝剂等化学助剂,生产出的白砂糖和附产品糖蜜中无化学助剂残留的可能,保证了产品的绿色安全性,提高白砂糖和糖蜜的附加值。
(3)由于采用物理澄清工艺,甘蔗中含有的微量元素、葡萄糖、果糖、葡聚糖、氨基酸、多酚等营养物质在澄清过程中大部分未被去除,而是保留在糖蜜中,具有很高的营养价值,可作为低蔗糖含量的液体糖产品面向高端市场销售,本发明将糖蜜高端、高值化利用,极大的提高制糖企业的经济效益。
(4)陶瓷膜过滤的浓液经离心澄清后,与部分糖蜜混合生产红糖,不但解决了膜过滤浓液处理的难题,而且由于白砂糖生产过程已将甘蔗汁中的大部分营养物质浓缩在糖蜜中,与市场上各种红糖产品相比,本发明生产出的红糖产品的营养价值更高,产品品质更好,更适合于高端市场。
(5)采用物理澄清工艺提取甘蔗植物水,避免存在化学助剂残留的可能,水中带有甘蔗独特的风味,入口柔顺,品质高。
(6)利用制糖生产浓缩过程中得到的甘蔗原水生产甘蔗植物水,提取效率高、生产成本低、设备投资少。
(7)生产甘蔗植物水,把原来需生化处理后排放的甘蔗水变为高附加值生活饮用水,不仅提高制糖企业的经济效益,还可以减少水的排放量,减轻环保压力,实现了对甘蔗中水分的资源化利用。
(8)生产的甘蔗植物水来源于植物细胞,其品质优于目前市场上各种来源于地下水源或地表水源的瓶装饮用水,更适合于高端市场,具有极高的市场发展潜力。
(9)基于膜法澄清技术,联产白砂糖、红糖、低蔗糖液体糖、甘蔗植物水等系列产品,把目前甘蔗制糖单一生产白砂糖的生产模式转向多样化、高值化产品的生产模式,进一步拓宽产业带、延伸产业链,为甘蔗产业发展谋求新出路,改变甘蔗糖业目前高附加值产品少、竞争力不强、行业效益不稳定的局面,对于推动甘蔗制糖产业健康、稳定的发展具有重大的意义。
附图说明
图1为实施例1中基于膜法澄清多元联产的制糖工艺的工艺流程图;
图2为实施例2中基于膜法澄清多元联产的制糖工艺的工艺流程图;
图3为实施例3中基于膜法澄清多元联产的制糖工艺的工艺流程图;
混合汁经物理除杂后,先进行第一次浓缩生产甘蔗植物水,浓缩后的混合汁经陶瓷膜物理过滤后,进行第二次浓缩生产白砂糖、红糖、低蔗糖液体糖和甘蔗植物水;可根据低蔗糖液体糖产品的市场和开发需求,采用“甲糖煮制”、“甲糖煮制+乙糖煮制”或者“甲糖煮制+乙糖煮制+丙糖煮制”三种煮糖制度中的任一种进行白砂糖生产,获得不同产量的白砂糖和不同蔗糖含量的糖蜜。
具体实施方式
下面结合实施例,对发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分,而不是全部的实施例。
实施例1
一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,包括如下步骤:
A、甘蔗提汁:采用常规五座压榨机对甘蔗进行压榨,得到锤度为13~15oBx的混合汁;
B、预灰:混合汁中加入蔗糖钙,调节pH值至6.8~7.2。
C、物理除杂:将预灰后的混合汁依次通过滚筒筛、加热撇泡装置、微孔过滤器进行物理除杂,得到过滤清汁。
D、第一次浓缩:使用MVR浓缩器对过滤清汁进行浓缩,得到锤度为18~20oBx的浓缩汁和甘蔗原水。
E、陶瓷膜过滤:以膜孔径为20nm的陶瓷膜对浓缩汁进行过滤,得到浊度小于1.00NTU的膜滤清液和膜滤浓液。
