論符合新質(zhì)量標準的耕地白糖糖漿澄清法

1、論符合新質(zhì)量標準的耕地白糖糖漿澄清法    方案是，用以磷酸鹽澄清為基礎(chǔ)的糖漿澄清法來代替二次硫熏。磷酸鹽法能降低糖廠生產(chǎn)過程中的有色物質(zhì)，象色質(zhì)和色源物質(zhì)包括類黑精，焦糖和葡萄糖果糖的堿性降解物質(zhì),等等。澳大利亞糖業(yè)研究所（SRI）從1960年開始研究糖漿澄清法，在實驗室和糖廠進行試驗以評價磷酸法糖漿澄清技術(shù)提高原糖可濾性。實驗證實，此方法需要把糖漿加熱到7686，加入磷酸和石灰乳生成具有沉降作用的磷酸鈣，磷酸鈣浮渣的成分是：脂類、蠟、蛋白質(zhì)、灰分。得出結(jié)論，蔗汁階段的澄清對糖漿澄清階段的提高有重要的影響。對糖漿澄清器的效能影響最大的因素是在糖漿進入澄

2、清器前的通氣量。Bennett1971年做了一項重要的研究，調(diào)查了在精煉糖廠的回溶糖漿中，作為磷酸澄清工藝中的一部分的非凡化學(xué)品的用途，從實驗中篩選出兩種化學(xué)品，即Talofloc（陽離子脫色劑）和Taloflote（聚丙烯酰胺）。一種類似的絮凝劑，(陽離子脫色劑?)Talodura后來在原糖生產(chǎn)中的糖漿澄清中得到了應(yīng)用。在文獻報道中有許多的文章是關(guān)于糖漿澄清的，包括Rein和Cox(1987年)，F(xiàn)okHon-Jun(1989年)，和Smith等人（2000年）。關(guān)于中間汁的澄清是非常少見的（即，在五效蒸發(fā)的第三、四效）。在中間汁中通過沉淀去除多糖、著色劑、色源物質(zhì)、灰分和成垢物質(zhì)，會減少末

3、效的結(jié)垢，也相應(yīng)地提高了糖的質(zhì)量。糖業(yè)研究所（SRI）最近為澳大利亞以及國外的一些糖廠進行了大量的調(diào)查工作，主要是關(guān)于澄清中間汁和末效糖漿，來提高糖的質(zhì)量和降低SO2的含量。實驗室的研究在糖業(yè)研究所的實驗室中進行了中間汁和末效糖漿的澄清實驗，實驗設(shè)計如下:一系列化學(xué)添加劑與去除多糖、色素、灰分和濁度的關(guān)系工廠實驗過程中收集的蜜洗蜜及澄清糖漿的晶體生長速率用化學(xué)方法和射線粉末衍射技術(shù)來分析在澄清過程中除去的成分獨立實驗中，在加石灰乳前，80時向糖漿樣品中加入磷酸（250500mg/kg固溶物）。在加入絮凝劑前，用高速剪切混合器對加灰的糖漿進行充氣（aerated）。實驗中所用到的絮凝劑（它們的平

4、均水解程度）是A2100(5),LT27AG(27),A2120(30),A2125(34)。這些陰離子型絮凝劑的平均分子量是23×106。澄清中段糖漿的結(jié)果表列出了澄清糖漿中的主要無機成分、濁度、色值等組成部分。澄清四效的糖漿，濁度降低了86，但澄清三效的糖漿濁度僅降低了54。在pH=7.8的狀態(tài)下澄清，P2O5的殘留量降到最低，但是CaO的含量卻增長最大。在三效澄清糖漿，SiO2的含量顯著增加。表在pH6.5和pH7.8時，用絮凝劑A2120，加入量為10mg/kg（固溶物），澄清中間汁（三效和四效）試驗樣品錘度pH濁度在900nm色值（IU）CaO(mg/kg固溶物2 3 4

5、5 )MgO(mg/kg固溶物)SiO2(mg/kg固溶物)P2O5(mg/kg固溶物)原始三效糖漿34.16.113160002207216325755澄清三效糖漿34.56.561570024222178689137澄清三效糖漿34.47.88165003080210768911原始四效糖漿45.25.961168002400223524153澄清四效糖漿45.06.58163002435218944265澄清四效糖漿45.27.8915800321422372528在中間汁的澄清中加入添加劑的效果調(diào)研在中間汁的澄清中加入化學(xué)物質(zhì)去沉淀成垢物質(zhì)和其它成分的影響。另外，還調(diào)查了在中間汁澄清中

6、加入其它化學(xué)物質(zhì)，對降低色值、多糖成分的效果。去除結(jié)垢成分在制糖過程中，大多數(shù)的草酸鹽及烏頭酸鹽離子存在于蔗汁及后續(xù)的糖加工工藝中。結(jié)果不易產(chǎn)生自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。而加入游離的草酸和烏頭酸應(yīng)易于促使與游離的鈣離子發(fā)生沉淀，從而影響酸的殘留量。在加入草酸和烏頭酸的情況下澄清三效和四效的糖漿。試驗結(jié)果見表:在中間汁中加入草酸會影響SiO2的溶解度。在一定程度上，此項研究證實了最近的另一項研究，在草酸鈣和無定形SiO2的混合物中,草酸鈣或促進或抑制SiO2的聚合，這依靠于最初草酸鈣或蔗糖的濃度。他們的研究表明，熱交換器表面結(jié)垢的組成和數(shù)量取決于蔗糖的濃度、最初草酸鈣和SiO2的濃度以及草酸鈣和SiO2的

