JPH11500005A - 粗糖の精製プロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、（ａ）洗浄粗糖または粗糖のいずれかを溶解して、直接、溶解糖液(melter liquor)を生成する段階；（ｂ）前記溶解糖液を清浄化する段階；（ｃ）前記溶解糖液を結晶化して超低色度中間糖とシロップとの混合物を生成する段階；（ｄ）前記超低色度中間糖を前記シロップから分離する段階；（ｅ）前記分離された超低色度中間糖を再溶解してファインリカーを生成する段階；（ｆ）前記ファインリカーを濾過して、段階（ｄ）において生成した前記砂糖を汚染したかも知れないあらゆる不純粒子を除去する段階；および（ｇ）前記ファインリカーから精製砂糖を結晶化する段階、から成る粗糖の精製プロセスに関するものである。本発明はまた、前記（ａ）〜（ｄ）の段階による超低色度（ＶＬＣ）中間糖の製造に関するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 粗糖の精製プロセス 技術分野 本発明は、さとうきび（甘蔗）を圧搾して粗糖を製造する方法に関し、更に粗 糖を精製して精製白糖を製造することに関するものである。 背景技術 粗糖はさとうきびを圧搾することによって製造され、必然的にさとうきびが育 成する農場の近くで行われる。普通は砂糖精製工場で行われる精製と呼ばれる方 法によって通常は除去される溶解性および不溶解性の不純物を、粗糖は含んでい る。従来の砂糖精製プロセスは必ずしもそれに限った訳ではないが、消費者市場 の近くで、しかも粗糖が製造される砂糖工場から遠くはなれた所で行われること がおおい。砂糖精製の場合、従来から使用されてきたプロセスには洗浄粗糖を溶 解して溶解糖液（melter liquor）を製造することが含まれる。それには溶解糖 液を石灰で処理して炭酸飽充（carbonatation）またはリン酸清浄（phosphatati on）のプロセスにかけるが、そのプロセスでは炭酸カルシウムまたはリン酸カル シウムが各々沈澱するので、炭酸飽充の場合ではこの沈澱物をリカーから濾過し 、一方、リン酸清浄の場合には、空気飽充した後に、リカーから浮遊物をすくい 採る。溶解糖液中に懸濁した微粒子物質の殆ど全ては濾過の過程で沈澱物と一緒 に除去される。一般的に清浄化と呼ばれるこの手順によって、淡黄色の透明なリ カーが生成する。 この透明なリカーは、一般的に、骨炭、樹脂または顆粒状カーボンのような吸 着材を含むカラムの中を通すことによって脱色工程にかけられる。脱色工程によ って、ファインリカーとなり、そのリカーから真空結晶缶の中で白糖が結晶化す る。シロップの中でこの時に生成する結晶の懸濁物を遠心分離機で分離した後、 砂糖を乾燥すると、さらさらした白い結晶の砂糖が出来上がる。 オーストラリア特許明細書第８４８５９／９１号は、甘蔗粗糖を精製する別の プロセスを記載している。このプロセスでは粗糖を溶解して溶解糖液を作り、次 にボイル（煎糖）して溶解糖液中に砂糖を結晶化させる。この砂糖を超低色度中 間糖（ＶＬＣ砂糖）として回収する。再溶解して濾過するとＶＬＣ砂糖が透明な ファインリカーとなる。これをボイルすると、このファインリカーからチャー、 顆粒状のカーボンまたはイオン交換樹脂のような伝統的な脱色装置を使う従来の 砂糖精製工場で製造される精製白糖と同等の色の白い砂糖の結晶が製造される。 白糖が市場で満足されるには、混濁度（turbidity）は５以下でなければなら ない。いろいろな粗糖からの経験によると、オーストラリア特許明細書第８４８ ５９／９１号に記載されているプロセスはこのような仕様を常に満たすことはで きないことが判っている。 