专利名称：甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法
技术领域：
本发明涉及甘蔗制糖领域，尤其涉及一种甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法。
背景技术：
蔗糖是人类基本的食品添加剂之一，已有几千年的历史。是光合作用的主要产物，广泛分布于植物体内，特别是甜菜、甘蔗中。以蔗糖为主要成分的食糖根据纯度的由高到低又分为:冰糖、白砂糖、棉白糖和赤砂糖，蔗糖在甜菜和甘蔗中含量最丰富，平时使用的白糖、红糖都是蔗糖。以甘蔗为原料的制糖澄清工艺常用的方法有以下三种:
石灰法:是以石灰为主要澄清剂的蔗汁澄清方法，该工艺方案是将混合汁加石灰乳，调节pH值至7.8 8.3，而后加热至101 105°C，送入沉降器澄清，滤汁送到压滤机过滤后得到滤泥和清汁，清汁送入蒸发罐进行浓缩，最后结晶出原糖。这种工艺较为简单，但澄清效果差，只能用于生产原料糖，不能生产白砂糖。
碳酸法:是以石灰和二氧化碳为主要澄清剂的澄清方法，其工艺方案如下:在甘蔗压榨成蔗汁后得到混合汁，混合汁经过第一次加热到40 45°C，先预灰至pHIO 11，糖汁进入饱充器加入石灰和二氧化碳，饱充PH值为10.5 11，石灰添加量为1.2 2% (对糖汁)，然后将糖汁进行二次加热至65 70°C后，进行全汁过滤得到滤泥和清汁，清汁送入饱充器加二氧化碳进行二次饱充至pH 8.2 8.4，再经三次加热至70 75°C，过滤得到滤泥和清汁，清汁送入硫熏器进行硫熏至pH 6.8 7.2，而后进入蒸发罐进行浓缩，在煮糖罐中结晶得优质白糖。这种方法的澄清效率高，可以生产优级白砂糖。但由于石灰的添加量较大，约占蔗汁量的1.5 2.0%，澄清后形成大量的CaC03碱性沉淀物，排放后对环境造成严重污染。因此近些年来，由于环保压力，国内采用这种方法的甘蔗糖厂已经较少。此外，目前碳酸法糖厂的二氧化碳来 源于石灰烧制产生的二氧化碳气体，需要较高的能耗。亚硫酸法:是以石灰和二氧化硫作为澄清剂对糖汁澄清的一种方法，其工艺流程如下:在甘蔗压榨成蔗汁后得到混合汁，混合汁中存在大量压榨过程中产生的蔗糠，通过筛滤掉部分蔗糠，而后将带有蔗糠的混合汁加入石灰乳和磷酸进行预灰处理，将混合汁pH值调到6.5-7.0，经一次加热到55-65°C后送入混合汁箱，而后进行硫熏中和(硫熏强度通常为18 — 24g/L，调节pH值到6.8-7.2，再经过二次加热到100 102°C，进入多层沉降器沉淀90-120分钟后，将清汁和固体杂质分离。带固体杂质的泥汁被从沉降器的底部抽出，送入吸滤机或板框压滤机过滤，清汁从沉降器中排出被送入蒸发罐中浓缩得到糖浆，然后将糖浆硫漂或糖浆上浮后得到精糖浆，到煮糖罐中结晶得到白糖。目前，亚硫酸法澄清工艺是国内蔗糖制造中普遍使用的工艺方法。硫熏中和是亚硫酸法中最重要的工序，PH值的控制对硫熏中和的澄清效果有很重要的影响。该工序的主要作用是通过二氧化硫与石灰反应形成的亚硫酸钙活性颗粒，起到吸附去除非糖杂质的作用。硫熏中和反应若不好，会形成溶解度较高的亚硫酸氢钙，非但不能去除杂质还会增加可溶性钙盐及灰分比例。当PH值较低时，蔗汁中的亚硫酸氢钙含量较高，而随着pH值的升高，亚硫酸钙的生成比例会逐渐变大，从而去除更多的胶体悬浮物和色素杂质，糖汁中二氧化硫残留也会相应减少。虽然在亚硫酸法工艺制糖过程中，升高pH值能够去除更多的非糖杂质，提高清汁和糖浆纯度，有利于提升产品质量和煮炼回收率；但高PH值会使糖汁中产生美拉德反应，形成新的色素，导致白糖色值升高。因此，亚硫酸法糖厂生产中为了保证白糖的色值指标，通常把硫熏中和时的糖汁PH值控制在中性的水平，限制了蔗糖的品质和煮炼回收率的提闻。
发明内容
本发明提供了一种甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，该方法能够提升制备出来的蔗糖的品质和煮炼回收率，制备出的蔗糖里含有杂质少，色值低，并且获得了更高的蔗糖产出率。本发明所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，包括甘蔗压榨汁过滤，石灰和磷酸调节pH值,一次加热,硫熏和加灰中和,二次加热，中和汁沉降分离出清汁和泥汁、泥汁过滤的步骤，其特征在于:甘蔗压榨 汁过滤步骤控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/ L以下，硫熏和加灰中和步骤将pH控制在7.8 9。所述的中和汁沉降分离出清汁和泥汁步骤是运用单层沉降器进行的，蔗汁在单层沉降器中的停留时间小于60分钟。所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，甘蔗压榨汁过滤步骤控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2g/L以下。所述的硫熏和加灰中和步骤优选将pH控制在8.0 8.8。所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，还包括沉降分离出的泥汁过滤的步骤，该步骤包括先控制泥汁中绝干蔗糠含量大于2g/L，然后进行过滤。所述的沉降分离出的泥汁过滤的步骤优选控制泥汁中绝干蔗糠含量为2 12g/L0本发明所述的一种甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法的优选方案，包括以下的步骤:
a、将甘蔗压榨汁过滤，控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/L以下；
b、在将过滤后的鹿汁加入磷酸、石灰乳调节pH至6.5 10.5,然后加热至40 70°C,； C、将一次加热后的蔗汁进行硫熏和加灰中和处理，硫熏强度为20-40g/L，调节pH至
7.8 9，然后加热至96 104°C，；
d、将中和后的蔗汁送入中和汁沉降器进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I;
e、将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量大于2g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;
f、将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；
g、重复步骤e和步骤f。上述的技术方案中，所述的中和汁沉降器和滤汁沉降器为单层沉降器，步骤d中蔗汁的沉降分离时，蔗汁在单层沉降器中的停留时间小于60分钟。上述步骤a中控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2g/L以下。
