糖汁的清净理论
糖汁的氧化镁-亚硫酸法清净工艺及其机理
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溶气法在糖汁(浆)气浮清净工艺中的应用
２ ｌ 年第 ３期 ，２ １ ０１ ０ １年 ６月
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许 广球
（ 州甘 蔗糖 业研 究所 广 东省 甘蔗 改 良与 生物 炼制重 点实 验室 ，广 东广州 ５ ０ １ ） 广 １３６
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食品科学技术：制糖工艺考点(三)
食品科学技术：制糖工艺考点（三）1、名词解释清净正确答案：除去糖汁中非蔗糖物质的过程。
2、名词解释洗涤正确答案：在洗涤机内，用水将甜菜表面附着的泥、砂等杂物洗净的过程。
3、名词解释绝对汁正确答案：是一种假想的蔗汁其（江南博哥）重量等于甘蔗重量减去甘蔗纤维重量，即甘蔗中可溶性固体物和水的总和。
4、名词解释腐烂甜菜正确答案：遭受微生物侵害而变质的甜菜.5、名词解释糖度（转光度）正确答案：用一次旋光法测得糖品中蔗糖重量百分数的近似值。
6、名词解释混合汁正确答案：用压榨法或中间蔗渣渗出法提取，送往清净处理的蔗汁7、名词解释除垢剂正确答案：提高加热设备内壁积垢清洗效率的物质，有酸性和碱性两种。
8、名词解释糖汁正确答案：糖厂未经蒸发的各种稀糖液的统称9、名词解释甜菜预处理正确答案：甜菜在进入切丝机前，经流送、除石、除草、洗涤及除铁等组合处理的过程。
10、名词解释甜菜保藏正确答案：制糖加工前按保藏技术要求，将甜菜贮存起来的过程。
11、名词解释葡聚糖（多缩葡萄糖）正确答案：蔗糖受某些细菌（如肠系膜状白念珠菌）的作用.分解并聚合生成的一种高粘状或凝胶状的多糖。
12、名词解释清净汁（稀汁）正确答案：经清净处理后送往蒸发罐的糖汁。
13、名词解释棉子糖正确答案：存在于甜菜中，用史蒂芬法回收甜菜废蜜中糖分时它成副产物产出，用蜜二糖酶可将它水解成蔗糖和半乳糖。
14、名词解释湿粕正确答案：从渗出器排出，没有压干脱水的废粕。
15、名词解释称蔗台正确答案：称量甘蔗的设备。
16、名词解释三氯蔗糖正确答案：是蔗糖为原料的绿化衍生物，三脱氧半乳型蔗糖（TGS）。
是一种非营养型无热量的高倍甜味剂。
甜度为蔗糖的600-700倍。
正确答案：甜菜按保藏技术要求堆成的堆。
18、名词解释提汁率正确答案：从渗出器或压榨机中提出的蔗汁重量与处理糖料重量的百分数19、名词解释除铁正确答案：用除铁器除去混在甘蔗或蔗料中的铁块或铁片的过程20、名词解释中间汁正确答案：从多效蒸发罐组中间某一效引出。
制糖工艺清净钙盐高的原因_概述及解释说明
制糖工艺清净钙盐高的原因概述及解释说明1. 引言1.1 概述制糖工艺是将甘蔗或甜菜等原材料经过一系列加工工艺转化为糖的过程。
然而，在制糖工艺中，钙盐含量往往表现出异常高的情况，这对于砂糖产品的质量和市场竞争力产生了负面影响。
因此，本文旨在探讨制糖工艺中清净钙盐含量升高的原因，并提出相应解决方法。
1.2 文章结构文章包含以下章节：引言、制糖工艺清净钙盐高的原因、制糖工艺清净钙盐高的解决方法、实际案例分析和经验总结以及结论。
通过逐步展开分析和讨论，我们将全面探究这一问题，并提供具体建议与对策。
1.3 目的本文旨在深入理解制糖工艺中清净钙盐含量升高的原因，并提出相应解决方案。