発明の開示 本発明は、次の各段階を包含する、粗糖の精製方法から成る：即ち、 （ａ）洗浄粗糖または粗糖のどちらかを溶解して、直接、溶解糖液 melter liquor）を生成する段階； （ｂ）前記溶解糖液を清浄化する段階； （ｃ）前記溶解糖液を結晶化して超低色度中間糖とシロップとの混合物を生 成する段階； （ｄ）前記超低色度中間糖を前記シロップから分離する段階； （ｅ）前記分離された超低色度中間糖を再溶解してファインリカーを生成す る段階； （ｆ）前記ファインリカーを濾過して、段階（ｄ）において生成した前記砂 糖を汚染したかも知れないあらゆる不純粒子を除去する段階；および （ｇ）前記ファインリカーから精製砂糖を結晶化する段階。 本発明は更に、本発明による方法によって製造された精製白糖も含んでいる。 もう一つの面からは、本発明は、前述で定義される段階（ａ）ないし（ｄ）によ って超低色度（ＶＬＣ）中間糖を製造することにあり、それによって製造される 超低色度（ＶＬＣ）中間糖にも関する。 更に、本発明は、段階（ｅ）ないし（ｇ）を用いて超低色度（ＶＬＣ）中間糖 を精製することによって精製白糖を製造する方法にあり、かつそれによって製造 される精製白糖にも関する。 溶解糖液を清浄化する段階を炭酸飽充（carbonatation）またはリン酸清浄 （phosphatation）によって達成するのが好ましい。 リン酸清浄の方法は、砂糖溶液の中で石灰とリン酸を反応させることが含まれ る。この時に生成する沈澱物は、この溶液を空気飽充した後、この溶液の表面か ら微粒子物質をすくい採ることによって除去される。炭酸飽充の方法には、砂糖 溶液の中で石灰と二酸化炭素を反応させることが含まれる。この沈澱物は濾過に よってこの溶液から除去される。これらの方法は、J．C．P．Chenによって編集 された“甘蔗糖ハンドブック（Cane Sugar Handbook）”に更に詳細に記載され ている。 驚くべきことには、超低色度（ＶＬＣ）中間糖の結晶化の前に溶解糖液を清浄 化段階にかけることによって、最終砂糖製品に濁りを生じさせる可溶性物質また は成分の大部分を、溶解糖液から除去できるを発見した。リン酸清浄段階と空気 飽充段階は、従来からの砂糖精製では公知であり、処理対象の砂糖溶液の内部で 発生する沈澱物の中に微粒子成分を取り込むことにより除去する。精製プロセス の中でこのような早い段階で清浄化段階を実施すれば、最終製品の中に濁りを残 す溶解性物質を減らすのに効果的であることは予測さえされたことはなかった。 伝統的に、砂糖精製は砂糖消費地の近くで行われてきたが、それは食品グレー ドの製品を輸送するコストが、白糖を取り扱うのに付きものである衛生上の制約 なしでバルクで実施できる粗糖の輸送よりも高価であるからである。しかしなが ら、砂糖精製は、資本集中型であり、砂糖圧搾と比べると、エネルギーコストが 高くかつ廃棄物処理コストが高い。砂糖圧搾のエネルギーは、さとうきびの繊維 質残渣であるバガスから発生するので、実質的に無料であり、それれは、もしそ うでなければ、処分することが難しい廃棄物となる燃料である。砂糖工場は、さ とうきびを供給するさとうきび農場の近くにあるので、リン酸清浄の廃棄物をさ とうきびの成育の肥料として処理することは、都市環境の中でこのような廃棄物 を処理することよりもはるかに安価である。 オーストラリア特許明細書第８４８５９／９１号で考えられた精製プロセスは 、プロセス全体が、砂糖工場で実施されることを予想していた。このことは本発 明の改良プロセスにおいても、なお可能である。しかしながら、選択するに当た って、更に好ましいことは、砂糖工場でＶＬＣ糖を製造すること、および砂糖消 費地かまたはその近くに設置された精製工場にこの砂糖を輸送することである。 そこで砂糖精製工場は、濾過および白糖を結晶化するプロセスを含めて完全な ものとなる。濾過して濃度調節した後の溶解したＶＬＣ糖は、ファインリカーを 伝統的に購入する消費者に液体砂糖として販売できよう。 このＶＬＣ原料を使う砂糖精製工場は、従来の精製工場と比べて少ない資本金 、安い操業コストの工場である。