上述步骤C中硫熏强度为24_35g/L，调节pH为8.0 8.8。上述步骤e中通过加入适量鹿糠的方式控制绝干鹿糠含量为2 12g/L。所述的单层沉降器可以为专利名称为一种“糖汁单层沉降设备”，专利号为“200920140588.5”，或者“一种液位可调式糖汁单层沉降系统”，专利号为“2009201647210”的中国实用新型专利中所记载的设备。发明人在大量的蔗糖生产实践中发现，蔗糠中的非糖杂质对生产有较大影响，通过控制甘蔗压榨步骤之后的压榨汁中的蔗糠含量在2.4g/L以下，尤其控制在2g/L以下时，蔗汁中的杂质显著减少，并且硫熏和加灰中和之后，蔗汁PH控制在7.8 9时，尤其是控制在8.0 8.8时，沉降分离效果大大提升，蔗汁在单层快速沉降器中的水里停留时间小于60分钟，蔗汁通过沉降器的时间明显缩短，美拉德反应产生的色素减少，不管是清汁色值还是清汁中杂质含量均低于常规的制糖工艺，并且清汁纯度有显著提升，减少废蜜带走的糖分损失，最终制备的蔗糖煮炼回收率可以提升2%以上，这对于以每年万吨计算的制糖工业来说，是一个非常可观的提升，并且在整体工艺过程中没有引入复杂的流程，成本保持不变。本发明所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法在提升品质的同时，还大大提升了产糖率，取得了意想不到的技术效果，具有突出的实质性特点和显著的进步。本发明的所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法在泥汁过滤步骤，控制泥汁中绝干鹿糠含量大于2g/L,优选控制绝干鹿糠含量为2.4 20g/L,是为了保证泥汁过滤效果,克服在泥汁中蔗糠含量过低状况·下过滤困难的问题。
具体实施例方式实施1
取甘蔗压榨成蔗汁，对甘蔗压榨汁进行过滤，控制滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/ L以下，加入磷酸和石灰乳调节pH，将调节pH后的蔗汁加热至适宜的硫熏和加灰中和温度，通入硫熏强度为40g/L的二氧化硫进行硫熏,然后加入石灰乳进行中和，中和后控制pH为8.8 ;将中和后的蔗汁加热至适宜的沉降温度，送入快速沉降器中进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I ;
将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量为2g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2 ;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；重复进行本步骤，直到完成生产为止。实施2
取甘蔗压榨成蔗汁，对甘蔗压榨汁进行过滤，控制滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/ L以下，加入磷酸和石灰乳调节pH为6.5，将调节pH后的蔗汁加热至55°C，通入硫熏强度为24g/L的_■氧化硫进彳丁硫熏，然后加入石灰乳进彳丁中和，中和后控制pH为7.8 ;将中和后的蔗汁加热至100°c，送入快速沉降器中进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I ;
将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量为20g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2 ;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；重复进行本步骤，直到完成生产为止。实施3
取甘蔗压榨成蔗汁，对甘蔗压榨汁进行过滤，控制滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为l.0g/ L以下，加入磷酸和石灰乳调节PH为10.5，将调节pH后的蔗汁加热至65°C，通入硫熏强度为20g/L的_■氧化硫进彳丁硫熏，然后加入石灰乳进彳丁中和，中和后控制pH为8.2 ;将中和后的蔗汁加热至102°C，送入快速沉降器中进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I ;
将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量为10g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2 ;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；重复进行本步骤，直到完成生产为止。实施4
取甘蔗压榨成蔗汁，对甘蔗压榨汁进行过滤，控制滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为0.4g/L以下，加入磷酸和石灰乳调节pH为8，将调节pH后的蔗汁加热至50°C，通入硫熏强度为40g/L的_■氧化硫进彳丁硫熏，然后加入石灰乳进彳丁中和，中和后控制pH为8.4 ;将中和后的蔗汁加热至96°C，送入快速沉降器中进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I ;
将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量为3g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2 ;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；重复进行本步骤，直到完成生产为止。实施5
取甘蔗压榨成蔗汁，对甘 蔗压榨汁进行过滤，控制滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为0.2g/L以下，加入磷酸和石灰乳调节pH为9，将调节pH后的蔗汁加热至70°C，通入硫熏强度为30g/L的_■氧化硫进彳丁硫熏，然后加入石灰乳进彳丁中和，中和后控制pH为9 ;将中和后的庶汁加热至104°C，送入快速沉降器中进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I ;
