一種糖汁澄清方法
一種糖汁澄清方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于利用糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術(shù)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(fā)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(shí)間短，蔗糖分損失少，澄清穩(wěn)定可控，澄清效率高，可提高糖汁的清凈效果和產(chǎn)品的質(zhì)量，是糖廠實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的有效措施，具有較好的應(yīng)用前景。
背景技術(shù)
[0002] 在糖廠對(duì)混合汁的處理有經(jīng)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(jī)質(zhì)含量低，碳酸鈣含量達(dá)80%以上，無農(nóng)用價(jià)值，目前，國內(nèi)外碳酸法糖廠的濾泥基本上是采用濕排或干排處理，給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，由于碳酸法制糖工藝存在濾泥污染嚴(yán)重問題，許多糖廠選擇亞硫酸法澄清工藝，傳統(tǒng)亞硫酸法澄清工藝存在硫熏強(qiáng)度高、糖汁澄清效率低、糖汁在沉降器中停留時(shí)間長(zhǎng)、沉降池操作控制容易反底等問題，這些問題亟待解決。
[0003] 對(duì)于傳統(tǒng)亞硫酸法澄清工藝的研究一直在進(jìn)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(chǎn)工藝處理蔗汁中的蔗糠、淀粉、蔗脂、蔗臘、植物色素、蛋白質(zhì)和膠體等非糖分，有利于后處理效果。中國專利(申請(qǐng)?zhí)?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(jié)合糖汁快速沉降方法澄清糖汁，混合汁依次經(jīng)預(yù)灰、一級(jí)加熱、制泡、氣浮分離、二級(jí)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(wěn)定清汁PH值，避免沉淀池“反底”和“蔗糖轉(zhuǎn)化”現(xiàn)象，節(jié)約生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，提高產(chǎn)品質(zhì)量；中國專利(申請(qǐng)?zhí)?201110360967.7)公開了一種多級(jí)膜并行生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)糖、風(fēng)味蔗汁及飼料原料的方法，該方法采用多級(jí)膜過濾用于生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)糖。
[0004] 國外比較先進(jìn)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(yīng)用推廣較多，國內(nèi)也引進(jìn)過先進(jìn)的離子交換裝備，但是存在對(duì)處理物料質(zhì)量要求高、操作復(fù)雜、管理要求高等問題，國內(nèi)煉糖廠未能很好應(yīng)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(yè)化大規(guī)模白砂糖生產(chǎn)中示范應(yīng)用。
[0005] 因此，制糖領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種能夠滿足我國耕地白砂糖生產(chǎn)的高效糖汁清凈新工藝，來解決這些問題。
發(fā)明內(nèi)容
[0006] 本發(fā)明提供了一種糖汁氣浮澄清和膜分離耦合技術(shù)對(duì)糖汁進(jìn)行清凈的方法，能解決傳統(tǒng)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(shù)缺陷，并可獲得較高質(zhì)量的清糖汁。
[0007] 本發(fā)明是通過下述的技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)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(tǒng)三道主要工序，其特征在于:首先對(duì)糖汁進(jìn)行氣浮澄清前處理，即將糖汁進(jìn)行濾網(wǎng)過濾、添加石灰、磷酸調(diào)整PH值和一級(jí)加熱處理，處理后糖汁進(jìn)入糖汁氣浮澄清系統(tǒng)進(jìn)行處理，即預(yù)處理后糖汁經(jīng)過再次添加石灰或磷酸調(diào)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(wǎng)絡(luò)除去，氣浮澄清處理系統(tǒng)得到的浮清糖汁首先經(jīng)過糖汁過濾系統(tǒng)處理，然后進(jìn)入高效的糖汁膜分離系統(tǒng)中澄清，*終得到澄清質(zhì)量不低于傳統(tǒng)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?jié)B出汁、甜菜滲出汁、中和汁、濾汁、蒸發(fā)過程的中間糖汁和濃縮糖漿。