不要になった部署としては、炭酸飽充またはリ ン酸清浄のどちらかによる清浄化、活性炭、チャーまたはイオン交換樹脂による 脱色、ボイルの部署、清浄化と脱色からの廃棄物の処理が挙げられる。 採用する資本装備および消費する化学薬品の点から最もコスト的に効果的であ るので、清浄化段階をリン酸清浄によって行うのが特に好ましい。さとうきび農 場近くの砂糖工場でこのプロセスを稼動する場合、リン酸清浄から出る残渣をそ の農場で肥料として有効利用されるので更に利点がある。それとは反対に、この プロセスを都市部に設置した精製工場で稼動する場合、廃棄物を都市廃棄物処理 施設で処理することには、かなりのコストを要するであろう。炭酸飽充は、白糖 の混濁の原因となる溶解成分を吸着することも判っているので、清浄化段階とし ても利用できる。ＶＬＣ糖結晶化の前に清浄化を行うと、貯蔵時の着色の比較的 少ない利点がある。 砂糖の中の着色成分によって貯蔵中に発色現象が起こる。ＶＬＣ糖の結晶化の 前に清浄化を行うと、貯蔵時の着色の少ないＶＬＣ糖となる。 本発明によるプロセスによって製造されるＶＬＣ糖は、白い仕様の製品が要求 される所に直接使用することができる。この場合、この製品は、着色も殆どなく しかも混濁度も比較的少ないので従来の工場の白糖よりも良質である。 図面の簡単な説明 本発明の好ましい実施態様を付図を参照しながら以下で説明する： 図１は本発明によるプロセスの簡略化された適用を示すブロック図であり；そ して 図２および３は本発明によるプロセスの更に詳細な適用を示すブロック図であ る。 発明を実施するための最良の形態 本発明の基本的特徴は、図１に関して説明した本発明の簡略化した適用例の中 に示されている。この例では、粗糖６は、溶糖槽（melter）１の中で水２３また は別の砂糖処理段階から誘導された甘水のような別の水性液体の中に溶解されて 、溶解糖液（melter liquor）７を生成する。 溶解糖液７は、反応器１４の中で炭酸飽充（carbonatation）またはリン酸清 浄（phosphatation）に付される。石灰および二酸化炭素、または石灰、リン酸 および凝集剤もまた、配管１５を経て図示される反応器１４に装入される。この 時生成する沈澱物は、状況に応じて濾過または浮選によって除去される。清浄化 された溶解糖液３７は、真空結晶缶２の中で結晶化されると、結晶糖とシロップ の混合物８が生成する。結晶糖１０は、遠心分離機のような分離装置３の中でシ ロップ９から分離される。 分離された結晶糖１０は、更に別の溶糖槽４の中で水または別の水性液体に溶 解されると、濾過によって除去できる不純物粒子を含むことがあるファインリカ ー１１を生成する。少量の濾過助剤１２をファインリカー１１に添加した後、必 要ならば、粉体状カーボンおよび／または粉体状イオン交換樹脂も添加してもよ く、次にファインリカー１１を濾過器５で濾過すると、ファインリカー１３が生 成し、そのファインリカーからは従来の結晶化段階で精製白糖を結晶化できる。 本発明によるプロセスの更に詳細な適用を図２および３に記載していて、それ らの図面では同じ参照番号を同じ機能として使っている。 図２および３に示されたプロセスで使用される粗糖６は、９９.２０°Ｚを超 えるポーラリゼイション（polarisation）を持ち、かつ溶糖槽１の中で水または 甘水２３を使って溶解して約８０℃において６７°Ｂｘ（ブリックス）の濃度ま でするのが好ましい。この段階で生成する溶解糖液７は、リン酸清浄または炭酸 飽充の方法を使って反応器１４の中で清浄化される。リン酸清浄がコスト的に最 も有効な工程なので、清浄化の好ましい方法である。石灰１５、リン酸２７およ び高分子電解質凝集剤２８を、溶解糖液７と一緒に供給しながら反応器１４に加 える。溶解糖液７から同伴した不純物を含むリン酸カルシウム浮渣２９を、反応 器１４の底部から細かい空気の気泡３０を入れることによるフローテイションに よって反応器１４の頂部から除去する。