甘蔗汁澄清工艺研究
甘蔗制糖澄清工艺分析
甘蔗制糖澄清工艺分析摘要：甘蔗制糖属于我国制糖工艺中非常重要一项内容，在对制糖环节管理和监督时，需要对澄清程度重点关注，才能保证制作出来的产品质量更好。
因为如果澄清效果不佳，会对产品价值产生不良影响，因此需要做好澄清工艺优化。
制糖企业在对甘蔗制糖工艺完善时，还需要提高甘蔗利用率，避免出现资源浪费问题。
企业还要提高对工艺应用重视程度，并选择更加专业技术人员，提高制糖水平。
本文就甘蔗制糖澄清工艺进行相关分析和探讨。
关键词：甘蔗；制糖；澄清工艺分析在社会经济不断发展期间，我国居民生活水平也在不断提升，对食品质量提出了更高要求，尤其是糖类产品，需要满足消费人群味觉需求。
在制作糖类产品时，甘蔗属于主要产物。
在对甘蔗处理时，需要根据不同环节加工需求，选择合适工艺类型。
尤其要对澄清工艺优化和完善，才能提高糖类产品制作质量。
制糖企业要从综合层面上对加工情况实时关注和处理，还需要对现有生产流程全面优化，确保各个加工环节能够有效衔接，并从根源上对质量问题全面预防，避免不良产品流入到市场中[1]。
一、甘蔗制糖澄清工艺应用特点及受甘蔗成分影响程度（一）工艺特点我国在制作糖产品期间，一直将甘蔗作为了主要生产物，因为甘蔗汁液的澄清程度，会对成品品质产生较大影响，因此需要通过应用澄清工艺，对甘蔗汁有效处理，促进整个制糖产业可持续发展。
近几年我国在对甘蔗汁澄清工艺研究时，已经通过对澄清剂有效筛选，并将食品级湿法磷酸和亚硫酸等方法应用到澄清工艺中，提高了甘蔗制糖澄清工艺应用效果。
但因为澄清工艺在应用期间，会受到复杂因素影响，季节性因素也会对工艺效果产品一定影响，因此制糖企业需要从各个层面，对影响因素分析和控制，才能保证制糖工艺在应用时，能够发挥更好效果[2]。
（二）影响程度甘蔗内部成分比较复杂，主要包含了还原糖和蔗糖以及有机酸等物质。
在进行制糖生产时，还原糖可以在碱性条件下出现分解反应，在与氨基酸发生美拉德反应之后，生成有色物质和有机酸。
甘蔗混合汁无硫二步澄清工艺的白砂糖质量研究
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甘蔗糖厂主要澄清工艺类型简介(2)亚硫酸法
甘蔗糖厂主要澄清工艺类型简介(2):亚硫酸法亚硫酸法是用食品级氧化钙和二氧化硫作为主要澄清剂的蔗汁澄清方法。
石灰法只能生产出颜色较深的粗糖、原糖，而用亚硫酸法却能制得直接消费的白砂糖。
虽然用这种方法比用碳酸法生产的白砂糖在色值、浊度等方面有些差距，但由于亚硫酸法具有工艺流程较短，设备较少和澄清剂用量较省等优点，所以在国内大、中、小型甘蔗糖厂仍被广泛采用。
在国外，近十多年来，随着对精炼糖消费量的增加，许多采用亚硫酸法的糖厂都先后改为石灰法，把生产的粗糖再回溶精制。
但在广大的发展中国家，亚硫酸法至今仍占有重要地位。
第一节亚硫酸法分类及流程亚硫酸法又分为酸性亚硫酸法、碱性亚硫酸法、中性亚硫酸法、磷酸亚硫酸法和中间汁亚硫酸法。
酸性/碱性/中性/中间汁亚硫酸法整体流程差不多，这里只简单介绍，目前国内大部份采用的是磷酸亚硫酸法，这里面会介绍详细一些。
现分别简述如下。
一、酸性亚硫酸法酸性亚硫酸法又可称为先硫后灰法。
混合汁经过筛滤以后，首先加热到55～60℃，然后硫熏到pH3.0～4.5（一般在3.5左右），使胶体物质凝聚。
再加灰中和到PH7.0～7.2，加热到沸腾（100～102℃）。
经后送入沉降器，引出上层澄清汁，留在沉降器底部的泥汁采用压滤机或真空吸滤机进行过滤，滤清汁与澄清汁合并送往蒸发工段。
滤泥可作为肥料。
为了减少蔗糖转化损失，也可将第一次加热后的蔗汁先经预灰处理到PH6.6～6.8，然后硫熏。
此法的优点是沉淀题粒达较结实，沉降速率较快，泥汁体积较少，过滤性能较好。
缺点是蔗糖容易转化，硫熏设备易于腐蚀。
但在亚硫酸诸法中，一般认为此法较好。
混合汁筛滤一次加热硫熏加灰二次加热散雾沉降清汁蒸发泥汁过滤滤泥PH3.0-4.555-60℃PH7.0-7.2100-102℃二氧化硫石灰乳碱性亚硫酸法即所谓先灰后硫法。
蔗汁在短时间内与石灰进行反应，达到某些胶体的最适凝聚点，从而清除非糖物质。
混合汁经筛滤、称重和第一次加热后，立即加灰至pH8～9，然后硫熏到中性，再进行第二次加热、沉降和过滤。
浅析甘蔗制糖澄清方法及对工艺指标的影响(全文)
浅析甘蔗制糖澄清方法及对工艺指标的影响一、甘蔗制糖技术以甘蔗为原料，经过提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜和干燥等多重工序制成白砂糖、粗糖等产品的过程即为甘蔗制糖工艺。
甘蔗特性、蔗汁的化学成分及性质，对制糖工艺影响甚大，是选择生产方法及工艺条件的依据。
在制糖厂制糖过程中，首先需要对甘蔗进行压榨，提取蔗汁，此时，由于蔗汁中含有较多杂质，所以工作人员必须要采取一些澄清方法对蔗汁进行处理，这样才能够保证下一步工序的正常进行，才能保证生产的砂糖的质量。