通过对现有情况进行分析和总结，可以进一步改善制糖过程中钙盐问题，提高产品质量和市场竞争力。
同时，本文也将为其他制糖厂提供启示和建议，促使行业整体的发展和改进。
以上是“1. 引言”部分的详细内容。
接下来可以依次撰写“2. 制糖工艺清净钙盐高的原因”、“3. 制糖工艺清净钙盐高的解决方法”等各个章节的内容。
2. 制糖工艺清净钙盐高的原因2.1 清洁工艺的定义在制糖工艺中，清洁工艺是指生产过程中对原料进行有效净化和处理，以确保产品质量达到标准要求的一系列措施。
其中，清净钙盐是指从制糖原料中提取出的含有高浓度钙离子的溶液或沉淀物。
2.2 钙盐的来源制糖原料中所含的钙盐主要来自于土壤、水源和原料处理过程中添加的助剂等方面。
这些钙盐存在于原料中，并且会随着制糖过程中废水、污泥等排放物一同进入生产环节。
2.3 原因分析与解释导致制糖工艺清净钙盐高的主要原因如下：首先，土壤和水源污染是导致制糖原料本身含有较高钙盐浓度的重要因素。
不同地区土壤和水质条件存在差异，可能存在着较高含量的可溶性钙类离子。
如果没有适当处理或选择低含量原料，就会直接影响到后续制糖工艺中清净钙盐的浓度。
其次，制糖生产过程中添加的助剂也可能含有一定的钙盐成分。
这些助剂在溶解过程中会释放出钙离子，并随着溶液进入后续环节，导致清净钙盐高。
糖汁成分及其主要性质
混合汁（渗出汁）所含的非糖杂质对制糖过程是非常有害的。
如有机酸会使蔗糖转化，增加糖分损失；可溶性无机盐会增加糖蜜的产量；胶质物会妨碍蔗糖结晶，降低蔗糖的回收；色素会增加白糖的色值，影响成品糖质量等。
所以混合汁（渗出汁）必须加以澄清处理。
澄清的目的是除去蔗汁（渗出汁）中对制糖有妨碍的非糖杂质，以提高成品糖的品质和提高成品糖的回收率。
因此，在蔗汁澄清过程中，要尽可能地除去以下非糖杂质：（1）蔗汁（渗出汁）中的有机酸；⑵蔗汁（渗出汁）中的悬浮物；⑶蔗汁（渗出汁）中的胶体物质；⑷蔗汁（渗出汁）中的有色物质；（5）蔗汁（渗出汁）中的无机盐类。
蔗糖结晶性：蔗糖会从过饱和的溶液中结晶出来。
白砂糖就是通过结晶的方法从糖液中提取的纯蔗糖。
旋光性：蔗糖溶液具有使偏振光面向有旋转的性质，溶液含蔗糖量不同，其旋光度亦不同。
因此可用旋光镜来测定溶液所含的蔗糖量。
纯蔗糖的比旋光度为+66.529 °热分解的作用：蔗糖的熔点为180〜188 C。
不过在低于此温度时蔗糖开始分解了，其分解过程是一个脱水过程，随着脱水程度的不同其生成物的颜色也不同。
在190 C至220 C的较高温度下，蔗糖便脱水缩合成为焦糖。
酸的作用：蔗糖溶液为酸性时，蔗糖转化更快。
蔗糖在酸的作用下与水结合而分解成葡萄糖和果糖。
越低、温度越高，转化越快；时间越长。
转化量越多。
微生物的作用：蔗糖是微生物繁殖必须的营养剂，可供很多种酵母利用，酵母和发酵过程残生的酶能使蔗糖转化和发酵，生成酒精、丙酮、丁醇、乳酸、甘油、柠檬酸等产量，所以可利用它来制造各种发酵产品。
还原糖氨基酸的作用：还原糖+氨基酸T类黑精色素2+热量还原糖与氨基酸的反应称美拉德反应，形成的色素称类黑精，反应的副产品2和热量还会给糖厂带来许多不正常情况，如2使糖膏发胀并从助晶箱溢出，放热促使糖蜜中蔗糖加速分解，从而更多的还原糖参与反应，热量不断增加，严重时可使糖密中所有的糖受热焦化，变成黑褐色泡沫状的碳化物。
糖汁pH值对清汁钙盐含量的影响机理研究
中国分粪号 ： Ｓ ４ ． Ｔ ２４ ２
