糖漿上浮工藝對提高白砂糖質(zhì)量的實踐應(yīng)用

吳 飛

（廣西農(nóng)墾糖業(yè)集團(tuán)西江制糖有限公司，廣西 貴港 537100）

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高，對食糖的質(zhì)量要求也越來越高，國家的食糖標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)，不僅對色值要求高，對產(chǎn)品的混濁度、殘留的SO2含量、灰分等也要求比較高。而我國90%的糖廠都是采用傳統(tǒng)的亞硫酸法澄清工藝，主要是加入SO2作為澄清劑，其澄清效率偏低，而經(jīng)二次硫熏，也只是利用SO2與糖漿中的色素反應(yīng)生成淺色或無色的絡(luò)合物，僅起到漂白作用，不能有效除去非糖分，很難生產(chǎn)出高品質(zhì)的白砂糖。致使白砂糖貯存期短，容易變色、變黃、回潮和結(jié)塊，不能適用于高端的飲料行業(yè)。所以提高白砂糖的質(zhì)量，已成為我國糖業(yè)界的當(dāng)務(wù)之急。

糖漿上浮工藝是目前糖汁清凈處理的最佳技術(shù)之一，也是目前制糖業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑。近年來許多糖廠都應(yīng)用糖漿上浮工藝提高白砂糖的質(zhì)量，同時取消了糖漿流漂，有效地降低了白砂糖的色值、電導(dǎo)灰分、混濁度、SO2含量，取得了較好的效果。而且生產(chǎn)出來的白砂糖潔白有光澤，質(zhì)量穩(wěn)定，含硫量低，貯存期長，達(dá)到國內(nèi)高級飲料的用糖要求。

1 糖漿上浮工藝

1.1 糖漿上浮工藝作用

糖漿上浮工藝主要是利用氣泡浮升粗糖漿中的雜質(zhì)。用加入的磷酸與粗糖漿中的可溶性鈣鹽生產(chǎn)磷酸鈣，通過微小氣泡的浮升作用和初生的磷酸鈣的吸附作用，以及高效絮凝劑的二次絮凝、網(wǎng)絡(luò)作用形成極大的絮凝物，從而帶走粗糖漿中的可溶性亞硫酸鹽、色素、膠體等雜質(zhì)，達(dá)到脫色、提純和分離目的，浮渣和沉降器出來的泥汁混和后送到吸濾機(jī)處理，清澈透明的清糖漿經(jīng)過上浮器底部通道溢流到清糖漿箱，泵上煮糖。

1.2 糖漿上浮流程

1.2.1 將63～68°Bx未效糖漿送至緩沖箱后泵送至加熱器進(jìn)行加熱到80～85℃。糖漿濃度高需加熱溫度高些。

1.2.2 加熱后的粗糖漿進(jìn)入反應(yīng)箱，并按一定比例加入磷酸，磷酸和糖漿中的鈣鹽通過第一級和第二級反應(yīng)器得到充分?jǐn)嚢杌旌虾筮M(jìn)入打泡箱。

1.2.3 充氣后的糖漿在反應(yīng)箱出口處加入高效絮凝劑進(jìn)行第二次混合絮凝。

1.2.4 已初步絮凝的糖漿從底部進(jìn)入上浮中心室，在其中進(jìn)一步混合絮凝，然后沿頂部向圓周方向分散，浮渣浮到頂部，被緩慢旋轉(zhuǎn)的刮板刮出，與沉降器的泥汁混合后，經(jīng)真空吸濾機(jī)把糖汁和濾泥分離出來；清凈的糖漿向下經(jīng)過底部環(huán)形多孔管集中到溢流箱排出到清糖漿箱，再送至煮糖樓。糖漿上浮工藝流程圖見圖1。

2 糖漿上浮的應(yīng)用效果

圖1 糖漿上浮工藝流程圖

廣西農(nóng)墾糖業(yè)集團(tuán)西江制糖有限公司在2009年安裝了糖漿上浮設(shè)備，并于2009/2010年榨季開始運(yùn)行，至今已運(yùn)行了四個榨季，對提糖和提高產(chǎn)品質(zhì)量效果明顯。西江制糖有限公司位于貴港市，由于受多種因素的影響，一直以來甘蔗質(zhì)量都比較差，難處理，用傳統(tǒng)的工藝難以產(chǎn)出高品質(zhì)適合高端產(chǎn)業(yè)使用的白砂糖，主要是SO2含量、水不溶物和灰分等偏高，色值不穩(wěn)定。2009年12月13日開始使用糖漿上浮器，在生產(chǎn)過程我們按三班連續(xù)采集粗糖漿樣本和上浮糖漿樣本化驗對比，糖漿經(jīng)處理后除掉了大部分懸浮物及灰分、膠體物質(zhì)、大部分的鈣鹽、亞硫酸鹽等，混濁度降低比較大，達(dá)到78.8%，糖漿純度提高了0.47AP左右；糖漿清澈透明、不粘稠，除色率高，色值降幅達(dá)到300°St以上；上浮處理后糖漿pH控制在6.0～6.5之間，比較穩(wěn)定。避免因糖漿硫漂pH波動降低，在煮糖過程中的糖分轉(zhuǎn)化。化驗數(shù)據(jù)見表1。

