摘要：我國是世界上使用甘蔗制糖最早的國家之一，已有2000多年的歷史。當(dāng)前，根據(jù)制糖工藝的不同，甘蔗白砂糖可分為硫化糖和碳化糖。碳化糖由于保質(zhì)期較長，質(zhì)量較好，價(jià)位相對(duì)硫化糖高，目前國內(nèi)多數(shù)糖廠生產(chǎn)的是硫化糖。制糖工藝過程中，如何在得到質(zhì)量更高的清汁的同時(shí)又能提高糖分回收率和減少廢蜜糖分損失，就需要采取一些澄清方法。本文在此先分析了甘蔗不同成分對(duì)制糖澄清工藝指標(biāo)確定的影響，然后又提出了幾種常見的澄清方法。論文發(fā)表：《廣西糖業(yè)》是由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自創(chuàng)刊以來，以新觀點(diǎn)、新方法、新材料為主題，堅(jiān)持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。廣西糖業(yè)內(nèi)容詳實(shí)、觀點(diǎn)新穎、文章可讀性強(qiáng)、信息量大，眾多的欄目設(shè)置，廣西糖業(yè)公認(rèn)譽(yù)為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。廣西糖業(yè)并獲中國優(yōu)秀期刊獎(jiǎng)，現(xiàn)中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。

　　關(guān)鍵詞：甘蔗;制糖;澄清

　　Abstract: In the sugar process, how to get high quality juice and can improve the recovery rate and reduce waste sugar honey losses, it requires some clarification method. This paper first analyzes the different components on cane sugar clarification technique index to determine the impact, and then puts forward several common methods of clarification.

　　Key words: cane sugar; clarification;

　　中圖分類號(hào)：[T-01] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

　　引言：壓榨出來的蔗汁還含有很多雜質(zhì)，必須經(jīng)過多道工序來進(jìn)行蔗汁的處理，才能保證下道工序的順利進(jìn)行。這些工序包括：預(yù)灰和加熱工序、蔗汁的硫熏中和、蔗汁的沉降、蔗汁的過濾等。

　　一、甘蔗不同成分對(duì)制糖澄清工藝指標(biāo)確定的影響

　　1、預(yù)灰pH值、中和pH值及混合汁加熱溫度的確定

　　在制糖過程中，還原糖主要產(chǎn)生堿性分解及與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成有機(jī)酸與有色物質(zhì)等，有色物質(zhì)在制糖生產(chǎn)中很難被除去，蔗汁色澤和蔗汁可溶性鈣鹽含量增加。另外，所生成的高分子物質(zhì)還會(huì)增大蔗汁粘性，影響蔗汁沉降、過濾及結(jié)品及分蜜操作，對(duì)制糖生產(chǎn)不利，因此在制糖生產(chǎn)過程中要盡可能避免還原糖發(fā)生堿性分解與美拉德反應(yīng)。由于還原糖與氨基酸的美拉德反應(yīng)在低溫、弱堿條件(溫度低于55℃，Ph值低于8.5時(shí))很難發(fā)生，故在磷酸亞硫酸法澄清過程中，還原糖美拉德反應(yīng)對(duì)澄清效果的影響并不明顯。還原糖的堿性分解主要與蔗汁還原糖含量、pH值及加熱溫度有關(guān)。還原糖越高，pH值越高，溫度越高，則還原糖分解越嚴(yán)重。因此，蔗糖還原糖含量是糖廠確定pH值、中和pH值和及混合汁加熱溫度等技術(shù)指標(biāo)的重要依據(jù)。

　　2、磷酸用量的確定

　　磷酸是亞硫酸法糖廠澄清的一個(gè)重要因素，其與石灰乳反應(yīng)生成的網(wǎng)絡(luò)絮狀結(jié)構(gòu)的除雜脫色作用是別的無法替代的。故添加適量磷酸對(duì)亞硫酸法糖廠清凈非常關(guān)鍵。過少，達(dá)不到清凈的目的;過多，則生成過多的磷酸鈣絮狀沉淀物，沉降器泥底膨脹，清汁排出困難，泥汁體積大，增加過濾負(fù)擔(dān)。

　　亞硫酸法糖廠添加量主要取決于蔗汁自然磷酸值，蔗汁膠體與色素等非糖分含量。自然磷酸值小，膠體、色素等非糖分含量高，則磷酸用量要適當(dāng)增加。以生成足夠的網(wǎng)絡(luò)絮狀結(jié)構(gòu)將非糖分除去，以保證清凈效果。

　　3、硫熏強(qiáng)度的確定

　　在制糖生產(chǎn)中，蔗糖吸收二氧化硫多少用硫熏強(qiáng)度來表示。在蔗汁澄清中，二氧化硫與石灰乳反應(yīng)生成帶正電硫酸鈣，具有很強(qiáng)的吸附力，能吸附已凝聚的膠體粒子、色素等非糖分，沉淀析出，除去蔗汁部分雜質(zhì)。同時(shí)，在蔗汁澄清中，二氧化硫還具有漂白脫色及抑制色素生成的作用，二氧化硫?qū)φ嶂械姆宇悺⒏邇r(jià)鐵化合物等致色物質(zhì)具有還原作用，使色素顏色變淺;因二氧化硫能與單糖的醛基及酮其發(fā)反應(yīng)，減緩或避免了美拉德反應(yīng)，因此二氧化硫還能抑制累精色素的生成。由此可知，在制糖生產(chǎn)中，二氧化硫主要取決于蔗汁中膠體、致色物質(zhì)(酚類物質(zhì)與鐵等)、還原糖等非糖分含量，二氧化硫用量隨著蔗汁非糖分含量升高而增大，才能保證良好的澄清效果。