文献标识码 ： Ａ
传 统 的 石 灰 一磷 酸 法 、 酸 法 和 亚 硫 酸法 糖 汁 清 净 过 程 ， 要 加入 石 灰 乳 调 节 糖 汁 的ｐ 值 ， 碳 都 Ｈ
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摘 要 ： 讨 丁 糖 汁 清 净 的加 灰 ｐ 值 与 消 汁 钙 盐 古 嚣 美 系 的机 理 ， 别 导 出 了 ｐ 值 对 溶 液 中 碳 酸 钙 硫 酸 撵 Ｈ 分 Ｈ 亚 钙 、 酸 氢 钙 含 量 影 响 的 理论 方 程 和 相 应 的糖 汁 实验 数 据 回归 方 程 ， 磷 即钙 盐 含 量 与 其 藩 灌 的 ｐ 值 呈 二 次 函 Ｈ 数 美 系 ． 讨 论 丁这 些方 程 对 生产 操 作 的重 要 意 义． 并 美 毽 词 ：Ｈ 值 ； ｐ 钙盐 ； 离 度 ； 解 度 电 溶
强化甘蔗糖汁清净过程和提高清净效率的研究
强化甘蔗糖汁清净过程和提高清净效率的研究作者：陈蕾鲍俊杰等来源：《安徽农学通报》2013年第11期摘要：糖汁清净是制糖工艺中的重要环节，它的任务是对来自压榨车间的混合糖汁进行提净处理。
目的是通过除去非糖成分以提高糖汁的纯度，并降低其粘度和色值，为煮糖结晶提供优质的原料糖浆。
根据糖汁澄清基本原理以及影响糖汁清净的因素，论述了强化糖汁清净过程和提高清净效率的途径。
关键词：甘蔗糖汁；高分子聚合物；胶体；亚硫酸法中图分类号 S566.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）11-117-041 糖汁澄清的基本原理渗出汁中非糖分的存在会对加工造成困难，影响糖品质量并增加废蜜量和糖分的损失。
因此在进行糖汁浓缩和结晶之前要进行清净，以尽可能地清除非糖分[1]。
清净的目的是：除去渗出汁中的悬浮粒子；中和渗出汁的酸性；除去着色物质；尽量除去非糖分，尤其是表面活性非糖分和胶体物。
通过清净使糖汁纯度提高、粘度和色值降低，为煮糖结晶制备好优质原料糖浆。
按照所用主要清净剂的不同，糖汁清净基本上有石灰法、亚硫酸法和碳酸法3类。
后者清净效果最佳，通常2次充入碳酸气，又叫双碳酸法。
对渗出汁先进行预加灰（以石灰乳形式加入），以中和酸度和最大限度地凝聚和沉淀非糖分（主要是胶体等高分子物质）。
然后加热，再加入过量石灰乳，即主加灰，使非糖分在强碱高温作用下分解，提高糖汁的热稳定性，并为以后碳酸饱充提供足够的氢氧化钙。
主灰汁经加热后第1次充入碳酸气，将氢氧化钙饱充生成不溶解的碳酸钙。
新生的碳酸钙对非糖分有良好的吸附作用，与饱充至最佳碱度下凝聚的非糖分结成颗粒沉淀。
经过滤除去沉淀非糖分后再加热进行第2次碳酸饱充，使糖汁中剩余的氢氧化钙和钙盐量降至最低限度。
否则在糖汁蒸发过程中会使加热面上严重积垢。
而非糖分过多的带入糖浆中不但会使结晶发生困难，且提高废蜜量，增加工艺糖分损失。
在蒸发前后糖汁还要进行硫漂（通入SO2），进一步降低色值和粘度，并起杀菌作用。
制糖的工作原理
制糖的工作原理引言在这个炎热的暑假里，我们五人有幸来到了北大荒糖业进行了一次深入的调查。
北大荒糖业预期经济效益，项目建成投产后,预计年产值8,000万元,利税2,400万元，利税率30%。
建设年产4,000吨酵母生产线，总占地面积5公顷，主要设备购置、安装，厂房建设及污水处理系统等。