リン酸清浄浮渣２９は、砂糖工場の圧砕 稼働時期に回転式真空濾過器３１への一次マッド供給物の中にこの浮渣を入れる ことによって、圧砕過程で脱糖される。工場が稼動していない時は、リン酸清浄 浮渣２９は、浮渣を水３２と混合して、肥料として利用できるリン酸塩に富む成 分として廃棄する前に２基の反応器３３および３４の中で沈澱物をフローテング する ことによって脱糖されることが好ましい。この洗糖プロセスで生成する甘水３６ は、溶糖槽１の中で粗糖を溶解するために再利用できる。 清浄化された溶解糖液３７は真空結晶缶２、２ａおよび２ｂの中の３つのスト ライク（strike）でボイルされて、結晶とシロップ８、８ａおよび８ｂの懸濁物 が生成し、これらは少量の廃水３８を使って遠心分離機の中で各々分離されて、 所望の品質の砂糖となる。第１および第２ストライクからの砂糖は、超低色度中 間糖１０として使用されるが、第３ストライク３９からの砂糖は、砂糖工場の粗 糖の種を提供するために使用される。第３ストライクである超低色度中間糖を使 用すると、再溶融した砂糖工場のシロップタンクへ送られた従来の第３ストライ ク、即ちＣ結晶と比べて粗糖の品質が向上する。 水分を含む超低色度中間糖１０を、砂糖乾燥器４０で０.１％未満、好ましく は約０.０８％の水分まで乾燥すると、砂糖精製工場へ輸送の準備が出来上がる 。 砂糖精製工場への輸送に引き続いて、超低色度中間糖１０ａは、溶糖槽４（図 ３を参照）の中で水または甘水２３を使って溶解されると、ファインリカー１１ が生成され、次いでファインリカーはけいそう土濾過助剤１２（図３を参照され たい）を用いて、濾過器５で濾過される。このファインリカーの色を更に薄くす る必要がある場合は、その時は濾過器５に供給する前に粉末状カーボン４２また は粉末状イオン交換樹脂４３を、ファインリカーへ加えてもよい。次に濾過され たファインリカーは、従来の方法による真空結晶缶での白糖をボイルする場合の 液体砂糖または原料として使用される。 前述の本発明の長所を説明するために実験を行なった。最初に、粗糖を水で溶 解すると、溶解糖液が生成した。次にこの溶解糖液を公知の第１プロセス、本発 明による第２プロセスおよび公知の別の第３プロセスで処理した。 第１プロセスでは、溶解糖液を真空結晶缶の中でボイルすると、結晶とシロッ プの懸濁物が生成し、次にこの両者を少量の洗浄水を使って遠心分離機で分離す ると、ファインリカーに溶解するのに適した量の砂糖が生成した。この砂糖を水 に溶解すると、濁ったファインリカーが生成した。少量のけいそう土をこの濁っ たファインリカーに加えた。少量のこの懸濁物を使って加圧濾過器をプレコート （precoat）た後、この濁ったファインリカーを濾過すると、ファインリカーが 生成した。このファインリカーは、白糖をボイルする場合に砂糖精製工場で通常 使用されるのと同じ様な方法で真空結晶缶の中で結晶化させた。 第２プロセスでは、リン酸、石灰乳、および高分子電解質を添加することから 成るリン酸清浄プロセスを使って前記で調製した溶解糖液の一部分を清浄化した 。沈澱した浮渣を空気飽充によって除去した後、この時に生成した清浄な溶解糖 液を真空結晶缶の中でボイルすると、前述と類似の結晶とシロップの懸濁物が生 成した。遠心分離した後、この砂糖を溶解してけいそう土を用いて濾過すると、 ファインリカーが生成し、そのファインリカーから白糖をボイルした。 第３の場合は、第１プロセスで調製した溶解糖液の一部分を真空結晶缶で煎糖 すると、溶解糖液の中で砂糖が結晶化した。これで生成した超低色度（ＶＬＣ） 中間糖を回収、再溶解し、リン酸清浄プロセスを使って清浄化した後、濾過する と透明なファインリカーが得られた。次いで、透明なファインリカーをボイルす ると、白糖が生成した。 前述の３つのプロセスの主な生成物の色および混濁度を測定して表１に示して いる。 