二、甘蔗成分对制糖澄清方法的影响蔗汁的成分非常复杂，主要有蔗糖、还原糖、蛋白质、氨基酸、酰胺、有机酸等大量非糖分。
1、预灰pH值、中和pH值及混合汁加热温度的确定在制糖过程中，还原糖很难被除去蔗汁色泽和蔗汁主要发生碱性分解，还会与氨基酸发生美拉德反应，生成有色物质。
还原糖与氨基酸的美拉德反应必须在温度高于55℃pH值高于8.5时才能发生，还原糖的碱性分解与蔗汁还原糖含量、pH值及加热温度有关。
还原糖越高pH值越高温度越高则还原糖分解越严峻。
因此蔗汁还原糖含量是糖厂确定预灰pH值、中和pH值和及混合汁加热温度等技术指标的主要依据。
2、硫熏强度的确定用硫熏强度来表示蔗汁汲取SO2的多少。
在蔗汁澄清中SO2与石灰乳反应，生成带正电CSO3具有很强的吸附力能吸附已凝聚的胶体粒子、色素等非糖分沉淀析出除去蔗汁部分杂质。
同时在蔗汁澄清中SO2还具有漂白脱色及抑制色素生成的作用。
SO2对蔗汁中的酚类、高价铁化合物等致色物质具有还原作用，使色素颜色变浅。
此外，SO2还能抑制类黑精色素的生成。
由此可知在制糖生产中SO2用量主要取决于蔗汁中胶体、致色物质酚类物质与铁等、还原糖等非糖分含量SO2用量随着蔗汁非糖分含量升高而增大才能保证良好的澄清效果。
三、甘蔗提汁的主要方法1、甘蔗压榨法压榨提汁原理主要是将甘蔗切成丝状与片状，然后再放入压榨机，使充满蔗汁的细胞壁受到压榨机辊和油压的压力而破裂，这样一来蔗料被压缩，细胞被压扁，同时排出蔗汁，利用渗浸系统往蔗渣里面加水稀释，稀释细胞内的糖分来提取更多的蔗汁。
甘蔗制糖澄清工艺优化及应用研究
甘蔗制糖澄清工艺优化及应用研究摘要：甘蔗制糖工艺作为现代制糖工艺中的组成部分，对我国制糖业发展起到了关键性的影响因素。
但是在进行甘蔗制糖的过程中，甘蔗汁经常会出现大量杂质，澄清效果较差，使得工艺产品品质受到很大影响。
基于此本文主要对甘蔗制糖澄清工艺的优化及应用进行分析研究。
在分析甘蔗制糖澄清工艺优化重要性的基础上，结合具体的试验案例，展开其工艺研究，并通过综合平衡法以及综合评分法对试验澄清效果展开研究。
研究结果表明通过对磷酸、预灰PH、主灰PH 以及絮凝剂的添加，能够使澄清效果达到最佳，最终促进我国制糖行业的发展。
关键词：甘蔗制糖；澄清工艺优化；应用研究前言：随着我国人民生活质量的提升，对于糖产品的需求程度逐渐提升。
制糖业作为我国主要基础产业之一，对我国经济发展产生了重要影响。
现阶段甘蔗制糖已经成为当前制糖工艺的主要类型，但是在制作过程中经常会出现甘蔗汁杂质较多，导致糖产品质量受到严重影响。
因此需要进一步加强对甘蔗制糖澄清工艺的应用，并在此基础上进行不断创新优化，保证糖产品质量的同时，也能够满足人们的日常需求。
1.甘蔗制糖澄清工艺应用重要性分析目前在我国制糖行业当中，甘蔗制糖已经成为主要的制糖手段，但是受甘蔗汁液澄清程度的影响，使得甘蔗糖品产量经常会受到影响。
因此我国目前对于甘蔗制糖澄清工艺的重视程度较高，希望进一步改善甘蔗汁液的澄清程度，从而保证糖产品的质量。
目前在甘蔗制糖的澄清工艺研究方面，许多研究人员进行了大量的实验研究，比如通过对澄清剂的选择提高甘蔗汁液的澄清程度，或者采用亚硫酸法以及磷酸添加的方式进行改进，以此来缓解当前甘蔗制糖过程中所存在的问题。
本文所采用的优化方式主要是以磷酸添加量、预灰PH、主灰PH以及絮凝剂添加量为关键因素，有效减少甘蔗汁的杂质程度。
目前在我国甘蔗制糖澄清工艺应用中，经常会受到多方面环境因素的干扰，导致甘蔗制糖澄清工艺质量水准受到的影响幅度较大，产品质量无法得到更加充分的保障[1]。
甘蔗制糖上浮澄清工艺的研究的开题报告
甘蔗制糖上浮澄清工艺的研究的开题报告
一、选题背景
甘蔗制糖是我国传统产业之一，具有悠久的历史和广泛的发展空间。
但是，在甘蔗制糖过程中，糖液中会出现浑浊物质，这些物质不仅影响产品的质量，还会影响生
产过程的效率。
因此，开展甘蔗制糖上浮澄清工艺的研究具有重要的实践意义和科学
价值。
二、研究内容
本研究将从甘蔗糖液的物化性质入手，探究上浮澄清工艺在甘蔗制糖中的应用。
具体研究内容如下：
1. 糖液的物化性质分析。
对糖液的综合物理化学性质进行系统的测定和分析，包括浓度、PH值、粘度、密度、比旋等方面。
2. 上浮澄清工艺的优化研究。
通过对上浮澄清工艺参数的调整，如澄清剂种类、用量、升华温度、搅拌时间等参数，来寻求最佳的工艺条件。
3. 上浮澄清工艺与传统澄清工艺的比较分析。
将上浮澄清工艺与传统工艺进行对比，分析上浮澄清工艺的优点及不足之处，制定出适合甘蔗制糖的最优工艺流程。
三、预期目标与意义
甘蔗制糖上浮澄清工艺的研究，旨在提高甘蔗制糖工艺流程的效率和产品的质量，具体的预期目标如下：
1. 研究出适合甘蔗制糖的上浮澄清工艺，提高澄清效率和产品的质量。
2. 对比分析传统澄清工艺和上浮澄清工艺，为甘蔗制糖工艺的转型升级提供理论基础和实践经验。
3. 为甘蔗制糖企业提供科学依据，指导生产实践，提高企业的竞争力和市场占有率。