生活无时无刻都在受环境的影响，我们对环境的意识也逐步加深，红兴隆糖厂的深化产业改革后，取得较娇人的业绩，为我县的经济腾飞做出了较大贡献，在我县提出“工业强县”的目标中起着重要的作用，也成为人民心目中的明星企业。
甜菜的分布和含糖量以甜菜为原料，经提汁、清净、蒸发、结晶和分蜜等工序制成白砂糖、绵白糖等蔗糖产品的过程。
甜菜属藜科植物，有野生种和栽培种。
糖用甜菜是栽培种中的一个变种，通称甜菜。
它的块根中含蔗糖高，一般达15～20％，是制糖工业的主要原料之一。
其茎叶、青头和尾根是良好的多汁饲料。
世界上有40多个国家种植甜菜,主要分布在北纬30°～63°。
种植总面积达800万公顷以上，年总产量近3亿吨，其中约80％产于欧洲。
甜菜种植面积和产量最大的国家是苏联，其次是法国、联邦德国、美国和波兰等。
西欧一些国家的甜菜单产达50吨／公顷。
中国甜菜主要种植在北纬40°以北，包括东北（黑龙江、吉林、辽宁）、华北(内蒙古、山西)和西北（新疆、甘肃、宁夏）3大产区。
山东、江苏、陕西、河北等省也有少量种植。
全国种植面积约50万公顷，其中一半以上在黑龙江。
西北产区多采用灌溉栽培，加以日照长，甜菜单产和含糖均较高。
甜菜块根分根头、根颈、根体和根尾4个部分。
根头含糖分低，有害于制糖的物质含量高。
根颈是根头和根体的结合部。
根体占块根的大部分，含糖分高，含有害物质少，是对制糖最有价值的部分。
根尾含糖低，而且易失水萎蔫和腐烂，收获时要切掉。
甜菜块根含糖差异甚大，其他成分也很复杂。
一般水分占75％，干固物占25％，其中糖分占17.5％，非糖分占7.5％。
炭化法和硫化法生产白糖
炭化法和硫化法生产白糖甘蔗、甜菜制取蔗糖的过程包括：原料预处理，浸出、压榨法提取糖汁，糖汁清净处理，清糖汁蒸发浓缩，糖浆煮炼结晶，糖膏分蜜、洗糖，砂糖干燥、筛选、包装等工序。
亚法糖与碳法糖的生产方法，主要是糖汁清净处理工艺不同，其他工序基本相同。
采用浸出、压榨法提取的甜菜糖汁、甘蔗糖汁中，除含蔗糖外，还含有悬浮物、胶体、有机物、色素、无机盐类等，在进行蒸发浓缩、煮炼结晶前，必须进行清净处理。
糖汁清净的工艺方法有：碳酸法、亚硫酸法、石灰法、磷酸上浮法等，其他还有离子交换法主要用于分离钾、钠，活性炭处理主要用于糖浆精炼脱色。
一、碳酸法。
碳酸法清净粗糖汁的过程包括，预加石灰、主加石灰、第一次碳酸饱充、第二次碳酸饱充等四个步骤。
预加石灰。
粗糖汁经过除渣后，在预加灰桶中加入加工甜菜重量～%左右的石灰;预加石灰的目的是：中和糖汁中的游离有机酸，防止糖分转化，并将糖汁的酸碱度调整到11左右,使胶体等非糖分凝聚起来。
主加石灰。
将预加灰汁加热到85℃左右，送进带有搅拌器的主加灰桶，均匀的进行主加石灰，主加灰量为甜菜重量的～%,主加灰要迅速进行以避免蛋白质、粘胶质、转化糖等非糖分分解生成可溶性盐类。
第一次碳酸饱充和过滤。
主加石灰后的糖汁，在碳酸饱充罐中，与送入的二氧化碳气体接触后，中和了石灰，生成轻质碳酸钙，第一次碳酸饱充的酸碱度控制在11左右，这时浸出汁中的非糖分与石灰所生成的化合物沉淀与凝聚状态都最好；饱充过程形成的轻质碳酸钙是非糖分最好的吸附剂与助滤剂；第一次碳酸饱充汁在过滤前，需先加热到90～100℃，加热的目的是减少糖汁粘度、提高糖汁中沉淀物沉降速度，并使滤饼呈现多孔状，以利过滤和洗水；过滤的方式可以用板框压滤机全汁过滤，也可先在沉降槽中沉降后，将沉降下的泥汁，用真空吸滤机过滤；用压滤机过滤结束后，通入滤泥重量150～200%的热水，洗出泥中残留的糖分。