F、第二次浓缩:采用五效浓缩器对膜滤清液进行浓缩,得到锤度为55~65oBx的糖浆和甘蔗原水。
G、活性炭过滤:使用活性炭过滤器对第一次浓缩和第二次浓缩得到的甘蔗原水进行过滤。
H、反渗透膜过滤:以截留分子量为100Da的有机反渗透膜对活性炭过滤后的经活性炭过滤后的甘蔗原水作进一步的纯化过滤,无菌灌装后得到甘蔗植物水。
I、甲糖煮制:通过结晶罐将糖浆按常规白砂糖煮制工艺煮制成甲糖膏,分蜜得到白砂糖和甲原蜜。
J、生产低蔗糖液体糖:将甲原蜜经脱色、灌装,可得到蔗糖含量较高的低蔗糖液体糖。
K、膜滤浓液澄清:将步骤E得到的膜滤浓液通过蝶式离心机进行离心澄清,得到离心清液。
L、生产红糖:将步骤I的甲原蜜和步骤K的离心清液按质量比0.3:1混合,按红糖生产工艺进行熬制、浇注,得到红糖。
步骤B中,蔗糖钙由糖浆和石灰乳按6:1的体积比例混合制成,反应温度为55~58℃,糖浆的锤度为60~65oBx,石灰乳的浓度为12~15oBé。
步骤C中,滚筒筛滤网的孔径为2mm,加热撇泡的加热温度为85~88℃,微孔过滤器的过滤精度为20μm。
步骤F中,陶瓷膜的过滤温度为80~90℃,操作压力为0.1~0.4MPa,膜面流速为3.0~5.0m/s。
步骤H中,活性炭过滤器装填的是颗粒状果壳活性炭,粒径为3~5mm。
步骤I中,有机反渗透膜的操作压力为1.5~4.0MPa,操作温度为50~55℃。
步骤L中,蝶式离心机的分离因素为5000。采用辽阳中联制药机械有限公司生产的蝶式离心机,型号为DRY530,转速为4150r/min。
步骤J中,采用两级离子交换树脂串联对甲原蜜进行脱色,前一级为丙烯酸系强碱性阴离子树脂,后一级为苯乙烯系强碱性阴离子树脂。
本实施例中,采用“甲糖煮制”的煮糖制度进行白砂糖生产,获得较低产量的白砂糖和蔗糖含量较高的糖蜜。
实施例2
一种基于膜法澄清联产甘蔗植物水的制糖工艺,包括如下步骤:
A、甘蔗提汁:采用常规五座压榨机对甘蔗进行压榨,得到锤度为13~15oBx的混合汁。
B、预灰:混合汁中加入蔗糖钙,调节pH值至6.8~7.2。
C、物理除杂:将预灰后的混合汁依次通过滚筒筛、加热撇泡装置、微孔过滤器进行物理除杂,得到过滤清汁。
D、第一次浓缩:使用MVR浓缩器对过滤清汁进行浓缩,得到锤度为18~20oBx的浓缩汁和甘蔗原水。
E、陶瓷膜过滤:以膜孔径为50nm的陶瓷膜对浓缩汁进行过滤,得到浊度小于1.00NTU的膜滤清液和膜滤浓液;
F、第二次浓缩:采用五效浓缩器对膜滤清液进行浓缩,得到锤度为55~65oBx的糖浆和甘蔗原水。
G、活性炭过滤:使用活性炭过滤器对第一次浓缩和第二次浓缩得到的甘蔗原水进行过滤。
H、反渗透膜过滤:以截留分子量为100Da的有机反渗透膜对活性炭过滤后的经活性炭过滤后的甘蔗原水作进一步的纯化过滤,无菌灌装后得到甘蔗植物水。
I、甲糖煮制:通过结晶罐将糖浆按常规白砂糖煮制工艺煮制成甲糖膏,分蜜得到白砂糖和甲原蜜。
J、乙糖煮制:通过结晶罐将甲原蜜煮制成乙糖膏,分蜜得到乙糖和乙原蜜,乙糖回溶返回甲糖煮制。
K、生产低蔗糖液体糖:将步骤J的乙原蜜进行脱色、灌装,可得到蔗糖含量较低的低蔗糖液体糖。
L、膜滤浓液澄清:将步骤E得到的膜滤浓液通过蝶式离心机进行离心澄清,得到离心清液。
M、生产红糖:将步骤J的乙原蜜与步骤M的离心清液按质量比0.2:1混合,按红糖生产工艺进行熬制、浇注,得到红糖。
