制糖工艺指标及工业自动化技术分析

j ／ I中a外r．!~苎 工艺 技术 上 乙仪小 制糖工艺指标及工业自动化技术分析 罗曼青 (广 东省丰收糖业发展有限公 司 广 东湛江 524244) 摘要： 目前 ， 我国的制糖技术和制糖业在科学技术的推进下取得 了突破性发展 ， 尤其是在制糖条件、 种类和技术上 已经 日 趋完善、 多样和成熟。 由此可见， 我国未来的制糖业要想做到与时俱进的同时， 也保障产品的质量， 就必须借助先进的生产工艺和 技术， 而工业自动化技术则将成为未来制糖业的主流。 下面本文将详细探讨制糖工艺指标的重要性、 制定及其工业自动化技术在 制糖 中的具体应 用。 关键 词： 制糖 工艺技 术指 标 工业 自动化技术 中图分类号： T S244 文献标识码： A 文章编 号： l 672— 5336( 2014 )O4— 000l 一 02 基于制糖在工艺上具有复杂性 ， 同时在生产过程 上具有流程性 ， 在制定和执行工艺指标的时候 ， 任何 指标的变动， 都会对后续工艺指标造成严重 的影响 ， 进而导致制定和执行制糖指标的难度较大。 但是随着 工业 自动化技术 的引进 ， 就使得整个生产过程无需人 工干预 ， 各个环节均进行 自动化操作 ， 这样不仅提升 了生产效率， 同时也将生产耗 能降低， 实现了企业效 益最 大 化 ， 并且 也推进 了制糖 业 的发展 。

1 制糖工艺技术指标制定的重要性 基 于 我 国幅员 辽 阔 ， 并且存 在环 境和 地 域之 间的 差 异性 ， 使得 甘蔗 在 种类 上 也具 有 多样 性 ， 并且在 天 然色素的含量上也存在显著的差异 ， 这样就使得必须 加入大量石灰于制糖流程 中。 同时为了脱色， 必须将 硫熏强度增强 ， 对于非糖分含量大的甘蔗在加工过程 中还要对无机 、 有机和不含氮的非糖分进行 区分 ， 并 且蔗汁成分还会受 土壤环境的影响 。 由此可见 ， 调整 制糖 工 艺指 标具 有重 要 的意义 。 还原糖含量的高低是评判甘蔗成熟度的重要指 标 ， 当甘蔗过于成熟或者是未成熟的情况下 ， 还原糖 的含量就会较高。 在加工过程中， 石灰就不能加入过 多 ， 在执行制糖厂工艺指标的时候 ， 也会受操作人员 个 人能 力 、 经验和 方 法 等 因素 的影 响 ， 进 而导 致 目标 指标与实 际情况存在显著差异。 因此 ， 对工艺指标适 时调整是满足正常煮炼的重要环节。 2 制糖工艺指标的制定 蒸发和澄清工艺在制糖中属于主要环节， 假如制糖 厂采用的是硫酸法， 在执行澄清工艺的时候必须加入预 加灰， 进而起到“预处理”的作用 ， 分离出蔗汁中的磷酸 和蛋 白质等 ， 石灰与亚硫酸反应 的同时就生成CaSO ， 降 低胶体物质的保护作用 ， 进而表明CaSO。

完全反应。 澄清工艺作为贯穿制糖过程 的关键操作 ， 直接影 响着糖的质量和产量 ， 而时间、 温度、 pH 值则是澄清工 艺 的重要指标 。 在pH值上 亚硫酸法清汁低 出中和0． 1～ 0 ． 2 ， 主要是加热时磷酸钙与亚硫酸钙继续反应。 若石 灰乳质量在制糖 中不合格 ， 清汁pH值则会高于中和pH 值。 故而应将清汁PH 值作为确定工艺指标的标准。 在 气温上 ， 必须控制在1O0℃， 基于蔗汁蒸发受高温影响， 消耗时间较长， 同时蔗汁的P H 值也会受到时间的影 响。 pH值降低， 糖汁偏酸， 转化速度加快， 温度升高， 则 进一步延长时间， 降低收回率。 而导致该现象发生的主 要原因就是过硫熏， 反应中CaSO， 溶解成了Ca(HSO )， ， 糖浆中融入了大量钙离子， 增加水不溶物含量 ， 产生外 糖。 在硫熏量在0． 4 ～0． 6g／ L 以下的情况下， 亚硫酸形 成钙盐的难度加大 ， 使得形成少量的CaS O， 粒子、 高灰 分和清汁含钙量， 降低清汁纯度。 不断增加硫熏量的同 时 ， 亚硫 酸脱 色 作 用加 强 ， 并 促进 大量 亚硫 酸 钙 的生 成 ， 吸附大量 色素 ， 使 清汁颜 色变浅 ， 降低 灰分 和清汁 含 钙量 。