第二次碳酸饱充和过滤。
第二次碳酸饱充的目的是：尽量减少糖汁中的石灰含量，减少糖汁中的胶质物、色素，提高糖汁的纯净度；由于甜菜质量的差异，需找出石灰含量最少、碳酸氢钙又未产生的最佳点作为饱充终点，测出其碱度，饱充时按此最佳碱度控制；为防止第二次碳酸饱充时产生碳酸氢钙，饱充前需先把糖汁加热到102～103℃；第二次碳酸饱充汁利用液位静压力、使用袋滤机过滤，得到的滤清糖汁，加热后送后工序蒸发浓缩。
甘蔗制糖原理与技术第二分册蔗汁清净课件重点
第二分册蔗汁清净第一章蔗汁成分及物化性质1、还原糖在什么条件下发生分解？分解后出现什么产物，对制糖有什么影响？2、蔗汁非糖分中的胶体物质、含氮物、色素等主要包含哪些物质，它们对生产过程有什么影响？1、（1）在碱性条件下分解，最终形成各种复杂的色素，影响生成物的色泽，并影响混合汁和产品质量（2）在中性和弱酸性条件下分解，生成酸性物，使糖汁PH下降，色值增大，产生CO2，使糖膏发胀，产生热量，使糖蜜中蔗糖加速分解2、非糖分胶体物质：（1）果胶：果胶产生果胶酸，与石灰作用得到粘性大且难过滤的钙盐沉淀（2）树脂质：成为一种造蜜物质而影响糖分的回收（3）淀粉：淀粉水解溶入蔗汁成为糊精及低聚糖，影响蔗糖结晶（4）葡聚糖：影响糖度含氮物：（1）蛋白质：增大糖液的粘度，增加过滤的困难（2）氨基酸：一种对制糖有害的物质，影响糖分的收回（3）酰胺：产生氨气，使糖汁PH不稳定色素：（1）叶绿素、叶黄素：叶绿素在蔗汁中形成乳浊液分散在蔗汁中，或水解或叶绿酸、叶绿醇及甲酸，与石灰生成叶绿酸钙沉淀。
叶黄素分散在糖汁中。
（2）多酚类：易变成深色物质（3）生产过成中形成的色素：影响产物色度，影响产品质量第二章蔗汁提净的胶体与表面化学1. 从胶体化学观点理解提净机理蔗汁中的各种糖分及非糖分都以胶体状态分散存在，胶体溶液与真溶液有不同的特点，在进行澄清过程中的蔗汁中的各种成分既发生化学反应，也有以胶体为特征的各种物理化学变化。
糖厂提净蔗汁是利用絮凝汁及脱色剂，利用它们有某一定的PH对蔗汁中的胶体起混合、反应、凝聚、絮凝等几种作用，最后使蔗汁中的细小悬浮胶体杂质聚集成粗大的絮凝沉淀物，而得以从清汁中产生大量沉淀钙盐，这些沉淀具有良好的吸附作用，有助于澄清及除色。
此外，还发生一些酸碱中和、漂白及破坏色素的作用2. 糖厂常用的电解质及它们的特性（1）石灰CaO：微粒带正电，与负电胶体产生脱稳凝聚而电中和沉淀，生成蔗糖钙盐作用：中和有机酸、沉淀及凝聚非糖分、分解非糖分（2）SO2：生成CaSO3，吸附胶体非糖分抑制色素生成降低钙盐含量降低粘度（3）磷酸：与钙离子反应生成Ca3（PO4）2吸附大量可溶性钙盐微粒与钙离子架桥作用形成絮状物（4）CO2：与石灰生产CaCO3，是良好的吸附剂和助滤剂（5）聚合电解质：有机高分子絮凝剂，起絮凝架桥胶体粒子的作用无机高分子絮凝剂，聚合氧化铝3. 胶体稳定性的解除及凝聚可通过哪些途径？投加化学药剂，如高价电解质和高分子电解质等加入相反电荷的胶体加入强电解质调节PH加热，加速胶体粒子碰撞而凝聚4. 