将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量为5g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2 ;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；重复进行本步骤，直到完成生产为止。实施6
取甘蔗压榨成蔗汁，对甘蔗压榨汁进行过滤，控制滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.0g/L以下，加入磷酸和石灰乳调节pH为7，将调节pH后的蔗汁加热至60°C，通入硫熏强度为27g/L的_■氧化硫进彳丁硫熏，然后加入石灰乳进彳丁中和，中和后控制pH为8.0 ;将中和后的蔗汁加热至104°C，送入快速沉降器中进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I ;
将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量为12g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ;将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2 ;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合；重复进行本步骤，直到完成生产为止。实施例7:
以下是本发明甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法与现有技术对比的实验数据表:
权利要求
1.一种甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，包括甘蔗压榨汁过滤，石灰和磷酸调节pH值，一次加热，硫熏和加灰中和，二次加热，中和汁沉降分离出清汁和泥汁、泥汁过滤的步骤，其特征在于:甘蔗压榨汁过滤步骤控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/ L以下，硫熏和加灰中和步骤将PH控制在7.8 9。
2.如权利要求1所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:甘蔗压榨汁过滤步骤控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2g/L以下。
3.如权利要求1所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:所述的中和汁沉降分离出清汁和泥汁步骤是运用单层沉降器进行的，蔗汁在单层沉降器中的水里停留时间小于60分钟。
4.如权利要求1所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:硫熏和加灰中和步骤将pH控制在8.0 9.0。
5.如权利要求1或2所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:还包括沉降分离出的泥汁过滤的步骤，该步骤包括先控制泥汁中绝干蔗糠含量大于2g/L，然后进行过滤。
6.如权利要求5所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:该步骤中控制泥汁中绝干鹿糠含量为2 12g/L。
7.一种甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，包括以下的步骤: a、将甘蔗压榨汁过滤，控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/L以下； b、在将过滤后的鹿汁加入磷酸、石灰乳调节pH至6.5 10.5,然后经一次加热至40 70 0C ； C、将一次加热后的蔗汁进行硫熏和加灰中和处理，硫熏强度为20-40g/L，调节pH至7.8 9，然后加热至96 104°C ； d、将中和后的蔗汁送入中和汁沉降器进行沉降分离，分离出清汁I和泥汁I; e、将泥汁I送入混合设备中，通过加入适量蔗糠的方式控制绝干蔗糠含量大于2g/L，然后送入过滤设备中进行过滤，得到清汁2 ； f、将清汁2送入滤汁沉降器中沉降分离，得到清汁3和泥汁2;清汁3与清汁I混合，进入下一制糖步骤；泥汁2送入步骤e的混合设备中，与新分离出的泥汁I混合； g、重复步骤e和步骤f。
8.如权利要求7所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:所述的中和汁沉降器和滤汁沉降器为单层沉降器。
9.如权利要求6所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:所述的步骤d中蔗汁的沉降分离时，蔗汁在单层沉降器中的水里停留时间小于60分钟。
10.如权利要求7所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:所述步骤a中控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2g/L以下。
11.如权利要求7所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:所述步骤c中硫熏强度为24-35g/L，调节pH为8.0 9.0。
12.如权利要求7所述的甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，其特征在于:所述步骤e中通过加入适量鹿糠的方式控制绝干鹿糠含量为2 12g/L。
全文摘要
本发明旨在提供一种甘蔗压榨汁的弱碱性澄清方法，该方法包括甘蔗压榨汁过滤，加入石灰和磷酸调节pH值，一次加热，硫熏和加灰中和，二次加热，中和汁沉降分离出清汁和泥汁的步骤，其中甘蔗压榨汁过滤步骤控制过滤后蔗汁的绝干蔗糠含量为2.4g/L以下；硫熏和加灰中和步骤将pH控制在7.8～9。该方法能够提升制备出来的蔗糖的品质，制备出的蔗糖里含有杂质少，色值低，并且获得了更高的蔗糖产出率，最终制备的蔗糖煮炼回收率可以提升2%以上，这对于以每年万吨计算的制糖工业来说，是一个非常可观的提升，并且在整体工艺过程中没有引入复杂的流程，成本保持不变，具有很高的实用价值和经济价值。
文档编号C13B20/00GK103114155SQ20121050024
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者薛原, 王祥贵, 周彩桃, 何东宁, 黎有方, 任光宋, 李泽强 申请人:南宁苏格尔科技有限公司