专利名称：糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法
技术领域：
本发明涉及一种制糖工艺，特别是涉及一种工业上大规模处理糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，用于取代传统的碳酸法、亚硫酸法等化学制糖方法。
背景技术：
传统的制糖生产过程使用的澄清与脱色、脱盐处理工艺是化工制糖技术，其澄清、脱色、脱盐工艺一般采用碳酸法、亚硫酸法进行化学处理，通常分别称为“碳酸法制糖工艺”与“硫酸法制糖工艺”。
传统的这种化工制糖技术存在以下缺陷(1)处理工序中需要消耗大量的化学药剂，耗费很多的化工原料，有时甚至出现二氧化硫含量超标，对人体造成危害。
(2)这种化工制糖技术不仅生产流程长，工效低，设备大，设施多，投资大，占地多，且生产成本高、产品质量低、糖分转化损失大、收率低。
(3)这种化工制糖技术清净效率低，产品质量不稳定，市场竞争能力差。
故，简化澄清与脱色脱盐工序、提高清净效率、提高产品质量，就成为业者所追求的目标。如中国专利(专利申请号02111401.3)就公开了一种“利用膜分离技术进行甘蔗制糖的方法”，该方法提出了一种利用膜分离技术进行甘蔗制糖的方法，其方法是采用微滤或超滤的膜分离系统对甘蔗制糖中的混合汁进行微滤或超滤澄清，“去除蔗汁中的非糖成分、胶体和色素等，得到高度澄清的糖浆清汁”，以“省去现有工艺中的一次加热、管道中和、二次加热、连续沉淀、多效蒸发、糖浆硫熏等多步工艺”，解决现有技术中存在的工艺过程复杂导致的一系列问题。但是，微滤或超滤无法得到色值在20St以下的糖液澄清汁，因此不能够完全取代现有的“加碳饱充”与“硫熏”工艺；更为重要的是，微滤或超滤无法去除糖液中的钙镁等高价离子，这些高价离子是制糖过程中形成糖蜜的重要因素，是业界都要努力设法去除的。显然，“利用膜分离技术进行甘蔗制糖的方法”中提出的技术方法还不完善，无法真正实现其解决现有技术中存在的工艺过程复杂，“省去现有工艺中的一次加热、管道中和、二次加热、连续沉淀、多效蒸发、糖浆硫熏等多步工艺”的专利目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基本可完全去除糖液中的钙镁等高价离子且生产工艺简单的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是本发明是一种糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法；它包括如下步骤1)糖原料经过复式渗透压榨出来的糖液混合汁，流送到圆筛过滤装置进行初步的固液分离，产生过滤液。
2)滤液进行膜前澄清预处理，即过滤液经过不锈钢精滤器或蝶式微滤器或陶瓷管微滤器或纤维烧结微滤器进行压滤，得到初澄清液；所述的不锈钢精滤器采用200目以上、具有在线反冲洗的功能的金属过滤网。
3)初澄清液加热升温到20--90摄氏度后进入超滤膜过滤器，在操作压力为0.2-2.0Mpa下进行超滤澄清与预脱色，得到澄清汁。所述的超滤膜过滤器中的超滤膜截留分子量为6000-100000道尔顿。所述的超滤膜可以是由中空纤维超滤膜或卷式超滤膜或平板超滤膜构成的有机超滤膜，或是由陶瓷管式超滤膜或金属管式超滤膜的无机超滤膜。
4)澄清汁保温送入纳滤膜过滤器，在操作压力为0.25-2.50Mpa下进行透析，获得一种纯度90％以上、色值20St以下、混合浊度1.30以下、不含钙镁等高价离子的高度纯清的糖汁。所述的纳滤膜过滤器中的纳滤膜截留分子量为500-3000道尔顿。所述的纳滤膜可以是有机纳滤膜，或是无机纳滤膜。至此，完成整个混合糖液的澄清与脱色脱盐，保温进入后续的糖液浓缩工序。
采用上述方案后，由于本发明是用组合膜分离技术对糖厂的糖液混合汁进行澄清与脱色脱盐，是一种全新的物理制糖工艺，用于取代传统的化工制糖工艺。同时设计合适的膜前预处理装置，并对糖液混合汁进行有效的澄清与预脱色处理，滤除糖液混合汁中的大分子悬浮物如糖糠、大分子木质素、大的胶体、胶体颗粒、以及一部分色素等，确保了整个组合膜系统的澄清与脱色脱盐能力和组合膜系统的过滤通量，延长膜设备的使用寿命，基本可完全去除糖液中的钙镁等高价离子，且生产工艺简单。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
实施例1(如图1所示)本发明包括以下步骤1)制糖原料经过复式渗透压榨出来的糖液混合汁，流送到圆筛过滤装置进行初步的固液分离，产生过滤液。
2)过滤液经过0.1um板框微滤器进行压滤，得到初澄清液。
3)初澄清液加热升温到20摄氏度后进入超滤膜过滤器，在操作压力为2.0Mpa下进行超滤澄清与预脱色，得到澄清汁。所述的超滤膜过滤器中的超滤膜为中空纤维超滤膜，截留分子量为100000道尔顿。