综上所述，甘蔗制糖上浮澄清工艺的研究对于促进我国甘蔗制糖行业的发展，提高企业的经济效益和技术水平，具有非常重要的意义。
甘蔗混合汁无硫澄清工艺的澄清效果研究
甘蔗混合汁无硫澄清工艺的澄清效果研究王福佳;谢彩锋;马英群;程芳;杭方学;陆海勤【摘要】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Ca3(PO4)2、CaCO3及单宁钙协同CaCO3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SO2,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CaCO3、Ca3(PO4)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CaCO3、Ca3(PO4)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.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)021【总页数】7页(P126-132)【关键词】无硫澄清;混合汁;单宁;白砂糖;机理【作者】王福佳;谢彩锋;马英群;程芳;杭方学;陆海勤【作者单位】广西南宁东亚糖业集团,广西南宁 530028;广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁 530004;广西蔗糖产业协同创新中心,广西南宁 530004;中国科技开发院广西分院,广西南宁 530012;广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁530004;广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁 530004;广西蔗糖产业协同创新中心,广西南宁 530004;广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁 530004;广西蔗糖产业协同创新中心,广西南宁 530004【正文语种】中文随着我国食糖市场国际化和生活水平的提高，低硫、无硫白砂糖需求日益增大，相应澄清工艺开发已成为我国制糖界的主要研究热点。
甘蔗制糖澄清工艺优化及应用研究
甘蔗制糖澄清工艺优化及应用研究王健;张菡;车夏宁;陈海军;蒙涛;马必声;王宝;赵抒娜【摘要】在甘蔗制糖中,蔗汁澄清效果极其重要,最终影响糖品的品质.本文以磷酸添加量、预灰pH、主灰pH和絮凝剂添加量为关键因素,每个因素3个水平,进行L9(34)正交试验,选取沉降速度、视纯度、色值、浊度为关键澄清指标,通过综合平衡法和综合评分法来分析澄清效果.结果表明磷酸添加量300μL/L、预灰pH 7.40、主灰pH 8.00、絮凝剂添加量2.8μL/L为最佳澄清工艺条件.在工业生产线上进行应用验证,结果表明,清汁的色值下降190 IU,浊度下降20 MAU;粗糖浆的还原糖分下降0.21个百分点,色值下降268 IU;原糖的色值下降47 IU,不溶于水杂质下降12μg/kg,即工业生产线上取得较好的应用效果,因此,通过正交试验确定的优化工艺参数可以有效指导制糖工业生产.【期刊名称】《中国糖料》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】6页(P8-13)【关键词】甘蔗制糖;澄清工艺优化;正交试验【作者】王健;张菡;车夏宁;陈海军;蒙涛;马必声;王宝;赵抒娜【作者单位】中粮营养健康研究院有限公司/营养健康与食品安全北京市重点实验室/老年营养食品研究北京市工程实验室,北京102209;中粮屯河糖业股份有限公司/农业部糖料与番茄质量安全控制重点实验室,新疆昌吉 831100;中粮营养健康研究院有限公司/营养健康与食品安全北京市重点实验室/老年营养食品研究北京市工程实验室,北京102209;中粮屯河崇左糖业有限公司,广西崇左 200040;中粮屯河糖业股份有限公司/农业部糖料与番茄质量安全控制重点实验室,新疆昌吉 831100;中粮屯河崇左糖业有限公司,广西崇左 200040;中粮屯河糖业股份有限公司/农业部糖料与番茄质量安全控制重点实验室,新疆昌吉 831100;中粮屯河崇左糖业有限公司,广西崇左 200040;中粮屯河糖业股份有限公司/农业部糖料与番茄质量安全控制重点实验室,新疆昌吉 831100;中粮屯河崇左糖业有限公司,广西崇左 200040;中粮营养健康研究院有限公司/营养健康与食品安全北京市重点实验室/老年营养食品研究北京市工程实验室,北京102209;中粮屯河糖业股份有限公司/农业部糖料与番茄质量安全控制重点实验室,新疆昌吉 831100;中粮营养健康研究院有限公司/营养健康与食品安全北京市重点实验室/老年营养食品研究北京市工程实验室,北京102209;中粮屯河糖业股份有限公司/农业部糖料与番茄质量安全控制重点实验室,新疆昌吉831100【正文语种】中文【中图分类】S566.1;TS244.10 引言我国是世界上最大的食糖生产与消费国之一，制糖工业在国民经济中占据着重要地位。