步骤B中,蔗糖钙由糖浆和石灰乳按6:1的体积比例混合制成,反应温度为55~58℃,糖浆的锤度为60~65oBx,石灰乳的浓度为12~15oBé。
步骤C中,滚筒筛滤网的孔径为3mm,加热撇泡的加热温度为85~95℃,微孔过滤器的过滤精度为30μm。
步骤E中,陶瓷膜的过滤温度为80~90℃,操作压力为0.1~0.4MPa,膜面流速为3.0~5.0m/s;
步骤G中,活性炭过滤器装填的是颗粒状果壳活性炭,粒径为3~5mm。
步骤H中,有机反渗透膜过滤的操作压力为1.5~4.0MPa,操作温度为50~55℃。
步骤K中,采用两级离子交换树脂串联对糖蜜进行脱色,前一级为丙烯酸系强碱性阴离子树脂,后一级为苯乙烯系强碱性阴离子树脂。
步骤L中,蝶式离心机的分离因素为5100。采用辽阳中联制药机械有限公司生产的蝶式离心机,型号为DRY500,转速为4170r/min。
本实施例中,采用“甲糖煮制+乙糖煮制”的煮糖制度进行白砂糖生产,获得较高产量的白砂糖和蔗糖含量较低的糖蜜。
实施例3
一种基于膜法澄清联产甘蔗植物水的制糖工艺,包括如下步骤:
A、甘蔗提汁:采用常规五座压榨机对甘蔗进行压榨,得到锤度为13~15oBx的混合汁。
B、预灰:混合汁中加入蔗糖钙,调节pH值至6.8~7.2。
C、预处理:将预灰后的混合汁依次通过滚筒筛、加热撇泡装置、微孔过滤器进行物理除杂,得到过滤清汁。
D、第一次浓缩:使用MVR浓缩器对过滤清汁进行浓缩,得到锤度为18~20oBx的浓缩汁和甘蔗原水。
E、陶瓷膜过滤:以膜孔径为100nm的陶瓷膜对浓缩汁进行过滤,得到浊度小于1.00NTU的膜滤清液和膜滤浓液。
F、第二次浓缩:采用五效浓缩器对膜滤清液进行浓缩,得到锤度为55~65oBx的糖浆和甘蔗原水。
G、活性炭过滤:使用活性炭过滤器对第一次浓缩和第二次浓缩得到的甘蔗原水进行过滤。
H、反渗透膜过滤:以截留分子量为100Da的有机反渗透膜对活性炭过滤后的经活性炭过滤后的甘蔗原水作进一步的纯化过滤,无菌灌装后得到甘蔗植物水。
I、甲糖煮制:通过结晶罐将糖浆按常规白砂糖煮制工艺煮制成甲糖膏,分蜜得到白砂糖和甲原蜜。
J、乙糖煮制:通过结晶罐将甲原蜜煮制成乙糖膏,分蜜得到乙糖和乙原蜜,乙糖回溶返回甲糖煮制。
K、丙糖煮制:通过结晶罐将乙原蜜煮制成丙糖膏,分蜜得到丙糖和丙原蜜,丙糖回溶返回甲糖煮制。
L、生产低蔗糖液体糖:将步骤K的丙原蜜进行脱色、灌装,可得到蔗糖含量很低的低蔗糖液体糖。
M、膜滤浓液澄清:将步骤E得到的膜滤浓液通过蝶式离心机进行离心澄清,得到离心清液。
N、生产红糖:将步骤K的丙原蜜与步骤M的离心清液按质量比0.1:1混合,按红糖生产工艺进行熬制、浇注,得到红糖。
步骤B中,蔗糖钙由糖浆和石灰乳按6:1的体积比例混合制成,反应温度为55~58℃,糖浆的锤度为60~65oBx,石灰乳的浓度为12~15oBé。
步骤C中,滚筒筛滤网的孔径为4mm,加热撇泡的加热温度为85~95℃,微孔过滤器的过滤精度为40μm。
步骤E中,陶瓷膜的过滤温度为80~90℃,操作压力为0.1~0.4MPa,膜面流速为3.0~5.0m/s。
步骤G中,活性炭过滤器装填的是颗粒状果壳活性炭,粒径为3~5mm。