7、過飽和度。在第三效澄清中加入烏頭酸，SiO2的量會有明顯的增長，而在第四效澄清中加入烏頭酸，SiO2的含量卻有顯著的降低。表在澄清中間汁的過程中加入添加劑對SiO2濃度的影響糖漿添加劑添加劑的濃度，mg/LSiO2的濃度，mg/kg固溶物三效（2000年）無無320草酸2057750256100468三效（2001年）無無607草酸2078350665100816烏頭酸100n.d.200737400n.d.四效（2000年）無無130草酸2024550222100282四效（2001年）無無677草酸2043150487100538烏頭酸10020420019440097n.d.未測定表列出

8、了在不同澄清階段加入有機酸的效果，在已處理過的三效澄清糖漿中的總有機酸量比處理前減少了，而在處理過的四效澄清糖漿中的總有機酸量比處理前增加了。總有機酸的量增加或許是由于化學(xué)添加劑的加入使高濃度糖漿中蔗糖降解。在三效糖漿澄清時加入50mg/kg固體草酸，澄清結(jié)束后的糖漿中草酸的含量降低約50。進一步的實驗結(jié)果并不一樣，在四個糖漿樣品中分別加入20，50，100mg/kg的草酸。盡管在三效糖漿中加入50mg/Kg草酸，澄清后的糖漿中草酸量降低了，相對于之所報道的降低約50的值，對照組的值在327之間波動。據(jù)推斷，澄清前糖漿組分的不同影響了澄清后糖漿中的殘余草酸量。表中間汁澄清時有機酸的濃度添加劑草

9、酸(mg/L)烏頭酸(mg/L)檸檬酸(mg/L)葡萄糖酸(mg/L)蘋果酸(mg/L)琥珀酸(mg/L)乙醇酸(mg/L)總有機酸（mg/L）三效無8021886264247901351164359草酸（50mg/kg）39191962837669196553804烏頭酸（200mg/kg）72197539629649385993416亞硫酸（150mg/kg）63191583750954980584011四效無56167241726037561342875草酸（50mg/kg）62216820716739266353097烏頭酸（200mg/kg）822543260238436828037

10、21亞硫酸（150mg/kg）84253243131647780694058X射線熒光（XRF）和X射線粉末衍射（XRD）分析浮渣樣品對加入了包括草酸和烏頭酸在內(nèi)中段糖漿澄清的六種樣品的沉淀物進行了XRF和XRD分析研究。XRF分析表明，CaO，SiO2，P2O5，F(xiàn)e2O3和MgO是浮渣樣品中的主要氧化物。XRD數(shù)據(jù)的解譯分析結(jié)果表明，所有浮渣樣品是微晶型的，而草酸鈣，方解石，羥（基）磷灰石是浮渣樣品中的主要晶體物質(zhì)。中間汁中的有色物質(zhì)及多糖對在中間汁中加入多種化合物來降低色值和多糖類物質(zhì)進行了研究。表IV列出了加入不同化合物到中間汁中的澄清效果，加入的試劑有陽離子型的聚合物（聚胺（C573

11、）和聚甲醛（WTSPS5110），二乙胺乙烷（DEAE）蔗渣，在4效糖漿中加入效果較明顯。結(jié)果表明：加入DEAE蔗渣與對照試樣相比能降低色值高達15，對多糖類物質(zhì)幾乎沒有影響。加入C573能降低色值46，降低多糖類物質(zhì)10。加入WTSPS5110能降低色值40，降低多糖類物質(zhì)20。結(jié)果表明，在高添加量下，WTSPS5110在降低色值和多糖類物質(zhì)中有較好的絮凝作用3 4 5 ，然而C573只對降低色值有較好作用。在低添加量下幾乎沒有作用。聚胺的最大答應(yīng)劑量（美國食品藥物治理局法規(guī)）是300ppm。聚甲醛的限制量還不太清楚。表添加劑對中間汁色值和多糖分的影響添加劑添加劑的濃度（v/v）色值（IU）

12、（降低）多糖總量（mg/Kg固溶物）（降低）三效糖漿四效糖漿三效糖漿四效糖漿無（即對照組）無143001550038904664DEAE蔗渣（w/v）1.0013800(3.5)13400(13.5)n.d.n.d.DEAE蔗渣（w/v）2.0012200(14.7)13400(13.5)3853(1.0)4466(4.3)C573（聚胺）0.0610200(28.7)11200(27.7)n.d.n.d.C573（聚胺）0.089120(36.2)8380(45.9)3686(5.2)4185(10.3)WTSPS5110(聚甲醛)2.009320(34.2)9520(38.6)3096(20.4)3934(15.7)n.d.=未測定末效澄清的結(jié)果在pH6.5時，加入10mg/kg的高水解性的絮凝劑，可以最大限度地降低濁度。隨著pH值的增長，濁度的降低量減少。在糖漿澄清中加入LT27AG和A2120后，測定了糖漿中無機物成分和色值。表和表給出了這兩種絮凝劑的相似結(jié)果。結(jié)果表明，澄清后的糖漿中，SiO2量降低了約50，但是高pH值時CaO的量卻增長了50。通過增加P2O5（象磷酸）的量使得糖