论甘蔗制糖澄清方法及对工艺指标的影响
论甘蔗制糖澄清方法及对工艺指标的影响摘要：我国是世界上使用甘蔗制糖最早的国家之一，已有2000多年的历史。
当前，根据制糖工艺的不同，甘蔗白砂糖可分为硫化糖和碳化糖。
碳化糖由于保质期较长，质量较好，价位相对硫化糖高，目前国内多数糖厂生产的是硫化糖。
制糖工艺过程中，如何在得到质量更高的清汁的同时又能提高糖分回收率和减少废蜜糖分损失，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对制糖澄清工艺指标确定的影响，然后又提出了几种常见的澄清方法。
关键词：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;引言：压榨出来的蔗汁还含有很多杂质，必须经过多道工序来进行蔗汁的处理，才能保证下道工序的顺利进行。
这些工序包括：预灰和加热工序、蔗汁的硫熏中和、蔗汁的沉降、蔗汁的过滤等。
一、甘蔗不同成分对制糖澄清工艺指标确定的影响1、预灰pH值、中和pH值及混合汁加热温度的确定在制糖过程中，还原糖主要产生碱性分解及与氨基酸发生美拉德反应，生成有机酸与有色物质等，有色物质在制糖生产中很难被除去，蔗汁色泽和蔗汁可溶性钙盐含量增加。
壳聚糖对甘蔗汁澄清效果的研究
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壳 聚糖是 由 甲壳素经脱 乙酰化反应而得 到 的一 种 生物 高分子【 ” 聚糖 线性分子链上具有 游离氨基 ， 。壳 其
作者 简介 ： 杜敏华 （９４ ）男 ， １６一 ， 硕士 ， 副教 授 ， 主要 从事 生物学 教学
及食 品开发的教学和研究工作 。
氮 原子上还有一对未结合 电子 ， 其呈现弱碱 ｌ 能从 使 生， 溶 液 中结合一个氢原子 ，从而使 壳聚糖成为带 阳电荷 的聚电解质圆显示 出优异 的絮凝作用 圈 壳聚糖 作为生 ， 。
物 体产物 ， 具有 良好 的生 物相容 性 、 用性与 安全性 ， 适
［ 贾冬英 ， 玉兰 ， ４ ］ 乔 谭敏 ． 用正交法探讨苦荞 麦及籽壳 中总黄酮 （ 芦
丁） 的乙醇提取工 艺叨． 食品科学， ９ ， （ ）５ ～ ７ １ ７１ ６ ：２ ５ ． ９ ８
４１ 本 实验 确定 了黄 花菜 中黄 酮类化 合 物 的提取 条 ． 件： 乙醇浓度 ９ ５％， 水浴 温度 ７ ５℃ ， 间 ３ 。该 条件 时 ｈ
４ 结论
［ 云学英 ， ２ 】 陈其秀 ． 野生苦 菜中几种微量 营养 元素含量的研究田． 内
蒙古农 牧学 院学报， ９ ， （ ：２～２ ． １ ８ ９３ １４ １６ ９ １ ） ［ 张立新 ， 瑚， ３ 】 杭 王宗花 ， 某些 常见蔬菜 抗氧活 性的研究 叨． 品 等． 食
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甘蔗糖厂澄清基本原理(1)混合汁的组成成份
甘蔗糖厂澄清基本原理（1）：混合汁的组成和性质一、混合汁的组成混合汁（压榨榨机榨出的蔗汁混合而成）的成分由于甘蔗的品种、土壤、气候、耕作情况和地区的不同而有差别。
我国南方地区甘蔗糖厂的混合汁的组分如下：水分80~85%蔗糖9~18%还原糖0.3~3.0%有机非糖分0.5~1.0%无机非糖分0.3~0.5%关于非糖分的进一步分析，目前我国还没有完整的分析数据。
二、混合汁的胶体性质存在于混合汁中的糖分和某些非糖分，就它们的分散程度来看，可以说，都是以溶解状态而存在的。
而另一部分非糖则带有一些胶体的性质。
所谓的混合汁，实质上应当是一种既含有溶液又有胶体分散的复杂体系。
在澄清过程中，除使一部分非糖沉淀析出外，还必须先将胶体破坏，才能使澄清过程顺利进行，从这个意义来说，澄清的中心问题也是一个胶体化学的问题。
因此，在讨论澄清的各种工艺问题之前，必须对混合汁的胶体化学性质有基本的了解。
（一）胶体的一般性质按照胶体化学的概念，分散粒子的大小在1至100毫微米之间者（1～100毫微米），都属于胶体分散体系，分散粒子更小则为溶液（离子或分子分散体系）。
在混合汁中，各种非糖分及夹杂物，都是以大小不同的粒子的形式分散而存在的，其中如泥砂、蔗糠、蔗蜡等夹杂物，其粒子大小约为50～0.1微米，均属粗分散体系的悬浮体，容易过滤除去。
部分有机非糖，如蛋白质、果胶、单宁、聚戊糖、色素及部分类脂，它们的粒子都在1～100毫微米之间，都属于胶体分散体系。
同时，因为它们都有不同程度的水化作用，所以又都是亲水胶体；至于无机非糖中的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁等，在混合汁中相应地生成的硅酸胶、氢氧化铅、氢氧化铁则均属于憎水胶体。