步骤H中,有机反渗透膜过滤的操作压力为1.5~4.0MPa,操作温度为50~55℃。
步骤L中,采用两级离子交换树脂串联对糖蜜进行脱色,前一级为丙烯酸系强碱性阴离子树脂,后一级为苯乙烯系强碱性阴离子树脂。
步骤M中,蝶式离心机的分离因素为5500。采用辽阳中联制药机械有限公司生产的蝶式离心机,型号为DHC500,转速为4450r/min。
本实施例采用“甲糖煮制+乙糖煮制+丙糖煮制”的煮糖制度进行白砂糖生产,获得最高产量的白砂糖和蔗糖含量很低的糖蜜。
对比例
目前,国内大部分的甘蔗糖厂采用亚硫酸法制糖工艺,其澄清过程主要是添加石灰、磷酸、二氧化硫、絮凝剂等化学助剂,以去除甘蔗混合汁中的杂质及色素,生产符合国家标准的白砂糖,具体步骤如下:
A、甘蔗提汁:采用常规五座压榨机对甘蔗进行压榨,得到锤度为13~15oBx的混合汁。
B、预处理:将混合汁依次通过滚筒筛、曲筛过滤,去除大颗粒纤维及杂质。
C、预灰:混合汁中先加入磷酸,再加入石灰乳调节pH值至6.8~7.2。
D、第一次加热:预灰后的混合汁加热至60~70℃。
E、硫熏中和:将一次加热后的混合汁通过硫熏中和器加入二氧化硫,再加入石灰乳调节pH值至6.8~7.3,得到中和汁。
F、第二次加热:将中和汁加热至100~105℃。
G、沉降:向加热后的中和汁中加入絮凝剂,通入沉降器内进行沉降分离,得到澄清清汁。
H、浓缩:通过五效浓缩罐对澄清清汁进行浓缩,得到锤度为55~65oBx的糖浆。
I、甲糖煮制:通过结晶罐将糖浆按常规白砂糖煮制工艺中的三段煮糖制度煮制成甲糖膏,分蜜得到白砂糖和甲原蜜。
J、乙糖煮制:通过结晶罐将甲原蜜煮制成乙糖膏,分蜜得到乙糖和乙原蜜,乙糖回溶返回甲糖煮制。
K、丙糖煮制:通过结晶罐将乙原蜜煮制成丙糖膏,分蜜得到丙糖和丙原蜜,丙糖回溶返回甲糖煮制,丙原蜜为最终糖蜜。
步骤B所述滚筒筛滤网的孔径为2~5mm,曲筛的滤网为20~80目。
步骤C所述磷酸的添加量为有效P2O5对蔗比300~350ppm,折成磷酸对蔗比为0.05%~0.06%。
步骤E所述二氧化硫的添加量折成硫磺对蔗比为0.12%~0.14%。
步骤C和步骤E所述石灰乳的添加量折成石灰对蔗比为0.2%~0.3%。
步骤G所述絮凝剂的添加量对蔗比为3~5ppm。
步骤K所述得到的最终糖蜜仅作为生产酒精及酵母等产品的原料,价格非常低廉。
对比例采用“甲糖煮制+乙糖煮制+丙糖煮制”的煮糖制度进行白砂糖生产,获得最高产量的白砂糖和蔗糖含量很低的糖蜜。
表1为实施例1、实施例2、实施例3及对比例的清汁工艺指标检测结果。
表2为实施例1、实施例2、实施例3及对比例的白砂糖的各项理化指标检测结果。
表3为实施例1、实施例2、实施例3及对比例的白砂糖的二氧化硫含量检测结果。
表4为实施例1、实施例2、实施例3的甘蔗植物水的感官指标检测结果。
表5为实施例1、实施例2、实施例3的甘蔗植物水的理化指标检测结果。
上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述实例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,包括以下步骤:
A、甘蔗提汁:使用常规五座压榨机将甘蔗进行压榨,得到锤度为13~15oBx的混合汁;
B、预灰:混合汁中加入蔗糖钙,调节pH值至6.8~7.2;
