甘蔗制糖的工艺流程是怎样的

甘蔗制糖的工艺流程是怎样的

从甘蔗提取蔗汁的方法有压榨法与渗出法。压榨法是对甘蔗通过预处理和压榨设备与渗浸系统相配合提取蔗汁的方法。渗出法是甘

蔗经预处理破碎，通过渗出设备和采用一定的流汁系统，蔗料经水

和稀糖汁淋渗，使甘蔗糖分不断被浸沥而洗出的方法。

甘蔗压榨法

压榨提汁原理主要是将甘蔗斩切成丝状与片状的蔗料，入压榨机，使充满蔗汁的甘蔗细胞的细胞壁受到压榨机辊和油压的压力而破裂，蔗料被压缩，细胞被压扁的同时排出蔗汁;借助于渗浸系统将从压榨

机排出、开始膨胀的蔗渣进行加水或稀汁渗浸，以稀释细胞内的糖分，提取更多的蔗汁。

蔗料相继通过几座三辊压榨机被多次压榨。在蔗料进入末座压榨机之前加水渗浸。加入的水称渗浸水，一般用量为甘蔗量的15~25%。从末座榨出的汁称末座榨出汁，它随即被泵入前一座压榨机作为渗

浸液，渗浸进入该座压榨机的蔗料，所榨出的稀汁再作前一座压榨

机的渗浸液，如此直至第二座压榨机，这就是糖厂普遍使用的复式

渗浸法。由第一座及第二座压榨机压出的汁合并成混合汁，送清净

处理。从末座压榨机排出的蔗料称为蔗渣。蔗渣中水分为45~50%，

糖分1~4%，纤维分45~52%，可溶性固体物1.5~6%。蔗渣送锅炉作

燃料，或另作其他工业原料。衡量提汁方法的提糖效率用糖分抽出率，其定义为从甘蔗中已被提取的蔗糖对甘蔗中蔗糖的质量百分数。甘蔗糖厂糖分抽出率在92~97%之间。

压榨提汁主要设备包括切蔗机、压榨机及其驱动装置、渗浸系统及相应的输送设备。切蔗机由蔗刀及驱动装置组成。压榨机由3个

辊子及机架构成。三辊压榨机的辊被装嵌成三角形，视其所处位置

分别称为顶辊、前辊和后辊。顶辊与前、后辊间有一定的间隙。3

个辊的轴端带有传动齿，由原动机如电动机、汽轮机或蒸汽机经减

速装置驱动顶辊，从而使3个榨辊以相同的速度转动。

甘蔗糖厂生产能力，以糖厂每日压榨甘蔗吨数来表示。处理甘蔗的能力与压榨机座数、甘蔗破碎度、压榨辊直径与长度、辊子转速、甘蔗纤维分和对糖分抽出的要求等因素有关。通常，糖厂采用4~6

座压榨机组成一压榨机列。亦有采用2列、3列，以适应生产的需要。

蔗汁的化学成分，随甘蔗的化学成分、甘蔗收获后存放时间和环境等不同而变化。表1[蔗汁成分]为蔗汁化学成分。

80年代后期以来，甘蔗提汁技术一方面倾向于加强甘蔗预处理，使破碎度提高到70~80%;注重采用高位入料槽，或者采用压力入料

辊(又称齿状入料辊)两个与传统的三辊压榨机组成五辊压榨机，以

强化压榨机的入料，并进行预压缩，从而提高压榨机生产能力;另方

面在渗浸工艺上，又在复式渗浸系统的基础上，采用压榨机出来的

稀汁的大部分回流本座压榨机，使在不增加渗浸水量的前提下增加

渗浸液量，使蔗渣含液量达到饱和，呈饱和渗浸，充分渗浸与稀释

蔗料的残留糖分，达到进一步提高糖分抽出的目的。

压榨法耗用钢材与电力较多，但它具有的处理甘蔗能力适应性强、技术管理方便和运行可靠等优点，使之迄今仍是甘蔗提汁的主要方法。

甘蔗渗出法

甘蔗渗出法的基本原理是利用甘蔗细胞中的细胞质与细胞壁之间有一层细胞质膜，对细胞外面的物质能起选择吸收的渗透作用。因此，可以应用固―液萃取的浸沥操作，通过洗涤、稀释、浸透和扩

