一种糖汁澄清方法
一种糖汁澄清方法
技术领域
[0001] 本发明属于利用糖汁气浮澄清和膜分离耦合技术澄清糖汁的方法，糖汁所述的糖汁包括甘蔗初压汁、甘蔗混合汁、甘蔗渗出汁、甜菜渗出汁、中和汁、滤汁、蒸发过程的中间糖汁和浓缩糖浆，用于甘蔗和甜菜制糖中糖汁的澄清，糖汁停留时间短，蔗糖分损失少，澄清稳定可控，澄清效率高，可提高糖汁的清净效果和产品的质量，是糖厂实现清洁生产，实施可持续发展的有效措施，具有较好的应用前景。
背景技术
[0002] 在糖厂对混合汁的处理有经典的碳酸法和亚硫酸法澄清工艺，碳酸法由于滤泥排放量大，有机质含量低，碳酸钙含量达80%以上，无农用价值，目前，国内外碳酸法糖厂的滤泥基本上是采用湿排或干排处理，给环境造成了严重的污染，由于碳酸法制糖工艺存在滤泥污染严重问题，许多糖厂选择亚硫酸法澄清工艺，传统亚硫酸法澄清工艺存在硫熏强度高、糖汁澄清效率低、糖汁在沉降器中停留时间长、沉降池操作控制容易反底等问题，这些问题亟待解决。
[0003] 对于传统亚硫酸法澄清工艺的研究一直在进行，如采用半碳法半亚法蔗汁气浮澄清法和低温磷浮糖汁澄清法等工艺探索，能除去制糖生产工艺处理蔗汁中的蔗糠、淀粉、蔗脂、蔗腊、植物色素、蛋白质和胶体等非糖分，有利于后处理效果。中国专利(申请号)201310082816.9公开了一种蔗汁澄清方法，采用部分混合汁制泡浮清分离结合糖汁快速沉降方法澄清糖汁，混合汁依次经预灰、一级加热、制泡、气浮分离、二级加热、硫熏中和、中和汁加热、快速沉降步骤处理得到清汁，能稳定清汁PH值，避免沉淀池“反底”和“蔗糖转化”现象，节约生产成本，减少环境污染，提高产品质量；中国专利(申请号:201110360967.7)公开了一种多级膜并行生产营养糖、风味蔗汁及饲料原料的方法，该方法采用多级膜过滤用于生产营养糖。
[0004] 国外比较先进的糖液澄清`方法有离子交换法、膜分离法，离子交换法在国外炼糖厂应用推广较多，国内也引进过先进的离子交换装备，但是存在对处理物料质量要求高、操作复杂、管理要求高等问题，国内炼糖厂未能很好应用与推广，膜分离法由于膜材料、膜衰减问题多，至今也未在工业化大规模白砂糖生产中示范应用。
[0005] 因此，制糖领域迫切需要开发一种能够满足我国耕地白砂糖生产的高效糖汁清净新工艺，来解决这些问题。
发明内容
[0006] 本发明提供了一种糖汁气浮澄清和膜分离耦合技术对糖汁进行清净的方法，能解决传统制糖过程废物污染、清净效率不高、膜通量低、膜使用周期短等技术缺陷，并可获得较高质量的清糖汁。
[0007] 本发明是通过下述的技术方案加以实现的。
[0008] 一种糖汁澄清方法，包括糖汁气浮澄清前处理、糖汁气浮澄清、糖汁膜分离系统三道主要工序，其特征在于:首先对糖汁进行气浮澄清前处理，即将糖汁进行滤网过滤、添加石灰、磷酸调整PH值和一级加热处理，处理后糖汁进入糖汁气浮澄清系统进行处理，即预处理后糖汁经过再次添加石灰或磷酸调整pH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝剂和澄清剂，将糖汁中的非糖分网络除去，气浮澄清处理系统得到的浮清糖汁首先经过糖汁过滤系统处理，然后进入高效的糖汁膜分离系统中澄清，*终得到澄清质量不低于传统制糖工艺的清糖汁，由此完成糖汁的澄清过程。
[0009] 所述的糖汁包括甘鹿初压汁、甘鹿混合汁、甘鹿渗出汁、甜菜渗出汁、中和汁、滤汁、蒸发过程的中间糖汁和浓缩糖浆。
[0010]所述的糖汁进行气浮澄清前处理滤网过滤系统的滤网目数为100~800目，添加石灰和磷酸控制PH值在6.0~11.0范围，磷酸值以每公斤糖汁含P2O5毫克数计算在200~450mg范围，一次加热后温度在50~65°C范围。