名词解释: 胶体的凝聚、等电点、盐析作用、高分子化合物、溶液、溶胶、美拉德反应、蔗糖的转化、电动电位、絮凝作用、絮凝剂胶体的凝聚：外界加入某些因素使微粒消除带点现象或清除稳定剂作用使胶体体系遭到破坏，分散的微粒聚集沉淀等电点：当溶液处于某PH时，可使正负电荷相等，胶体呈现电中性，该PH为等电点盐析作用：在高分子溶液中加入大量电解质，高分子物质析出高分子化合物：由多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在万以上的化合物溶液：由至少两种物质组成的同一稳定的混合物，被分散的物质分散于另一物质中溶胶：把分散介质为胶体的胶体分散体系称为溶胶，介质为固体则称为固溶胶美拉德反应：在碱性条件下，氨基酸与还原糖的分解产物发生反应生成胶体物质，色素类黑精电动电位：吸附层和扩散层分界面处的电位絮凝作用：未达到完全脱稳的微粒，在远距离处实现的聚集絮凝剂：可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物第五章亚硫酸法澄清技术1. 试述几种不同亚硫酸法的工艺流程、工艺参数及其特点（1）碱性亚硫酸法（先灰后硫）特点：优点：非糖分沉淀比较完全，清净效率高，蒸发罐积垢少缺点：碱性条件下，沉淀物易发生水化作用，沉淀颗粒不结实，泥汁体积庞大，沉降过滤速度慢，增加钙盐含量和色值。
理论剖析酸化法清净糖蜜的作用
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甘蔗 糖 业
２ ０ １ ６年第 ５期 ，２ ０ １ ６年 １ ０月
Ｓ ｕ ｇ ａ ｒ ｃ ａ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｃａ ｎ ｅ ｓ ｕ ｇ ａ ｒ Ｎｏ ．５ ， Ｏｃ ｔ 。 ２ ０ １ ６
理 论剖析 酸化 法清净 糖 蜜的作 用
保 国裕 Байду номын сангаас
（ 广东省 生物 工程研 究所（ 广州甘 蔗糖 业研 究所）广 东省甘 蔗改 良与生 物炼 制重 点实验 室，广 东广州 ５ １ ０ ３ １ ６ ）
关键 词 ：冷 酸 法 ；热 酸 法 ；快速 沉 降 中 图分 类号 ：Ｔ Ｓ ２ ４ ９ ． ３ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ５ ． ９ ６ ９ ５ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ５ — ０ ０ ５ ４ — ０ ３
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糖汁清净电化学
沉淀的生成与溶解
• 相平衡：溶度积L 难溶盐 BmAn 在一定温度下 其饱和溶液有一定的离子积
[A-] [B+]
L [B ] [ A ]
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n
糖汁清净电化学
沉淀的生成与溶解
• 共同离子效应：
因离子浓度的改变而改变反应的方向
• 诱导沉淀现象：
原 A、C 不结合，B、C 共存，
[H ][ HCO ] 3 K1 4.45 10 7 [H 2CO 3 ]
[H ][ HCO 2 ] 3 K2 4.69 离度α
活度
a与活度系数 γ
a C
糖汁清净电化学
沉淀的生成与溶解
• 化学平衡：中和与水解 H2SO3 + Ca(OH)2 → 2H2O + CaSO3↓ ← 2H2SO3 + Ca(OH)2→ 2H2O + Ca（HSO3)2↓ ← H2A + Ca(OH)2 → H2O + CaA ↓ ←
• 对热的可逆性：脱水，凝聚 • 改变pH的影响：调等电点 • 加电解质的作用：电中和 • 溶剂的作用：水化
胶团的双电层结构