各种胶体所具有的基本性质如下：1．高度分散性如前所述，胶体的粒子直径介于1～100毫微米之间，所以它的分散程度是很高的。
这是胶体分散系的一个最基本的性质。
胶体的其它性质也都与这种高分散性有关。
例如极高的分散性使得胶体体系具有一定的动力稳定性和扩散能力。
甘蔗制糖澄清工艺自动化及应用研究
甘蔗制糖澄清工艺自动化及应用研究摘要：我国现阶段对于糖产品的需求呈现增长的趋势，糖业作为我国的基本产业之一，在我国的经济中占据着十分重要的位置。
正是因为这样，需要对糖产品的综合质量和生产效率进行提高。
而甘蔗是制糖的主要作物，需要对利用其制糖的加工工艺进行完善，保障糖产品的质量，满足人们的需求，因此，需要对甘蔗制糖澄清工艺进行优化与研究。
关键词：甘蔗制糖澄清工艺优化及应用研究引言在新形势下，糖业开辟了新的发展机遇，工业化已成为重要的发展方向。
各地区糖业发展存在问题，严重影响了它们的工业化。
制糖产业不是工业化的一个环节，而是应该从选种甘蔗到销售，建立现代生产链，为促进甘蔗生产和扩大甘蔗销售渠道奠定坚实的基础。
1甘蔗制糖澄清工艺的重要性甘蔗制糖一直是我国制糖的重要方式之一，甘蔗汁液的澄清程度会对糖产品最终的质量产生十分巨大的影响，而且还会影响整体糖的品质。
我国和国际上都对甘蔗制糖澄清工艺有着极高的重视程度，希望可以通过改善甘蔗制糖澄清工艺来提高甘蔗制糖中的糖产品质量。
我国学者提出了许多的优化方案，如对澄清剂进行合理的选择，将亚硫酸法或食品级湿法磷酸等方式应用于澄清工艺，解决我国现阶段甘蔗制糖澄清工艺中存在的问题，对甘蔗制糖澄清工艺进行优化。
我国的甘蔗制糖澄清工艺经常会受到许多因素的干扰，如许多制糖企业会根据实际经验和季节、产品等因素来进行甘蔗制糖澄清工艺的选择和实际操作，使甘蔗制糖澄清工艺质量起伏较大，而甘蔗制糖澄清工艺的质量也无法保证。
2澄清工艺的关键问题及自动化改造2.1加热温度自控系统甘蔗糖厂都会有一次加热、二次加热、清汁加热、滤汁加热这四种基本的蔗汁加热。
加热温度的稳定控制是保证澄清各工序效果的必备条件之一，温度的波动对生产造成很大的影响。
但加热温度受到影响因素较多，如来汁量、蒸汽压力、前段加热温度影响后段加热温度等，在实际生产中若单靠人工通过调节汁汽阀来控制很难达到稳定，并且劳动强度很大。
加热温度不稳定会出现以下问题：一次加热温度过低，达不到抑制细菌繁殖、促进胶体团聚、降低黏度这三方面要求，温度过高对SO2的吸收不利，并且在蔗汁PH过低时易引起蔗糖转化、蔗汁PH过高时使还原糖分解；二次温度太低时各种非糖分凝结不结实、沉淀不完全、沉降速度较慢；二次温度过高时，蔗汁产生强烈自蒸发，形成大量气泡，使已形成的凝聚物破碎分裂，胶体复溶，最终导致清汁变浊，清汁加热温度也是如此。
蔗汁澄清工艺技术和设备存在问题及其更新应用效果
0引言我国是世界上采用甘蔗制糖技术最早的国家之一，已有2000多年历史［1］。
甘蔗制糖技术是以甘蔗为主要原料，经压榨提汁、澄清、蒸发、结晶、筛分和干燥等工序将其制成白砂糖、红糖和赤砂糖等产品的过程。
目前，国内约85%的糖厂采用运行成本较低的亚硫酸法生产工艺生产白砂糖，仅约15%的糖厂采用碳酸法生产白砂糖，用精制法生产优质白砂糖［2］。
亚硫酸法生产的蔗糖质量较碳酸法差，亚硫酸法生产的白砂糖存在问题主要是色值和二氧化硫含量偏高，我国从2006年起执行的国家标准GB/T 317—2006《白砂糖》规定：一级白砂糖产品色值低于150IU ，残留二氧化硫含量不高于30.0mg/kg ；对饮料用糖的要求更严格，要求二氧化硫含量不高于15.0mg/kg ［3］。
因此，亚硫酸法生产一级白砂糖产品面临严峻挑战，许多糖厂均将白砂糖一级品率和降低二氧化硫含量作为质量管理的首要目标［4］。
同时，随着经济的发展和生活水平的提高，人们对健康、绿色、环保白砂糖的要求更高［1］。
在制糖过程中，首先对甘蔗进行撕裂压榨和提取蔗汁，此过程由于蔗汁中含有较多非糖杂质，需进行澄清过滤处理才能获得达到工艺指标要求的澄清汁，以保障最终的白砂糖产品质量［5］。
王健等［2］研究表明，在澄清工序中澄清过滤处理不好，会影响产品的品质、产品安全和糖分回收；进行澄清工序技术改进是解决我国糖厂亚硫酸法生产存在问题的有效措施，有利于推动我国制糖产业结构升级，增强市场竞争力。
甘蔗糖厂澄清工序是制糖生产的关键工艺，需引进先进的自动化、智能化工艺设备来提高澄清效率，确保产品质量。
制糖工艺技术的提升，是确保糖厂生产安全、稳定、高效运行的基础保证，更是保障制糖产品质量的关键［2］。
