甘蔗制糖澄清工藝優(yōu)化及應(yīng)用分析

曾繁昌

（廣西來(lái)賓東糖遷江有限公司，廣西來(lái)賓 546100）

隨著生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)糖類產(chǎn)品的需求也不斷提升，糖業(yè)作為我國(guó)重要的基本產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)起到了十分重要的作用，也對(duì)糖產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求。在制糖的過(guò)程中，甘蔗作為主要的生產(chǎn)作物，需要不斷地完善整個(gè)加工工序和流程，更好地保障糖產(chǎn)品的綜合質(zhì)量，從而滿足生產(chǎn)和使用的需求。因此，需要不斷地加強(qiáng)整個(gè)甘蔗制糖澄清工藝研究力度[1]。

1 甘蔗制糖澄清工藝的重要性

在我國(guó)現(xiàn)如今的制糖工藝中，甘蔗制糖是一種十分重要的生產(chǎn)方式，其汁液本身的澄清程度將會(huì)在很大程度上影響成品糖的品質(zhì)和質(zhì)量。一直以來(lái)，國(guó)際上都極其重視甘蔗制糖澄清工藝，希望能夠借助工藝手段提高糖制品的質(zhì)量，推動(dòng)糖業(yè)的不斷發(fā)展。在國(guó)內(nèi)，我國(guó)一些學(xué)者也針對(duì)此進(jìn)行了深入研究，如通過(guò)合理篩選澄清劑等，從而進(jìn)一步幫助甘蔗制糖澄清工藝解決了一系列的相關(guān)問(wèn)題，排除了季節(jié)和各項(xiàng)復(fù)雜因素的影響，使甘蔗制糖澄清工藝和質(zhì)量得到了基本的保障。

2 甘蔗成分對(duì)制糖澄清方法的影響

甘蔗的主要組成成分相對(duì)較為復(fù)雜，包括蔗糖、還原糖、蛋白質(zhì)、各種氨基酸和有機(jī)酸等非糖分物質(zhì)。在整個(gè)制糖的過(guò)程中，還原糖在堿性條件下發(fā)生進(jìn)一步分解，而且會(huì)與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而產(chǎn)生一些有機(jī)酸及有色物質(zhì)，但是這些有色物質(zhì)很難被去除，影響蔗汁的色澤，還會(huì)增加蔗汁的可溶性鈣含量。除此之外，還原糖含量和pH值等方面也有一系列相關(guān)性[2]。pH值越高會(huì)加快還原糖的分解效率，因此蔗汁還原糖的含量是確定混合汁加熱溫度等技術(shù)方面的重要依據(jù)和理論基礎(chǔ)。除此之外，通過(guò)控制硫熏強(qiáng)度的方式確定蔗汁吸收二氧化硫的含量，在蔗汁澄清的過(guò)程當(dāng)中二氧化硫和石灰乳發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生一定的強(qiáng)有力的吸附粒子，沉淀吸附除去部分雜質(zhì)含量。二氧化硫還具備一定的漂白及抑制色素生成的作用，對(duì)于蔗汁中的高價(jià)鐵化合物等致色物質(zhì)具有一定的還原功效，從而使雜質(zhì)的色澤變淺，并且還可以抑制黑色素的生成，從而保障整個(gè)澄清工藝可以達(dá)到良好的澄清效果。

3 甘蔗制糖澄清的方法

3.1 亞硫酸法澄清工藝

以二氧化硫作為主要的澄清劑，在混合汁經(jīng)過(guò)預(yù)灰、一次加熱和二次加熱等工序后進(jìn)行沉降過(guò)濾，讓蔗汁進(jìn)行固液分離，再次加熱，蒸發(fā)后成為糖漿，最后再經(jīng)過(guò)清凈糖漿使其成為結(jié)晶原料[3]。這項(xiàng)工藝的主要原理為亞硫酸根離子和鈣離子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成具有吸附性的亞硫酸鈣沉淀，吸附除去其蔗汁中的雜質(zhì)和色素，使甘蔗中的物質(zhì)達(dá)到進(jìn)一步的沉降。另外，對(duì)pH值繼續(xù)調(diào)節(jié)中和操作，使其達(dá)到一些非糖物發(fā)生凝聚的條件，產(chǎn)生沉淀，通過(guò)化學(xué)和物理的共同作用實(shí)現(xiàn)澄清效果，同時(shí)還能抑制微生物的繁殖。