分子模型
胶粒数 胶体 数目 电位离子 游离反离子数 反离子
mMA nA n x M
胶核 离子 吸附层
x
xM
扩散层
胶团
胶团的双电层结构
胶粒数 胶体 数目 电位离子 游离反离子数 反离子
[H+] = 10-pH
糖汁的电化学性质
蔗糖的弱酸反应
•
C12H22O11 → H+ + C12H21O11 ← K1 = 2.2～4×10-13 (25℃ )
•
C12H21O11 → 2H+ + C12H20O11 ←
K2 = 1.9～7.7×10-14
糖汁的电化学性质
糖汁中杂质的电离
• 电离度 α 电解质 α% 强 ＞50 中强 3～50 弱 ＜3
+ + + + + + + + + +
φ
ζ
糖汁的电化学性质
糖汁的电动现象
• 电泳与电渗
ED • 胶粒：电泳速度 u 4 ζ ID • 水： 电渗速度 U 4
ζ
——溶液的比导电度
糖中的有色物质
色素的来源
• 原有色素：花色素、叶绿素、叶黄素、胡 萝卜素 • 多元酚：原无色，与铁作用成有色化合物 • 糖类分解物：还原糖降解物，美拉德反应 产物、焦糖
• 部分被除去 • 又有新生胶体
原有胶体
• 亲水胶：蛋白质、果胶、色素、含水硅酸 • 疏水胶：纤维素、半纤维素、脂质、蜡质
制糖过程胶体的变化
新生胶体
• • • • RS降解物：Glucic酸 、蜜蜡酸、糖酸、腐殖酸 胶菌产物：右旋胶（葡聚糖）、左旋胶 多元酚化合物：多元酚铁盐 蔗糖衍生物：蔗糖钙络合物、蔗糖重金属络合 物、焦糖
糖中的有色物质
糖的致色反应
• 与碱反应： RS + B →黄至深棕色 • 与无机酸反应：S + A →RS →有色物质
• 与酚反应：糖分解物（糠醛）+酚衍生物→
红紫色缩合物 • 与胺反应：糖类+氨基化合物→青色（萄） 或淡黄色（果）
糖中的有色物质
色素在制糖过程的分布
• 叶绿素等不溶于水，可与其它不溶物一起除去 • 可溶花色素、多酚类与铁生成深色物留在糖汁中 • 蒸发时产生的焦糖经结晶工序进入糖蜜 • 蒸发、煮糖时还原糖与氨基化合物产生棕色反应 物带入糖浆 • 蔗糖转化和还原糖降解产生有色物质进入结晶
脱色率 %
47
50
55
65
表面吸附
Gibbs吸附方程 吸附质在表面层中的过剩浓度Γ
与溶质浓度C和表面张力σ有关：
C d RT dC
表面吸附
Freundlichs吸附方程
在定温下，M克骨炭能吸附X克溶解物，
平衡时该物浓度为C，则：
X/M = KC1/n
X 1 lg lg K lg C M n
无机灰 阳 离 子
阴 离 子 增 加
过 程 变 化 要 求
减 少 除去
稍 减
减 少
增 加
保留
除去
除去
水的特性
水的结构
水分子半径 OO’ = 1.38 Å
O-H = 0.96 Å H-H = 1.54 Å
H O
O’
H
∠HOH = 105.3o
水的特性
水的缔合体
偶极矩 μ = 1.84×10-18esu
第二章 糖汁的清净理论
第一节 第二节 第三节 第四节 糖汁的特性 糖液的清净机理 糖汁清净过程 传统清净方法的改进
第一节 糖汁的特性
糖汁的组分 水的特性 糖汁胶体体系 胶团的双电层结构 糖汁的电化学性质 糖汁中的有色物质
糖汁的组分
糖汁的溶液构成
糖分 组份 水
蔗 糖 还 原 糖
糖汁清净（Purification）
目的要求
• 最大限度将非糖杂质除去（除胶、脱色、 降灰），提供洁净清亮的糖汁（浆） • 尽量保留蔗糖，减少制糖过程糖分损失