散作用把甘蔗中蔗糖分子转移于渗出汁中，达到提取糖分的目的。

甘蔗渗出法提汁工艺主要包括甘蔗预处理、糖分渗出和湿蔗渣脱水。渗出工艺又可分成两类:一类是蔗丝渗出，甘蔗经预处理成蔗丝

后进入渗出器，经渗出水和稀汁渗浸得渗出汁;一类是蔗渣渗出，是

甘蔗预处理后的蔗丝先经一台压榨机，榨取相当于甘蔗含糖的

60~80%的原蔗汁后，再进入渗出器作进一步的渗出提汁，压榨出原

蔗汁与渗出汁合并成混合汁送清净处理。从渗出器出来的蔗料称湿

蔗渣，水分约85%，入脱水设备脱水，将水分降至50%以下，送锅炉

作燃料或作其他工业原料。脱水设备所得稀汁称脱水汁，通常经加

入磷酸、石灰和加热等化学、物理方法清净处理，清汁导回渗出器

以助萃取和多回收糖分。渗出法糖分抽出率与压榨法大体相同。

甘蔗预处理工艺要求的甘蔗破碎度，对蔗渣渗出法为75~80%，

对蔗丝渗出法达到85~90%，蔗丝幼细、片状，蔗屑不应过多，以利

于更有效地渗出甘蔗糖分。预处理设备常用撕裂机或重锤式撕裂机，切蔗机或其组合设备。脱水设备多用三辊压榨机。渗出器有多种形式，主要有Silver型、BMA型、DeSmet型、DdS型和Saturne型等。不同形式的渗出器各具特点，但工艺效果大致相同。各种渗出器都

具有使蔗料连续向前移动或旋转推前的运动构件、分级渗淋系统。

预处理的蔗料送入渗出器的一端，在另一端加入约甘蔗量25%的渗

出水，以渗淋萃取糖分，并从此端排出湿蔗渣。借助多级渗淋系统，使蔗料与萃取液经受多级逆流渗滤，渗出汁自入蔗料端排出。渗淋

系统级数，蔗丝渗出用12~18级，渗出时间20~35分钟;蔗渣渗出用

8~12级，渗出时间16~26分钟。渗出温度是通过加热渗淋稀汁，使

维持渗出器内热裂区渗出汁温度在80~90℃，最终渗出汁温度在

50~65℃。影响渗出糖分抽出效率的主要因素，是甘蔗破碎度、渗出

温度、时间和渗出水加入量。渗出器生产能力主要取决于它的规范

尺寸和流过蔗料层的蔗汁流速。而影响蔗汁流过蔗料层速度的因素

是甘蔗质量、预处理破碎度、蔗料层厚度、脱水汁质量和渗出温度。

渗出提汁法具有省钢材、省动力、省投资、省维修费用等优点。但技术管理要求较高，耗用蒸汽较多。

借助清净剂和加热所起的化学和物理化学作用，并通过固液分离方法，尽可能除去混合汁中影响蔗糖结晶的各种非糖物质，获得色

值较低、清晰、较纯净的清净汁。

甘蔗制糖方法是以清净过程中使用的主要清净剂来命名。各产糖国家用甘蔗生产白砂糖、粗糖的通用清净方法主要有亚硫酸法、石

灰法和碳酸法。

亚硫酸法采用石灰和二氧化硫为主要清净剂。混合汁经预灰(图

2[亚硫酸法工艺流程])、一次加热、硫熏中和、二次加热后入沉降