第１プロセスと比べて、清浄化を含む第２および３プロセスは、低い色度値、 従って優れた値の白糖となった。清浄化段階によって白糖生成物の白さに影響を 及ぼすいろいろな着色材が除去される。 しかしながら、第２プロセスの白糖の混濁度が第３プロセスによって作られる 白糖の混濁度のほぼ半分であることから、第２プロセスによって作られる白糖は 、 第３プロセスによって作られる白糖よりも驚くほど極めて優れている。 第２プロセスは、また、ＶＬＣ砂糖が砂糖精製工場へ輸送される前に、砂糖工 場において実施されるという大きな経済的メリットを持っている。こうすること により、比較的低コストで清浄化の廃棄物を処分する機会が得られ、そうしなけ れば、圧搾シーズンの後、概ね手空きで非生産的になる砂糖工場の閑散期を活用 することが出来る。 概略的に説明した本発明の精神と範囲を逸脱することなく、特定の実施態様に おいて示される本発明の多くの変更および修正が可能であることは当業者には理 解される。従って、本発明の実施態様は、全ての点において例示であって、限定 的ではないとみるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）洗浄粗糖または粗糖のいずれかを溶解して、直接、溶解糖液（melter liquor）を生成する段階； （ｂ）前記溶解糖液を清浄化する段階； （ｃ）前記溶解糖液を結晶化して超低色度中間糖とシロップとの混合物を生 成する段階； （ｄ）前記超低色度中間糖を前記シロップから分離する段階； （ｅ）前記分離された超低色度中間糖を再溶解してファインリカーを生成す る段階； （ｆ）前記ファインリカーを濾過して、段階（ｄ）において生成した前記砂 糖を汚染したかも知れないあらゆる不純粒子を除去する段階；および （ｇ）前記ファインリカーから精製砂糖を結晶化する段階、 から成ることを特徴とする粗糖の精製プロセス。 ２．（ａ）洗浄粗糖または粗糖のいずれかかを溶解して直接、溶解糖液を生成す る段階； （ｂ）前記溶解糖液を清浄化する段階； （ｃ）前記溶解糖液を結晶化して超低色度中間糖とシロップとの混合物を生 成する段階；および （ｄ）前記超低色度中間糖を前記シロップから分離する段階； の各段階から成ることを特徴とする超低色度中間糖の製造プロセス。 ３．（ｅ）請求の範囲２において定義される（ａ）−（ｄ）の段階によって生成 した超低色度中間糖を再溶解してファインリカーを生成する段階； （ｆ）前記ファインリカーを濾過して、段階（ｄ）において生成した前記砂 糖を汚染したかも知れないあらゆる不純粒子を除去する段階；および （ｇ）前記ファインリカーから精製砂糖を結晶化する段階、 から成ることを特徴とする精製糖の製造プロセス。 ４．前記溶解糖液を清浄化する前記段階が、リン酸清浄（phosphatation）また は炭酸飽充（carbonatation）によって達成されることを特徴とする請求の範囲 第１項または第２項に記載のプロセス。 ５．段階（ｄ）において、遠心分離機によって前記砂糖が前記シロップから分離 されることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載のプロセス。 ６．前記段階（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）が、砂糖工場（sugarmill） の中で行われ、前記超低色度中間糖が砂糖精製工場（sugar refinary）へ輸送さ れ、そして段階（ｅ）、（ｆ）および（ｇ）が前記砂糖精製工場で行われること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のプロセス。 ７．請求の範囲第１項に記載のプロセスによって製造される精製糖。 ８．請求の範囲第２項に記載のプロセスによって製造される超低色度中間糖。 ９．請求の範囲第３項に記載のプロセスによって製造される精製糖。