必要性
• 杂质的存在造成制糖过程操作困难 • 有效的清净才能保证产品糖的质量
糖汁清净（Purification）
途径与手段
• 基于糖汁的胶体特性，设法破坏糖汁胶 体体系的稳定性而使糖汁澄清 • 基于糖汁的电化性质，通过电中和、反 应沉淀、絮凝、吸附等途径分离杂质 • 采用手段：添加澄清剂、絮凝剂，改变 温度、pH、浓度，或外加物理场处理等
糖汁的电化学性质
糖汁中杂质的电离
• 平衡常数K ： BmAn → mB+ + nA←
[B ]m [ A ]n K [B m A n ]
• 多元酸有多个电离平衡常数 ： K1，K2，K3…
糖汁的电化学性质
糖汁的电动现象
• 双电层 • 电动电位 ζ ζ
d
+φ
4 d D
0
——界面的电荷密度
mMA nA n x M
胶核 离子 吸附层
x
xM
扩散层
胶团
M+
结构模型
M+
+ M+ M M+ M+ + - + M AA-AAA M -
M+ M+ M+
A - AA-m[MA] AAM+ AA AA- -A-AAA M+
M+
M+ M+
M+
M+
制糖过程胶体的变化
制糖过程的变化
糖中的有色物质
防止措施
• 防止高温
• 避免氧化
• 保持中性
• 缩短流程
第二章 糖汁的清净理论
第一节 第二节 第三节 第四节 糖汁的特性 糖液的清净机理 糖汁清净过程 传统清净方法的改进
第二节 糖液的清净机理
糖汁的清净 糖汁胶体的聚凝 糖汁清净电化学 表面吸附 沉淀物的絮凝
Objects of Clarification
H O H H-H-+ + + + +
O
O--H H H H H-O H--O H H
O
水的特性
水的特殊物化性质
• 高介电常数 D = 78 • 高沸点、高熔点
分子
NH3
-33 -77
HF
-19.5 -83.1
H2S
-60.7 -85.5
H2O
100 0
b.p m.p
水的特性
水的特殊物化性质
• 密度、比热随温度的变化
因 A、B 结合而诱导 A、C 结合
表面吸附
吸附脱色
• 通CO2至含0.3～0.4 CaO%糖液中，生成CaCO3 吸附脱色
饱充时间（min） 0 10 0.107 16 25 27
比吸光指数(-log t) 0.190
0.104 0.100 0.098
表面吸附
吸附脱色
• 磷酸钙对60oBx复筛糖浆的脱色作用 P2O5 % 0.01 0.02 0.03 0.05
胶体物
原 生 胶 新 生 胶
非 氮 有 机 酸 0.5
电解质
无机灰 阳 阴 离 离 子 子
含量 82-88
%
12-18
0.5-1
0.5-1
电解质
电性 电解质 非电解质 带电体
糖汁的组分
在制糖过程的变化
糖分 组 份 水 胶体物 原 生 胶 新 生 胶
蔗 糖
还 原 糖 有 增 减
非 氮 有 机 酸 稍 减 除去
(丙烯醇酸)
糖汁的电化学性质
水的离解
•
H2O → H+ + OH- → 2H+ + O2← ← 2H2O → H2O + H+ + OH- → H3O+ + OH← ←
•KW
[H ][OH ] K H 2O [H 2O]
22℃时 Kw = 1×10-14
•
1 pH log log[ H ] [H ]
（18 ℃ ）
K1
K2
[H ][SO 2 ] 3 K2 1.2 10 6 [HSO ] 3
（18 ℃ ）
糖汁清净电化学
电离与离子平衡
• 饱充: CO2 + H2O → H2CO3 ← ← → H+ +