C、物理除杂:将混合汁依次通过滚筒筛过滤、加热撇泡装置、微孔过滤器进行物理除杂,得到过滤清汁;
D、第一次浓缩:使用MVR浓缩器对过滤清汁进行浓缩,得到锤度为18~20oBx的浓缩汁和甘蔗原水;
E、陶瓷膜过滤:以膜孔径为20~100nm的陶瓷膜对浓缩汁进行过滤,得到浊度小于1.00NTU的膜滤清液和膜滤浓液;
F、第二次浓缩:采用五效浓缩罐对膜滤清液进行浓缩,得到锤度为55~65oBx的糖浆和甘蔗原水;
G、活性炭过滤:使用活性炭过滤器对步骤D和步骤F得到的甘蔗原水进行过滤;
H、反渗透膜过滤:以截留分子量为100Da的有机反渗透膜对活性炭过滤后的经活性炭过滤后的甘蔗原水作进一步的纯化过滤,得到甘蔗植物水;
I、甲糖煮制:通过结晶罐将糖浆按常规白砂糖煮制工艺煮制成甲糖膏,分蜜得到白砂糖和甲原蜜;
J、乙糖煮制:通过结晶罐将甲原蜜煮制成乙糖膏,分蜜得到乙糖和乙原蜜,乙糖回溶返回甲糖煮制;
K、丙糖煮制:通过结晶罐将乙原蜜煮制成丙糖膏,分蜜得到丙糖和丙原蜜,丙糖回溶返回甲糖煮制;
L、生产低蔗糖液体糖:将步骤I的甲原蜜、步骤J的乙原蜜或步骤K的丙原蜜分别进行脱色、灌装,可得到不同蔗糖含量的低蔗糖液体糖;
M、膜滤浓液澄清:将步骤E得到的膜滤浓液通过蝶式离心机进行离心澄清,得到离心清液;
N、生产红糖:将步骤I的甲原蜜、步骤J的乙原蜜或步骤K的丙原蜜三者中的任一种与步骤M的离心清液按质量比0.1~0.3:1混合,按红糖生产工艺进行熬制、浇注,得到红糖。
2.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤B所述的蔗糖钙由糖浆和石灰乳按6:1的体积比例混合制成,反应温度为55~58℃,糖浆的锤度为60~65oBx,石灰乳的浓度为12~15oBé。
3.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤C所述的滚筒筛滤网的孔径为2~5mm,加热撇泡的加热温度为85~95℃,微孔过滤器的过滤精度为20~50μm。
4.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤E所述的陶瓷膜的过滤温度为80~90℃,操作压力为0.1~0.4MPa,膜面流速为3.0~5.0m/s。
5.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤G所述的活性炭过滤器装填的是颗粒状果壳活性炭,粒径为3~5mm。
6.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤H所述的有机反渗透膜过滤的操作压力为1.5~4.0MPa,操作温度为50~55℃。
7.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤L中,采用两级离子交换树脂串联对糖蜜进行脱色,前一级为丙烯酸系强碱性阴离子树脂,后一级为苯乙烯系强碱性阴离子树脂。
8.根据权利要求1所述的基于膜法澄清多元联产的制糖工艺,其特征在于,步骤M所述的蝶式离心机的分离因素为5000~6000。
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