[0010]所述的糖汁進(jìn)行氣浮澄清前處理濾網(wǎng)過濾系統(tǒng)的濾網(wǎng)目數(shù)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(shù)計(jì)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(tǒng)中再次加石灰工藝指標(biāo)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(shù)計(jì)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(duì)糖汁量為2~lOppm，糖用澄清劑用量對(duì)糖汁量0.1%~10%。
[0012] 所述的氣浮澄清后糖汁過濾系統(tǒng)的過濾精度在5~40微米范圍，糖汁膜分離系統(tǒng)的過濾膜精度在分子量2000~膜孔徑2微米范圍，濾網(wǎng)過濾系統(tǒng)和膜分離系統(tǒng)適應(yīng)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(zhì)量不低于傳統(tǒng)制糖澄清方法得到的清糖汁質(zhì)量。
[0014] 本發(fā)明具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)不同地區(qū)、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(jiǎn)單調(diào)整運(yùn)行過程中的主要操作參數(shù)，即可完成高效澄清，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。與現(xiàn)有的糖汁澄清工藝相比，本發(fā)明有利于降低生產(chǎn)能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和進(jìn)步:
1、采用低溫氣浮澄清糖汁，通過兩次調(diào)整PH值，提高氣浮澄清效率，并達(dá)到傳統(tǒng)蒸發(fā)過程對(duì)pH值要求，不用再次經(jīng)過硫熏工藝澄清；
2、采用濾網(wǎng)過濾和膜分離方法清凈糖汁，可取代傳統(tǒng)制糖澄清生產(chǎn)工藝，可提高糖分回收、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的食品安全性，提高膜分離通量，延長(zhǎng)膜使用周期。
[0016] 附圖
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
[0017] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳述，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)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(tǒng)三道主要工序，其特征在于:首先對(duì)糖汁進(jìn)行氣浮澄清前處理，即將糖汁進(jìn)行濾網(wǎng)過濾、添加石灰、磷酸調(diào)整pH值和一級(jí)加熱處理，處理后糖汁進(jìn)入糖汁氣浮澄清系統(tǒng)進(jìn)行處理，即預(yù)處理后糖汁經(jīng)過再次添加石灰調(diào)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(wǎng)絡(luò)除去，氣浮澄清處理系統(tǒng)得到的浮清糖汁首先經(jīng)過糖汁過濾系統(tǒng)處理，然后進(jìn)入高效的糖汁膜分離系統(tǒng)中澄清，*終得到澄清質(zhì)量不低于傳統(tǒng)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(jìn)行氣浮澄清前處理濾網(wǎng)過濾系統(tǒng)的濾網(wǎng)目數(shù)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(tǒng)中再次加石灰或磷酸工藝指標(biāo)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(shù)計(jì)算在400 土 10mg，絮凝劑用量對(duì)糖汁量為3ppm，糖用澄清劑用量對(duì)糖汁量2±0.2% ;濾網(wǎng)過濾系統(tǒng)的過濾精度在10微米，糖汁膜分離系統(tǒng)的過濾精度在0.2微米。
[0020] 糖汁澄清工藝為:糖汁首先進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的糖汁泵送至糖汁再次pH調(diào)整反應(yīng)箱，隨后自流至全汁制泡箱和澄清劑及絮凝反應(yīng)箱，然后經(jīng)糖汁氣浮澄清池進(jìn)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(jīng)過曲篩(80目)過濾后流入浮清糖汁箱，浮清糖汁經(jīng)糖汁輸送泵送至濾網(wǎng)過濾系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)過濾，得到的過濾清糖汁經(jīng)增壓泵送至膜分離系統(tǒng)，進(jìn)行精密清凈處理，滲透液即為清凈糖汁，經(jīng)二次加熱后送至蒸發(fā)系統(tǒng)；濃集液回流至混合汁箱再次進(jìn)入全汁制泡箱再次氣浮處理。
[0021] 對(duì)此糖廠混合汁進(jìn)行測(cè)定，其混濁度為29886.00 MAU,色值為3157.82 IU,簡(jiǎn)純度為81.15 ;采用傳統(tǒng)亞硫酸法處理后，其混濁度為103.56 MAU，色值為1808.34 IU，簡(jiǎn)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(jiǎn)純度為82.42，表明經(jīng)過氣浮澄清和膜分離耦合技術(shù)澄清的清糖汁質(zhì)量:清汁與混合汁純度差和傳統(tǒng)方法接近，糖汁混濁度和`色值指標(biāo)均較好，完全達(dá)到傳統(tǒng)澄清工藝糖汁質(zhì)量。