当pH值 超过 中性 或升高时 ， 就会 分解还原糖 ， 使其他物料颜 色变深 ， 增 加糖色纸 ， 因此 需对温度适 当 提 升 ， 使 钙 与亚硫 酸 、 磷 酸进 行反应 。 同时控 制石 灰的 加入量 ， 温度控 制在60 ℃内， 不 能为强碱 性 ， 并 且保证 指标制定的合理性 ， 综合考虑糖的质量和产量。 3 制糖工业 自动化技术 3． 1 自动化 压榨 车 间 该车间可将系统分为磷酸控制系统和进蔗系统两 部分 ， 实时榨量是控制进蔗系统的核心 ， 辅助对 比量 选择3个斯解机与2个蔗带的反馈速度与电流， 形成的 是一个多 回路PID控制 ， 并且具有稳 定性 。 在 制糖 中加 入磷酸的量是关键， 自动加入 的依据是混合汁含磷酸 量和实时榨量 ， 保证了磷酸加入量 的适中。 在该系统 设置之后 ， 无需人工干预 ， 同时也保证了在进榨或添 加过程中 ， 磷酸与甘蔗的量具有稳定性。 与传统工艺 相 比之下 ， 该系统保证 了蔗 比与磷酸控制以及电机电 流的稳定 ， 保证 了入榨均衡和生产 连续性 ， 同时还具 有安全性高、 故障率低等特点。 3． 2 自动化 蒸 发和 澄 清 以上流程均具有复杂性的特点， 由用汽系统和糖 浆系统共 同完成制糖工艺 ， 在 自动控制要求 中指 出， 糖浆系统得 以控制 的关键就是将液位检测点安装于 粗糖浆箱、 粗糖浆平衡箱、 五效蒸发罐、 沉降器、 混合汁 箱、 清汁箱 以及中和汁箱上 ， 为糖浆系统的控 制提供 参考依据 。

为了达到蒸发 目的， 必须控制五效真空蒸 发及其一次 、 二次、 三次加热的温度 ， 故而必须将温度 检 测点 安装 于 汁室 、 五 效 蒸 发罐 汽 室和加 热 器上 ， 有 效控制用汽系统 。 这样有效地对 两个系统实施了控 制 ， 同 时也将 糖分 回收率 提升 ， 将 能耗 降 低 。 3． 3 自动化 结 晶 阶段 本阶段主要包括了连续结晶法和间歇式结晶法两 种。 前者具有静压损失小、 液面低的特点， 对低参数蒸 汽 的使 用有 利 ， 大 大促 进 了热能使 用 率 的提 升 ， 同时 糖膏体积与加热面积之 比不变 ， 煮糖时间短 ， 对流结 晶有利； 而后者的特点则恰好相反 ， 且对流不好 、 糖膏 体积和加热面积之 比变小 ， 对结晶不利 ， 并且煮糖时 间长。 同时连续结晶的优势还有生产便于管理、 用汽 均衡 、 稳定生产， 而间歇式结 晶则具有成品糖质量高 的优势。 以上两种结晶手段均有效地改善了人工控制 的不足 ， 降低 了降耗。 为了使结晶过程缩短、 能耗降低 、 生产效率和产品 ⋯⋯下转第3页 中外食品工业 5 1 D— foreign Food Industry 1