3.2 石灰法

石灰法的主要澄清劑品為石灰，將混合汁預(yù)熱至60 ℃后加入石灰乳，將pH值調(diào)節(jié)中和控制在7.7～8.0，再加溫到100～105 ℃，最后再進(jìn)行分離操作，得到澄清汁以及泥汁，然后將泥汁進(jìn)行過(guò)濾和蒸發(fā)發(fā)酵得到糖漿，以供給結(jié)晶品使用。另外，石灰法的操作整體相對(duì)較為簡(jiǎn)潔，使用到的設(shè)備相對(duì)較少，只需要通過(guò)調(diào)節(jié)中和pH值的操作幫助蔗汁沉淀凝聚，過(guò)程中還能除去雜質(zhì)和色素，但是這一工藝更加適合于粗加工生產(chǎn)過(guò)程中，而不適于精加工生產(chǎn)。

3.3 碳酸法

碳酸法的主要澄清劑是石灰和二氧化碳。經(jīng)一次加熱、預(yù)灰、一碳飽充、二次加熱、全汁過(guò)濾等得到一碳清汁，再經(jīng)過(guò)二碳飽充、三次加熱、過(guò)濾之后，得到二碳清汁，通過(guò)琉熏和加熱蒸發(fā)之后形成甘蔗糖漿，最終進(jìn)行硫漂，供結(jié)晶使用。這一工藝的基本原理主要是通過(guò)碳酸鈣粒子吸附色素和雜質(zhì)，從而達(dá)到降低色值以及提升清凈純度的效果[4]。另外，由于蔗汁中含有較多的還原糖，為了避免其在高溫和強(qiáng)堿的情況下產(chǎn)生分解，所以，要嚴(yán)格控制石灰量和pH值，一碳加入石灰乳含量對(duì)蔗比為1.5%～1.8%，pH值為10～11，二碳pH值為8.1～8.4，從而對(duì)一碳后所分離出的清汁中的石灰和鈣鹽進(jìn)行進(jìn)一步的沉淀和溶解，盡可能地吸附其中的色素和沉淀物，更好地保障澄清汁的品質(zhì)和質(zhì)量。

4 甘蔗制糖澄清工藝優(yōu)化的具體方式

對(duì)于整個(gè)甘蔗制糖澄清工藝的優(yōu)化方法可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式開展。首先需要通過(guò)對(duì)整個(gè)過(guò)程中的甘蔗制糖澄清工藝的影響因素進(jìn)行分析和確定，除此之外，影響整個(gè)甘蔗制糖澄清質(zhì)量的因素包括磷酸值、pH值、加熱溫度、流量等方面，這些系數(shù)的變化會(huì)影響整個(gè)澄清效果和最終成品糖質(zhì)量。因此，需要對(duì)其他各項(xiàng)因素方面進(jìn)行管理和控制，從而保障甘蔗制糖澄清的整體質(zhì)量進(jìn)一步提升。另外，可以通過(guò)澄清過(guò)程中的動(dòng)態(tài)化模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體和綜合地分析，得出比較優(yōu)異的方法從而進(jìn)一步推進(jìn)澄清工藝的優(yōu)化升級(jí)。在制糖澄清工藝的過(guò)程中，澄清質(zhì)量最好的條件為磷酸添加的含量為300 μL /L、pH值達(dá)到7.4、絮凝劑添加含量為2.8 μL /L。為了更好地保障實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果的真實(shí)準(zhǔn)確，需要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，防止實(shí)驗(yàn)的偶然性盡可能地避免。通過(guò)相應(yīng)的研究和實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)甘蔗制糖澄清的效果得到了更加明顯的提升，不僅僅大大降低了其濁度，還盡可能地提高了其效率和質(zhì)量[5]。通過(guò)相應(yīng)的澄清工藝和具體的影響因素的管理和控制，確定了其更高的效果和工藝表現(xiàn)條件，對(duì)于蔗糖澄清工藝和整個(gè)制糖生產(chǎn)達(dá)到了更加積極的影響作用。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)如今，我國(guó)制糖企業(yè)和社會(huì)對(duì)整個(gè)甘蔗制糖澄清工藝的重視不斷提升。在制糖澄清工藝中，需要從磷酸值、硫熏強(qiáng)度、加熱溫度和pH值等這些方面嚴(yán)格控制，從而提高最終的澄清效果和質(zhì)量。提高蔗糖制糖澄清工藝的質(zhì)量，不僅能夠保障糖制品的質(zhì)量，還能夠提升制糖企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)食品行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。