石灰法、亚硫酸法和碳酸法清净对蔗汁脱色(上)

色值是糖品最重要的特性,但在蔗汁清净中,通常不把脱色看作主要目标.根据实验结果,所有的常规清净方法都有显著的脱色潜力,甚至比工业实践中所意识到的更高.测试了4种主要的清净方法:热汁加灰石灰法、亚硫酸法、单碳酸法和双碳酸法,并研究了各种清汁的色值特性.碳酸法在甘蔗糖业中的应用不是很广泛,但硫磺价格的周期性上涨、糖质量问题和环境问题,都促使人们设法考虑用发酵车间免费的CO2替代或补充SO2.研究了粗汁和清汁间的相对脱色率,石灰法、亚硫酸法、单碳酸法和双碳酸法的平均脱色率分别为35％、47％、44％、74％.检测了影响石灰法清汁色值的几个因素,即:沉降停留时间和温度、蔗渣和滤泥含量、磷酸和蛋白质添加量的影响.加灰量低于1 kgCaO/t蔗(石灰法、亚硫酸法、单碳酸法)情况下,除了新生成的磷酸钙沉淀对色素的吸附外,很大一部分脱色效果来自于受热凝结的甘蔗蛋白的吸附.在常规清净方法中,用于吸附色素的磷酸钙沉淀是过量的.亚硫酸法和单碳酸法的脱色效果接近,但单碳酸法处理得到的清汁和糖浆的热稳定性明显较差,需要进一步研究.     

离子交换纤维对蔗汁脱色的研究

研究了离子交换纤维和离子交换树脂对糖厂蔗汁的脱色性能,主要研究离子交换纤维对糖厂清汁脱色的效果,最佳的工艺条件,以及离子交换纤维的再生。结果表明,离子交换纤维对蔗汁脱色有很好的作用,有广泛的应用前景。     

甘蔗混合汁无硫澄清工艺的澄清效果研究

分析无硫澄清工艺的清汁、糖浆与白砂糖理化指标,并通过T检验分析这些物料理化指标与亚硫酸法的差异显著性。同时分析无硫澄清工艺过程Ca_3(PO_4)_2、CaCO_3及单宁钙协同CaCO_3等沉淀物微观结构及吸附蔗汁胶体、色素效果,探讨无硫澄清的除杂脱色原理。结果表明,无硫澄清工艺清汁和糖浆在纯度、色值、还原糖含量等指标T检验p值均大于0.05,而清汁浊度、糖浆电导灰分及浊度的p值小于0.05,表明无硫澄清工艺与亚硫酸法工艺清汁、糖浆在纯度、色值、还原糖含量等关键指标无显著差异,在清汁浊度、糖浆浊度与电导灰分存在显著性差异;所煮制白砂糖不含SO_2,色值为46 IU,浊度21 MAU,水分0.07%,电导灰分0.024%,色值与浊度明显优于亚硫酸法(色值62 IU,浊度38 MAU,表明无硫澄清工艺完全可以满足一级白砂糖生产的工艺要求,且在色值与混浊度更具有优势。从扫描电子显微镜图可知,纯水体系生成的CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2和单宁钙沉淀具有明显的晶体结构,晶体间存在许多空隙,且在蔗汁体系生成CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2及单宁钙沉淀晶体间绝大多数空隙已全部或大部分被填充,特别单宁钙,空隙数量已显著减少,甚至观察不到,表明上述沉淀物生成时会同步吸附混合汁的胶体、色素等形成共沉淀,从而将它们除去,胶体去除率与脱色率达到46.17%和50.61%,优于亚硫酸法,这可由清汁、糖浆及白砂糖紫外全波扫描图证实。     

降低清汁色值及灰分的研究

用预灰高碱、中和高碱及常规亚硫酸法对蔗汁进行室内澄清试验 ,结果表明 ,中和高碱的清汁色值及灰分较低     

亚硫酸法中一个值得研究的问题(一)——不纯糖液中亚硫酸钙沉淀的特殊性

(一) 我国甘蔗糖厂普遍采用亚硫酸法生产白砂糖,它的流程和设备比较简单,消耗材料也较少,但它的澄清效果不够好,清汁和糖浆灰分多,蒸发罐积垢严重,对某些蔗汁不能适应而出现澄清困难,因此需要研究改进。亚硫酸法清汁的灰分和钙盐含量常比混合     

糖汁电絮凝脱色的研究

研究采用电絮凝法对糖汁进行脱色,考察了电絮凝时间、电流密度、温度、初始pH以及电极间距对糖汁脱色效果的影响。结果表明,用铝做电极材料,电絮凝法处理糖汁的最佳工艺条件为:电絮凝时间12 min、电流密度600 A/m2、温度50℃、电极间距15 mm和初始pH4～9,在此条件下糖汁的脱色率可以达到90%以上。     

钢渣对甘蔗糖厂混合汁脱色性能的研究

为了研究开发新型的蔗汁脱色剂,利用钢渣对甘蔗糖厂混合汁进行了脱色处理,研究了钢渣细度、钢渣用量、处理温度、处理时间等因素对蔗汁脱色效果的影响,并确定了钢渣用于蔗汁脱色的最佳工艺条件为:钢渣细度100目,钢渣用量3g,处理温度45℃,处理时间5min。钢渣对甘蔗糖厂混合汁的脱色率最高可达70.47%。     

旋流分离技术应用于预灰汁除胶除杂的研究

本文介绍了旋流分离技术在亚法澄清工艺上的应用研究,通过生产实践证罚,该技术在提净糖汁方面有一定的优越性和先进性,在对蔗汁除胶除杂,提高蔗汁纯度等方面效果显著,达到改善清汁品质,提高产品质量的目的。     

响应面法优化超声强化蔗汁低温脱色的研究

为完善制糖过程中蔗汁清净技术和丰富超声空化应用研究,利用Design-Expert软件中的BoxBehnken模型设计和响应面分析法,对超声强化蔗汁低温脱色的条件进行了优化。在单因素实验基础上,选定絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的加入量、超声功率及溶液温度为实验因素,蔗汁色值为考察指标,响应面分析得到超声强化蔗汁脱色的最佳条件:PAM加入量为9.2 mL,超声功率为394 W,溶液温度为73.0℃。以此条件处理后蔗汁的色值为257IU,比100℃时用传统石灰澄清技术处理的蔗汁色值(281 IU)降低了8.5%。说明超声强化蔗汁低温脱色具有良好的效果,为蔗汁清净技术的进一步发展提供参考依据。     

甘蔗混合汁单宁无硫澄清脱色机理的研究

依次使用截留分子量为250、100、50 k Da的管式超滤膜来对甘蔗混合汁单宁无硫澄清工艺的一清汁进行过滤,再分别在一级截留液、二级截留液及三级透过液中加入单宁溶液、Ca(HCO3)2溶液及石灰乳进行二步澄清处理,分别检测二步澄清处理前后蔗汁色值,并使用全波长扫描技术分析蔗汁紫外吸收情况,分析单宁钙、Ca(CO3)2对蔗汁的不同分子量色素脱色效果;采用扫描电镜技术对纯水体系和蔗汁体系所生成的单宁钙与碳酸钙沉淀结构进行表征,研究其蔗汁澄清脱色机理。结果表明,单宁钙与碳酸钙可减少蔗汁中含有不饱和键致色物质含量和减少致色物质不饱和健数量,具有良好的脱色作用;单宁钙与碳酸钙晶体具有多孔隙结构,能很好地将蔗汁中有胶体、色素等非糖分吸附形成共沉淀,具有良好澄清效果。