1传统的澄清工艺及设备亚硫酸法是生产白砂糖的传统方法，其中的澄清工序主要用于将经压榨提汁得到的蔗汁进行加热、中和（添加二氧化硫和氧化钙）及沉淀池沉降处理，得到清汁，其澄清工艺原理是利用石灰乳与亚硫酸和磷酸反应生成大量结构蓬松的亚硫酸钙和收稿日期：2023-10-02通讯作者：施灏（1971-），男，高级工程师，主要从事制糖生产工艺技术应用研究工作，E-mail ：****************第一作者：陆保祥（1974-），男，工程师，主要从事制糖生产工艺技术应用研究工作，E-mail ：*****************蔗汁澄清工艺技术和设备存在问题及其更新应用效果陆保祥，施灏*，周谦，梁伟坚，黄雪超，兰能慧，韦学文，韦力文，蒙松（广西糖业集团达华制糖有限公司，广西河池580003）摘要：澄清工序是甘蔗制糖生产的关键工艺，由于其操作过程的特殊性和对环境要求较高，一直以来均是制糖行业改革的难点。
甘蔗制糖澄清工艺优化分析
102现阶段我国对糖产品的需求量正在不断增加，制糖业的市场发展前景非常广阔。
甘蔗作为制糖的主要原料之一，只有提高利用率，才能减少资源的浪费。
本文就甘蔗制糖澄清工艺优化进行了相关的分析和探讨，相关企业要提高对这项工艺的重视程度，并且加大资金的投入力度，这样才能进一步提升糖产品的质量，更好地满足消费者的食用需求。
一、甘蔗制糖澄清工艺的自动化改造措施1.构建加热温度自控系统。
制糖企业在进行甘蔗处理的过程中，存在一次加热、二次加热以及青汁加热、滤汁加热四种基本加热形式。
加热温度会对澄清工序的应用效果产生直接影响，如果温度的波动比较剧烈，还会降低生产的质量。
因此要对加热温度进行严格控制，使其趋向于稳定的状态。
实际上，加热温度会受到各种因素的影响，比如来汁量、蒸汽的压力等。
在实际生产过程中，如果单靠人工作业进行调节，无法保证汁汽阀的应用稳定，而且作业量也比较大。
如果加热温度不稳定，可能会引发各种质量问题。
对于一次加热来说，如果温度过低，无法抑制细菌的繁殖，也无法实现胶体的团聚，会降低黏度；如果温度过高，不利于SO 2的吸收。
对于二次加热来说，如果温度过低，会导致非糖分的凝结不结实，无法实现完全的沉淀，会降低沉降的速度；如果温度过高，蔗汁的蒸发会形成气泡，导致已经形成的凝聚物破碎和分裂，胶体复溶会导致清澈的汁液变浑浊。
在进行青汁加热时，如果没有对温度进行有效的控制，也会引发上述几种问题。
为了有效地节约蒸汽，在进行青汁加热时必须加热至沸点，这样才能进入蒸发程序。
当前已经构建了澄清dcs系统，每个加热出口管路中都安装了温度变送器，在最后一级加热器的蒸汽入口还安装了自动调节阀，最后一级温度信号可以对自动调节阀的开启进行控制。
在具体的应用过程中，dcs控制系统可以对每个加热器出口的温度信号进行检测和显示，其他级的加热则需要保持蒸汽口的全开，还要对凝气阀进行调节。
2.建立中和pH自控系统。
蔗汁的pH值过低，会导致蔗糖的转化；蔗汁的pH值过高，会促使还原糖的分解。
澄清汁生产工艺流程
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1. 原料处理。
采用优质甘蔗作为原料。
脱皮、冲洗甘蔗，去除泥土和杂质。
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甘蔗汁澄清工艺研究杨帆;魏锡均;沈王庆【摘要】为了明确振荡工艺和离心工艺对甘蔗汁澄清效果的影响,采用单因素试验探讨了振荡时间、振荡温度和振荡速度对甘蔗汁澄清效果的影响,并利用L9(34)正交试验得出最优振荡条件组合;在最优振荡条件组合的基础上进一步考察了离心机的转速、离心时间和升降速度对甘蔗汁澄清效果的影响,并利用L9(3 4)正交试验得出最优离心条件组合.结果表明,最优振荡条件组合为:振荡时间60 min、振荡温度70 ℃、振荡速度150 r/min,各因素的主次影响顺序依次为振荡温度、振荡速度、振荡时间;最优离心条件组合为:离心机转速9 000 r/min、离心时间12 min、升降速度10档,各因素的主次影响顺序依次为离心机转速、离心时间、升降速度,在最优振荡条件和离心条件下,甘蔗汁的透光率达86.3％.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2015(044)002【总页数】5页(P151-155)【关键词】振荡工艺;离心工艺;澄清;甘蔗汁【作者】杨帆;魏锡均;沈王庆【作者单位】内江师范学院化学化工学院,四川内江641112;内江师范学院化学化工学院,四川内江641112;内江师范学院化学化工学院,四川内江641112【正文语种】中文【中图分类】TS275.5甘蔗含糖量十分丰富，还含有大量的铁、锌、锰等人体必需的微量元素，其中铁的含量特别多，达9 mg/kg，居水果之首，素有“补血果”的美称。
此外，还含有谷氨酸、天门冬酸、丝氨酸等多种氨基酸，并含有苹果酸、柠檬酸等有机酸［1］。
甘蔗鲜汁具有营养丰富、味道鲜美、通便解结、缓解酒精中毒等特点，深受广大消费者喜爱，但鲜甘蔗汁色泽浑浊，影响销售，因而需要对甘蔗鲜汁进行澄清。
同时，我国是甘蔗生产大国，甘蔗是我国糖业生产的主要原料，在以甘蔗为原料生产蔗糖过程中也需要经过澄清工艺过程。
