一種糖汁澄清方法
一種糖汁澄清方法
技術領域
[0001] 本發明屬于利用糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術澄清糖汁的方法，糖汁所述的糖汁包括甘蔗初壓汁、甘蔗混合汁、甘蔗滲出汁、甜菜滲出汁、中和汁、濾汁、蒸發過程的中間糖汁和濃縮糖漿，用于甘蔗和甜菜制糖中糖汁的澄清，糖汁停留時間短，蔗糖分損失少，澄清穩定可控，澄清效率高，可提高糖汁的清凈效果和產品的質量，是糖廠實現清潔生產，實施可持續發展的有效措施，具有較好的應用前景。
背景技術
[0002] 在糖廠對混合汁的處理有經典的碳酸法和亞硫酸法澄清工藝，碳酸法由于濾泥排放量大，有機質含量低，碳酸鈣含量達80%以上，無農用價值，目前，國內外碳酸法糖廠的濾泥基本上是采用濕排或干排處理，給環境造成了嚴重的污染，由于碳酸法制糖工藝存在濾泥污染嚴重問題，許多糖廠選擇亞硫酸法澄清工藝，傳統亞硫酸法澄清工藝存在硫熏強度高、糖汁澄清效率低、糖汁在沉降器中停留時間長、沉降池操作控制容易反底等問題，這些問題亟待解決。
[0003] 對于傳統亞硫酸法澄清工藝的研究一直在進行，如采用半碳法半亞法蔗汁氣浮澄清法和低溫磷浮糖汁澄清法等工藝探索，能除去制糖生產工藝處理蔗汁中的蔗糠、淀粉、蔗脂、蔗臘、植物色素、蛋白質和膠體等非糖分，有利于后處理效果。中國專利(申請號)201310082816.9公開了一種蔗汁澄清方法，采用部分混合汁制泡浮清分離結合糖汁快速沉降方法澄清糖汁，混合汁依次經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離、二級加熱、硫熏中和、中和汁加熱、快速沉降步驟處理得到清汁，能穩定清汁PH值，避免沉淀池“反底”和“蔗糖轉化”現象，節約生產成本，減少環境污染，提高產品質量；中國專利(申請號:201110360967.7)公開了一種多級膜并行生產營養糖、風味蔗汁及飼料原料的方法，該方法采用多級膜過濾用于生產營養糖。
[0004] 國外比較先進的糖液澄清`方法有離子交換法、膜分離法，離子交換法在國外煉糖廠應用推廣較多，國內也引進過先進的離子交換裝備，但是存在對處理物料質量要求高、操作復雜、管理要求高等問題，國內煉糖廠未能很好應用與推廣，膜分離法由于膜材料、膜衰減問題多，至今也未在工業化大規模白砂糖生產中示范應用。
[0005] 因此，制糖領域迫切需要開發一種能夠滿足我國耕地白砂糖生產的高效糖汁清凈新工藝，來解決這些問題。
發明內容
[0006] 本發明提供了一種糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術對糖汁進行清凈的方法，能解決傳統制糖過程廢物污染、清凈效率不高、膜通量低、膜使用周期短等技術缺陷，并可獲得較高質量的清糖汁。
[0007] 本發明是通過下述的技術方案加以實現的。
[0008] 一種糖汁澄清方法，包括糖汁氣浮澄清前處理、糖汁氣浮澄清、糖汁膜分離系統三道主要工序，其特征在于:首先對糖汁進行氣浮澄清前處理，即將糖汁進行濾網過濾、添加石灰、磷酸調整PH值和一級加熱處理，處理后糖汁進入糖汁氣浮澄清系統進行處理，即預處理后糖汁經過再次添加石灰或磷酸調整pH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝劑和澄清劑，將糖汁中的非糖分網絡除去，氣浮澄清處理系統得到的浮清糖汁首先經過糖汁過濾系統處理，然后進入高效的糖汁膜分離系統中澄清，*終得到澄清質量不低于傳統制糖工藝的清糖汁，由此完成糖汁的澄清過程。
[0009] 所述的糖汁包括甘鹿初壓汁、甘鹿混合汁、甘鹿滲出汁、甜菜滲出汁、中和汁、濾汁、蒸發過程的中間糖汁和濃縮糖漿。
[0010]所述的糖汁進行氣浮澄清前處理濾網過濾系統的濾網目數為100~800目，添加石灰和磷酸控制PH值在6.0~11.0范圍，磷酸值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在200~450mg范圍，一次加熱后溫度在50~65°C范圍。