表1 西江制糖有限公司2009年12月30～31日上浮糖漿與粗糖漿質(zhì)量對比

白砂糖質(zhì)量得到了明顯的提高，特別是混濁度、SO2含量和水不溶物等降低的幅度在50%以上。白砂糖色值120IU以下、灰分0.05%以下、濁度30MAU以下、含硫量10mg/kg以下、水不溶物10mg/kg以下，可以滿足對成品糖質(zhì)量要求較高的高端行業(yè)使用。表2是2010年2月4～10日使用糖漿上浮前后白砂糖產(chǎn)品的數(shù)據(jù)對比。

3 技術(shù)關(guān)鍵點

目前，廣西也有許多糖廠上了糖漿上浮工藝設(shè)備，但有些廠由于應(yīng)用不好而閑置著。主要是對制泡控制不好，未能連續(xù)有效地控制糖漿上浮。

經(jīng)過幾個榨季的實踐，本人覺得要掌握好糖漿上浮，必須掌握好以下三個關(guān)鍵點。

表2 西江制糖有限公司2009/2010年榨季使用糖漿上浮前/后白砂糖質(zhì)量對照表

3.1 糖漿上浮處理要穩(wěn)定

主要是控制流量、溫度、藥品的穩(wěn)定，這幾個關(guān)鍵因素可以通過先進(jìn)、成熟的自動控制系統(tǒng)來達(dá)到穩(wěn)定。在實際操作中首先要控制流量的穩(wěn)定，要經(jīng)常同蒸發(fā)和煮糖崗位聯(lián)系，確保入汁和出汁的穩(wěn)定，如果糖漿流量忽大忽小或斷斷續(xù)續(xù)易造成反底，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2 制泡是否合理是糖漿上浮處理的關(guān)鍵

糖漿上浮處理要求打出的氣泡必須幼細(xì)而分布均勻，數(shù)量適當(dāng)。氣泡過量和粗泡都是不好的。氣泡過量，多余的氣泡在糖漿中形成大量的廢泡沫，大大增加了浮渣體積，在上浮器表面形成相當(dāng)厚的白色泡沫層，減少了單位體積浮渣中的絮凝劑量，削弱了絮凝劑的功能，降低浮渣的穩(wěn)定性。同時造成浮渣量大，處理困難。氣泡過大對糖漿氣浮處理也是有害的。直徑超過100μm的氣泡很難與絮凝物附著，它們自行浮起。較大的氣泡會在糖液中產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動和造成液體對流，產(chǎn)生不良影響。糖漿上浮處理制泡都要求氣泡盡可能微細(xì)。因為微細(xì)的氣泡較易被絮凝物捕捉和網(wǎng)羅在它的內(nèi)部，形成輕的集合體。這樣氣泡不易散失，絮凝物浮升快而穩(wěn)定，不易下沉，形成的浮渣結(jié)實。

3.3 浮升面積要恰當(dāng)

浮升面積過大，糖漿在浮升器停留時間長，糖漿轉(zhuǎn)化損失也就大。浮升面積偏小，則糖漿在浮升器停留時間不足，浮渣與糖漿分離就不充分，上浮出汁就不清亮透明，而且還夾帶有絮凝物出來，也就是反底，對煮糖不利，影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以選型時必須根據(jù)各廠的實際榨量計算出糖漿量來選取合適的浮升器浮升面積。上浮器的截面積可通過下式求得：

式中：A——上浮器截面積，m2

Q——上浮器排出的清糖漿量，m3/h

V——糖漿向下流動的平均流速，m/h

注：此V值不得大于浮渣的上升速度，一般取值為5.4～6m/h。一般浮升器的高度有2m已夠用，浮升良好，浮渣以下全部為清液。

4 小結(jié)

亞硫酸法的糖漿經(jīng)磷酸上浮后可較好地降低濁度，糖漿濁度降低達(dá)70%以上。所以對白砂糖的混濁度、含硫量及灰分降低有較好的作用，同時也降低色值，產(chǎn)品晶粒閃亮有光澤，提高了白砂糖的質(zhì)量；同時經(jīng)磷酸上浮處理后的糖漿清澈透明、不粘稠，提高煮糖效率，對產(chǎn)糖率的提高起到很大的作用。

糖漿磷浮法較好地提高了亞硫酸法糖廠的產(chǎn)品質(zhì)量，且增加上浮系統(tǒng)的設(shè)備投資不大，但效益可觀，所以磷酸上浮清凈法在甘蔗糖廠發(fā)展很快，且技術(shù)不斷完善，它已成為一種改善傳統(tǒng)的亞硫酸法產(chǎn)品質(zhì)量行之有效的清凈方法。

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