甘蔗汁澄清工艺的效果是影响蔗糖产品产量和质量的最主要因素，同时澄清工艺的消耗在整个制糖工艺中也占了很大的比例，因此甘蔗汁的澄清工艺一直是制糖行业关注的焦点，也是制糖工艺的难点［2-3］。
目前，甘蔗汁的澄清方法主要有石灰法、亚硫酸法、碳酸法等，其他还有磷酸法、离子交换法、薄膜分离法等［3］。
石灰法工艺简单，操作方便，但是其脱色效果比不上亚硫酸法和碳酸法，我国现有的制糖澄清工艺大多采用亚硫酸法和碳酸法。
但这2种澄清工艺复杂，设备投资高，特别是CaO消耗量大，且需消耗大量能源，同时CO2和SO2以及滤泥污染严重。
磷酸法易产生较多的沉淀物质，清理设备时比较麻烦，而且磷酸价格高，如果作为主要澄清剂会增加生产成本，因此其一般作为亚硫酸法和碳酸法的辅助澄清法。
离子交换法对交换前的甘蔗汁澄清度有较大的要求，若甘蔗汁含有过多的不溶物，易堵塞滤孔造成处理量降低，而且交换材料的再生性和价格较高是其投入生产尚需解决的关键问题。
与传统的碳酸法、亚硫酸法相比，薄膜分离法所得的滤汁色值低、清亮度好、CaO含量低，纯度提高2个单位以上，但该法的生产能力小，膜清理困难，从而影响了膜分离法在工业中的推广应用。
此外，絮凝剂的应用研究也比较多，一些无机絮凝剂、高分子絮凝剂、生物絮凝剂等在甘蔗汁澄清工艺中得到应用，但由于絮凝剂对不同性质甘蔗汁的絮凝效果不同、不易操作管理、成本较高等因素，目前，絮凝剂仅在传统澄清工艺后作为一种补充，起到进一步的澄清作用［2-5］。
加热振荡工艺能加速甘蔗汁里的色素等的分解，可以提高甘蔗汁的透光率;离心工艺可加速甘蔗汁中一些胶体物质、大分子蛋白质等凝聚、沉淀，进一步提高甘蔗汁的透光率，从而达到甘蔗汁的澄清目的。
加热振荡工艺和离心工艺过程中无需加入任何其他物质，因而产生的沉淀物质少、易分离，且具有易操作、能耗低、设备投资成本小等综合优点，但目前还未见相关研究报道。
鉴于此，本研究采用单因素试验和L9(34)正交试验考查振荡工艺和离心工艺对甘蔗汁澄清效果的影响，得出最优的振荡工艺和离心工艺组合，以期优化甘蔗汁的澄清工艺，提高甘蔗汁的澄清效果。
1 材料和方法1.1 材料与仪器供试材料:新鲜甘蔗为符合生产工艺要求的黑皮甘蔗，产于四川内江;水，符合GB 5749—85要求。
主要仪器:TG－16台式高速离心机(四川蜀科仪器有限公司)、SJ201A－250苏泊尔榨汁机(浙江苏泊尔股份有限公司)、SHA－CA水浴恒温振荡器(常州诺基仪器有限公司)、722N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、AB135－3电子天平(瑞士METTLER TOLEDO公司)。
1.2 甘蔗原汁的制备选取符合生产工艺要求的黑皮甘蔗，清洗甘蔗表面，之后将整根甘蔗沿关节处砍断，切成小块，再用榨汁机榨取甘蔗汁，用滤布(孔径0.147 mm)过滤甘蔗汁，滤掉甘蔗汁中残留的甘蔗屑。
1.3 振荡工艺对甘蔗汁澄清的影响试验1.3.1 振荡条件的单因素试验1.3.1.1 振荡时间分别取10 mL的甘蔗原汁置于5个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在振荡温度为40℃、振荡速度为150 r/min的条件下分别振荡30、45、60、75、90 min，置于转速为7 000 r/min、升降速度设为6档的条件下离心5 min，测定透光率，计算相对透光率。
相对透光率=T/T0，其中T为待测样品的透光率，T0为甘蔗原汁在离心机升降速度为6档、转速7 000 r/min下离心5 min测定的透光率。
1.3.1.2 振荡温度分别取10 mL的甘蔗原汁置于5个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在振荡速度为150 r/min、振荡温度分别为30、40、50、60、70 ℃条件下振荡60 min，置于转速为7 000 r/min、升降速度为6档的条件下离心5 min，测定透光率，并计算相对透光率。
1.3.1.3 振荡速度分别取10 mL的甘蔗原汁置于5个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在振荡温度为40 ℃、振荡速度分别为 50、100、150、200、250 r/min条件下振荡60 min，置于转速为7 000 r/min、升降速度为6档的条件下离心5 min，测定透光率，并计算相对透光率。
1.3.2 振荡条件的正交试验在单因素试验的基础上进行L9(34)正交试验，正交试验的因素和水平见表1。
分别取10 mL甘蔗原汁置于9个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
经正交试验条件下振荡后，置于转速为7 000 r/min、升降速度为6档的条件下离心5 min，测定透光率，并计算相对透光率。