4)澄清汁在保温状态下送入纳滤膜过滤器，在操作压力为2.5Mpa下进行透析，获得高度纯清的糖汁。所述的纳滤膜过滤器中的纳滤膜为有机卷式纳滤膜，截留分子量为500道尔顿。至此，完成整个混合糖液的澄清与脱色脱盐，保温进入后续的糖液浓缩工序。
实施例2(如图1所示)本发明包括以下步骤1)制糖原料经过复式渗透压榨出来的糖液混合汁，流送到圆筛过滤装置进行初步的固液分离，产生过滤液。
2)过滤液经过400目金属过滤网进行压滤，得到初澄清液。
3)初澄清液加热升温到50摄氏度后进入超滤膜过滤器，在操作压力为2.0Mpa下进行超滤澄清与预脱色，得到澄清汁。所述的超滤膜过滤器中的超滤膜为平板超滤膜，截留分子量为6000道尔顿。
4)澄清汁在保温状态下送入纳滤膜过滤器，在操作压力为0.55Mpa下进行透析，获得高度纯清的糖汁。所述的纳滤膜过滤器中的纳滤膜为有机卷式纳滤膜，截留分子量为1000道尔顿。
实施例3(如图1所示)本发明包括以下步骤1)制糖原料经过复式渗透压榨出来的糖液混合汁，流送到圆筛过滤装置进行初步的固液分离，产生过滤液。
2)过滤液经过0.5um纤维烧结微滤器进行压滤，得到初澄清液。
3)初澄清液加热升温到90摄氏度后进入超滤膜过滤器，在操作压力为1.0Mpa下进行超滤澄清与预脱色，得到澄清汁。所述的超滤膜过滤器中的超滤膜为陶瓷管式超滤膜，截留分子量为50000道尔顿。
4)澄清汁在保温状态下送入纳滤膜过滤器，在操作压力为0.25Mpa下进行透析，获得高度纯清的糖汁。所述的纳滤膜过滤器中的纳滤膜为金属管式纳滤膜，截留分子量为3000道尔顿。
本发明提出了一种膜法物理制糖生产新技术。主要用于全面改进或部分改善传统制糖生产过程。可以全部采用或部分采用。
本发明技术以甘蔗制糖为例进行描述，但本发明技术同样适用于以甜菜等其它原料的制糖过程。
权利要求
1.一种糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法；其特征在于它包括如下步骤1)制糖原料经过复式渗透压榨出来的糖液混合汁，流送到圆筛过滤装置进行初步的固液分离，产生过滤液；2)过滤液进行膜前澄清预处理，得到初澄清液；3)初澄清液加热升温到20--90摄氏度后进入超滤膜过滤器，在操作压力为0.20-2.0Mpa下进行超滤澄清与预脱色，得到澄清汁；4)澄清汁在保温状态下送入纳滤膜过滤器，在操作压力为0.2-2.5Mpa下进行透析，获得高度纯清的糖汁。
2.据权利要求1所述的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，其特征在于步骤(2)中的膜前澄清预处理采用的装置为不锈钢精滤器或蝶式微滤器或陶瓷管微滤器或纤维烧结微滤器。
3.据权利要求2所述的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，其特征在于所述的不锈钢精滤器采用200目以上、具有在线反冲洗的功能的金属过滤网。
4.据权利要求1所述的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，其特征在于步骤(3)中的所述的超滤膜过滤器中的超滤膜截留分子量为6000-100000道尔顿。
5.据权利要求1或4所述的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，其特征在于所述的超滤膜可以是由中空纤维超滤膜或卷式超滤膜或平板超滤膜构成的有机超滤膜，或是由陶瓷管式超滤膜或金属管式超滤膜的无机超滤膜。
6.据权利要求1所述的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，其特征在于步骤(4)中的所述的纳滤膜过滤器中的纳滤膜截留分子量为500-3000道尔顿。
7.据权利要求6所述的糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法，其特征在于所述的纳滤膜可以是有机纳滤膜，或是无机纳滤膜。
全文摘要
本发明公开了一种糖液混合汁澄清、脱色、脱盐的物理方法。该方法首先用传统的圆筛过滤机对糖液混合汁进行初步的固液分离，然后对糖液混合汁进行膜前澄清预处理，得到“预清汁”；接着对预清汁进行适当的加热升温，再用超滤膜技术对糖液混合汁进行澄清、脱色预处理，得到“澄清汁”；最后用纳滤膜技术对澄清汁进行脱色、脱盐，获得一种高度纯清的糖汁。具有基本可完全去除糖液中的钙镁等高价离子、生产工艺简单、精糖的结晶率可提高3－5个百分点，并且可以直接提炼精糖而不需要采用重结晶等工艺过程。
文档编号C13B20/16GK1673393SQ200410026650
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月24日 优先权日2004年3月24日
发明者林坤华 申请人:林坤华