　　二、幾種常見的澄清劑

　　1、石灰

　　石灰是甘蔗糖廠使用的主要澄清劑，價(jià)格低，作用強(qiáng)。石灰法、亞硫酸法、碳酸法、上浮法都用到它。從原理上講，澄清只用了石灰中的有效氧化鈣，可是石灰中的有效氧化鈣通常為60%到80%，即雜質(zhì)為20%到40%。這些雜質(zhì)有不少溶于蔗汁中，不能通過沉淀過濾與蔗汁分離，這就是為什么看上去清汁比混合汁透明，而清汁純度常會(huì)低于混合汁純度的原因之一。澄清要求的pH值控制不好時(shí)，清汁中常會(huì)留有更多的灰分，這對(duì)增加加熱面積垢，增加白糖灰分，減少白糖產(chǎn)率，增加廢蜜產(chǎn)率起到了相當(dāng)大的不利作用。

　　2、磷酸

　　磷酸是輔助澄清劑，亞硫酸法澄清過程中，蔗汁自然磷酸值偏低，就得加磷酸，用量不少，特別是上浮法。利用磷酸和鈣離子在蔗汁中生成磷酸鈣。磷酸鈣是絮狀的沉淀物，吸附雜質(zhì)能力強(qiáng)。利于與微小氣泡結(jié)合而浮升到液面，方便撇除。目前，磷酸用量比以前多了，磷酸價(jià)格不低，使得糖廠生產(chǎn)成本增加。磷酸往往是用濕法生產(chǎn)的磷酸，即用濃硫酸與磷礦石反應(yīng)而得到的磷酸，磷酸中難避免重金屬的帶入，如果重金屬到蔗汁中，那么人食到重金屬是不可避免的。

　　3、二氧化硫

　　二氧化硫是甘蔗廠使用的主要澄清劑，目前亞硫酸法糖廠的硫熏比以前提高了很多，已超過20ml，澄清作用大了。按照以前中和pH值中性的要求，白糖質(zhì)量理化指標(biāo)達(dá)到要求，可是衛(wèi)生指標(biāo)中的二氧化硫殘留量偏高了。為了降低白糖中二氧化硫殘留量，不少糖廠提高了中和pH值，有的廠中和pH值達(dá)到了8.0.清汁中留有不少鈣離子，導(dǎo)致蒸發(fā)罐加熱面積垢增加，一般3到5天清理一次蒸發(fā)罐污垢。國內(nèi)外針對(duì)這個(gè)問題對(duì)阻垢劑的研究應(yīng)用成為了熱點(diǎn)。pH值高，溫度高，還原糖破壞多，物料色值增加。

　　4、生物酶制劑

　　酶是具有催化活性的蛋白質(zhì)，可由微生物發(fā)酵得到。糖廠可使用復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶制劑含有能水解糖汁中膠體大分子的酶及降低糖汁色值的酶，不含蔗糖酶。復(fù)合酶制劑用于制糖生產(chǎn)，能大大降低糖液粘度，能降低糖汁色值，對(duì)糖液沉降顆粒的沉降、過濾，糖液蒸發(fā)、結(jié)晶，分蜜是十分有利的。

　　5、離子交換樹脂

　　離子交換樹脂可用陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂及脫水樹脂。離子交換樹脂可除去糖液中的陽離子，陰離子交換樹脂可除去糖液中的陰離子，提高糖液的純度，脫色樹脂可除去糖液中的色素，對(duì)提高白糖質(zhì)量十分有利。可是樹脂中如果還含有沒聚合完的單體分子，這些單體分子對(duì)人體有毒，用后的樹脂要再生，再生會(huì)產(chǎn)生難以處理的廢液。

　　三、其他清凈方法

　　1、石灰法

　　石灰法是用石灰作為主要清凈劑的蔗汁清凈方法，我國早在三百多年前就已經(jīng)使用。因?yàn)槭覂r(jià)廉，無毒和易于獲得，目前仍然是糖廠最常用的清凈劑。國外的甘蔗糖廠生產(chǎn)糖度在96%以上的粗糖時(shí)一般也采用次方法。

　　2、凝浮法

　　蔗汁中的沉淀物與蔗汁之間有重度差，要通過沉降來使固體和蔗汁進(jìn)行分離。但如果沉淀的顆粒又輕又小就會(huì)浮在蔗汁中，很難沉降。此時(shí)若能在蔗汁中產(chǎn)生很多的小氣泡依附在這些顆粒上，就會(huì)增大其浮力使其浮升，并由液面溢流到泥汁鍋內(nèi)，清液則流到汁箱。

　　3、離子交換法

　　離子交換樹脂是一種含有易于交換的離子活性基團(tuán)的高分子量聚合物，它不溶于水，化學(xué)型能很穩(wěn)定，在一定溫度范圍內(nèi)使用時(shí)不降解。此技術(shù)在糖廠得到了廣泛應(yīng)用。

　　四、總結(jié)

　　綜上所述，蔗汁成分對(duì)制糖生產(chǎn)過程澄清工藝指標(biāo)的確定有很大影響，特別是蔗汁中還原糖、酚類物質(zhì)、總膠體與鐵等非糖分及自然磷酸值的含量，對(duì)預(yù)灰PH值、中和pH值、混合汁加熱溫度、磷酸用量及二氧化硫用量的確定起到?jīng)Q定性的作用。又通過以上幾種澄清辦法，既能使制糖的成分得到澄清，又能提高糖分回收率和減少廢蜜糖分損失。