表1 振荡条件的因素水平水平振荡时间(A)/min振荡温度(B)/℃振荡速度(C)/(r/min)1 45 50 100 2 60 60 150 3 75 70 2001.4 离心工艺对甘蔗汁澄清的影响试验1.4.1 离心条件的单因素试验1.4.1.1 离心机转速分别取10 mL甘蔗原汁置于5个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在1.3所得出的最优振荡条件下振荡，置于转速分别为4 000、5 000、6 000、7 000、8 000、9 000 r/min，升降速度为6档的条件下离心10 min，测定透光率，并计算相对透光率。
1.4.1.2 离心时间分别取10 mL甘蔗原汁置于5个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在1.3所得出的最优振荡条件下振荡，置于转速为7 000 r/min、升降速度为6档的条件下分别离心6、8、10、12、14 min，测定透光率，并计算相对透光率。
1.4.1.3 离心机升降速度分别取10 mL甘蔗原汁置于5个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在1.3所得出的最优振荡条件下振荡，置于转速为7 000 r/min，升降速度分别为2、4、6、8、10 档的条件下离心10 min，测定透光率，并计算相对透光率。
1.4.2 离心条件的正交试验在离心条件单因素试验的基础上进行L9(34)正交试验，正交试验因素和水平见表2。
分别取10 mL甘蔗原汁置于9个有标号的25 mL具塞锥形瓶中。
在1.3所得出的最优振荡条件下振荡，再置于正交试验条件下离心后，测定透光率，并计算相对透光率。
表2 离心条件的因素水平水平离心转速(A)/(r/min)离心时间(B)/min升降速度档位(C)1 5 000 8 6 2 7 000 10 8 3 9 000 12 102 结果与分析2.1 振荡工艺对甘蔗汁澄清的影响2.1.1 振荡条件的单因素试验结果2.1.1.1 振荡时间由图1可知，随振荡时间的延长，甘蔗汁的相对透光率不断增大，当振荡时间超过75 min后甘蔗汁的相对透光率增幅较小。
这是由于开始时甘蔗汁中的一些胶体物质、大分子蛋白质和部分天然色素物质随振荡时间的延长发生了沉淀或分解［3］，相对透光率不断增大，当振荡时间为75 min时，沉淀或分解基本完全，此后再增加振荡时间，相对透光率基本不变。
图1 振荡时间对甘蔗汁澄清的影响2.1.1.2 振荡温度由图2可知，当振荡温度为30～60℃时，甘蔗汁的相对透光率不断增大，60℃达到最大值，此后随振荡温度的升高，甘蔗汁的相对透光率不断减小。
这主要是因为甘蔗汁中色素分为脂溶性色素和水溶性色素，脂溶性色素在甘蔗汁受热时和各种悬浮物、胶体和蛋白质等一起凝结;水溶性色素主要是各种酚类物质，在高温和氧化的条件下发生更多种化学反应和缩聚反应，如儿茶素生成缩合鞣质，花色素在光和热的作用下形成高分子的褐色物［3］。
当振荡温度为30～60℃时脂溶性色素在甘蔗汁中的凝结速度大于水溶性色素的反应速度，此时表现为相对透光率不断增大;当振荡温度超过60℃后，随振荡温度的升高，水溶性色素的反应速度大于脂溶性色素的凝结速度，表现为相对透光率不断减小。
图2 振荡温度对甘蔗汁澄清的影响2.1.1.3 振荡速度由图3可知，振荡速度为50～200 r/min时，甘蔗汁的相对透光率不断增加，此后随振荡速度的增大，相对透光率减小。
这主要是因为甘蔗汁中含有少量的带电胶体，随振荡速度的增大，它们之间的凝聚、沉淀作用也不断增大，从而表现为相对透光率不断增大;当振荡速度超过200 r/min后，随振荡速度的增大，沉淀物的溶解速度超过了沉淀物的沉降速度，此时透光率反而减小。
图3 振荡速度对甘蔗汁澄清的影响2.1.2 振荡条件的正交试验结果由表3可知，各振荡因素对甘蔗汁澄清效果影响的主次顺序依次为B、C、A，即振荡温度、振荡速度、振荡时间。
最优振荡组合为在A2B3C2，即振荡时间为60 min、振荡温度为70℃、振荡速度为150 r/min。
在A2B3C2条件下甘蔗汁的相对透光率为2.2，优于表3中的试验结果。
表3 振荡条件的正交试验结果编号水平A B C 相对透光率1 1.4 2 1 2 2 1.5 1 1 1 3 1.7 4 2 1 2 1.4 1 3 3 5 1.6 6 2 3 1 1.7 2 2 3 7 1.5 8 3 2 1 1.0 3 1 3 9 3 3 21.9 k1 1.53 1.43 1.40 k2 1.60 1.40 1.63 k3 1.47 1.77 1.60 R 0.13 0.37 0.232.2 离心工艺对甘蔗汁澄清的影响2.2.1 离心条件的单因素试验结果2.2.1.1 离心机转速由图4可知，随离心机转速的增大，甘蔗汁的相对透光率不断增大，当转速超过7 000 r/min后，相对透光率基本不变。