[0011] 所述的糖汁氣浮澄清系統中再次加石灰工藝指標控制是pH值在7.0~8.5范圍，糖汁中磷酸總值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在400~500mg范圍，所用的絮凝劑為糖用高分子絮凝劑，絮凝劑用量對糖汁量為2~lOppm，糖用澄清劑用量對糖汁量0.1%~10%。
[0012] 所述的氣浮澄清后糖汁過濾系統的過濾精度在5~40微米范圍，糖汁膜分離系統的過濾膜精度在分子量2000~膜孔徑2微米范圍，濾網過濾系統和膜分離系統適應溫度在45~110度范圍，處理糖汁錘度在10~78°Bx范圍。
[0013] 所述的糖汁澄清方法得到的清糖汁質量不低于傳統制糖澄清方法得到的清糖汁質量。
[0014] 本發明具有較強的適應性，對不同地區、不同品種和不同原料的糖汁中非糖成分較大差別的情況下，通過簡單調整運行過程中的主要操作參數，即可完成高效澄清，有利于實現自動化控制。與現有的糖汁澄清工藝相比，本發明有利于降低生產能耗，提高產品質量。
[0015] 與現有技術方案相比，本發明具有以下特點和進步:
1、采用低溫氣浮澄清糖汁，通過兩次調整PH值，提高氣浮澄清效率，并達到傳統蒸發過程對pH值要求，不用再次經過硫熏工藝澄清；
2、采用濾網過濾和膜分離方法清凈糖汁，可取代傳統制糖澄清生產工藝，可提高糖分回收、產品質量和產品的食品安全性，提高膜分離通量，延長膜使用周期。
[0016] 附圖
圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
[0017] 下面結合附圖，對本發明的具體實施例作進一步詳述，但不構成對本發明的任何限制。
[0018] 一種糖汁澄清方法，包括糖汁氣浮澄清前處理、糖汁氣浮澄清、糖汁膜分離系統三道主要工序，其特征在于:首先對糖汁進行氣浮澄清前處理，即將糖汁進行濾網過濾、添加石灰、磷酸調整pH值和一級加熱處理，處理后糖汁進入糖汁氣浮澄清系統進行處理，即預處理后糖汁經過再次添加石灰調整PH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝劑和澄清劑，將糖汁中的非糖分網絡除去，氣浮澄清處理系統得到的浮清糖汁首先經過糖汁過濾系統處理，然后進入高效的糖汁膜分離系統中澄清，*終得到澄清質量不低于傳統制糖工藝的清糖汁，由此完成糖汁的澄清過程。
[0019] 所述的糖汁為甘蔗混合汁，錘度在16.5±0.5°Bx糖汁進行氣浮澄清前處理濾網過濾系統的濾網目數為200目，添加石灰和磷酸控制pH值在8.0±0.2，一次加熱后溫度在58±0.50C ;糖汁氣浮澄清系統中再次加石灰或磷酸工藝指標控制是pH值在7.5±0.1，磷酸總值以每公斤糖汁含P2O5毫克數計算在400 土 10mg，絮凝劑用量對糖汁量為3ppm，糖用澄清劑用量對糖汁量2±0.2% ;濾網過濾系統的過濾精度在10微米，糖汁膜分離系統的過濾精度在0.2微米。
[0020] 糖汁澄清工藝為:糖汁首先進行預處理，預處理后的糖汁泵送至糖汁再次pH調整反應箱，隨后自流至全汁制泡箱和澄清劑及絮凝反應箱，然后經糖汁氣浮澄清池進行澄清處理，浮渣加熱至85°C左右沖洗至泥汁箱，浮清糖汁經過曲篩(80目)過濾后流入浮清糖汁箱，浮清糖汁經糖汁輸送泵送至濾網過濾系統進行自動過濾，得到的過濾清糖汁經增壓泵送至膜分離系統，進行精密清凈處理，滲透液即為清凈糖汁，經二次加熱后送至蒸發系統；濃集液回流至混合汁箱再次進入全汁制泡箱再次氣浮處理。
[0021] 對此糖廠混合汁進行測定，其混濁度為29886.00 MAU,色值為3157.82 IU,簡純度為81.15 ;采用傳統亞硫酸法處理后，其混濁度為103.56 MAU，色值為1808.34 IU，簡純度為82.46 ;采用氣浮-膜分離法處理后，其混濁度為83.27 MAU，色值為1773.96 IU，簡純度為82.42，表明經過氣浮澄清和膜分離耦合技術澄清的清糖汁質量:清汁與混合汁純度差和傳統方法接近，糖汁混濁度和`色值指標均較好，完全達到傳統澄清工藝糖汁質量。