[0011] 所述的糖汁气浮澄清系统中再次加石灰工艺指标控制是pH值在7.0~8.5范围，糖汁中磷酸总值以每公斤糖汁含P2O5毫克数计算在400~500mg范围，所用的絮凝剂为糖用高分子絮凝剂，絮凝剂用量对糖汁量为2~lOppm，糖用澄清剂用量对糖汁量0.1%~10%。
[0012] 所述的气浮澄清后糖汁过滤系统的过滤精度在5~40微米范围，糖汁膜分离系统的过滤膜精度在分子量2000~膜孔径2微米范围，滤网过滤系统和膜分离系统适应温度在45~110度范围，处理糖汁锤度在10~78°Bx范围。
[0013] 所述的糖汁澄清方法得到的清糖汁质量不低于传统制糖澄清方法得到的清糖汁质量。
[0014] 本发明具有较强的适应性，对不同地区、不同品种和不同原料的糖汁中非糖成分较大差别的情况下，通过简单调整运行过程中的主要操作参数，即可完成高效澄清，有利于实现自动化控制。与现有的糖汁澄清工艺相比，本发明有利于降低生产能耗，提高产品质量。
[0015] 与现有技术方案相比，本发明具有以下特点和进步:
1、采用低温气浮澄清糖汁，通过两次调整PH值，提高气浮澄清效率，并达到传统蒸发过程对pH值要求，不用再次经过硫熏工艺澄清；
2、采用滤网过滤和膜分离方法清净糖汁，可取代传统制糖澄清生产工艺，可提高糖分回收、产品质量和产品的食品安全性，提高膜分离通量，延长膜使用周期。
[0016] 附图
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图，对本发明的具体实施例作进一步详述，但不构成对本发明的任何限制。
[0018] 一种糖汁澄清方法，包括糖汁气浮澄清前处理、糖汁气浮澄清、糖汁膜分离系统三道主要工序，其特征在于:首先对糖汁进行气浮澄清前处理，即将糖汁进行滤网过滤、添加石灰、磷酸调整pH值和一级加热处理，处理后糖汁进入糖汁气浮澄清系统进行处理，即预处理后糖汁经过再次添加石灰调整PH值、全部糖汁或部分糖汁制泡、添加絮凝剂和澄清剂，将糖汁中的非糖分网络除去，气浮澄清处理系统得到的浮清糖汁首先经过糖汁过滤系统处理，然后进入高效的糖汁膜分离系统中澄清，*终得到澄清质量不低于传统制糖工艺的清糖汁，由此完成糖汁的澄清过程。
[0019] 所述的糖汁为甘蔗混合汁，锤度在16.5±0.5°Bx糖汁进行气浮澄清前处理滤网过滤系统的滤网目数为200目，添加石灰和磷酸控制pH值在8.0±0.2，一次加热后温度在58±0.50C ;糖汁气浮澄清系统中再次加石灰或磷酸工艺指标控制是pH值在7.5±0.1，磷酸总值以每公斤糖汁含P2O5毫克数计算在400 土 10mg，絮凝剂用量对糖汁量为3ppm，糖用澄清剂用量对糖汁量2±0.2% ;滤网过滤系统的过滤精度在10微米，糖汁膜分离系统的过滤精度在0.2微米。
[0020] 糖汁澄清工艺为:糖汁首先进行预处理，预处理后的糖汁泵送至糖汁再次pH调整反应箱，随后自流至全汁制泡箱和澄清剂及絮凝反应箱，然后经糖汁气浮澄清池进行澄清处理，浮渣加热至85°C左右冲洗至泥汁箱，浮清糖汁经过曲筛(80目)过滤后流入浮清糖汁箱，浮清糖汁经糖汁输送泵送至滤网过滤系统进行自动过滤，得到的过滤清糖汁经增压泵送至膜分离系统，进行精密清净处理，渗透液即为清净糖汁，经二次加热后送至蒸发系统；浓集液回流至混合汁箱再次进入全汁制泡箱再次气浮处理。
[0021] 对此糖厂混合汁进行测定，其混浊度为29886.00 MAU,色值为3157.82 IU,简纯度为81.15 ;采用传统亚硫酸法处理后，其混浊度为103.56 MAU，色值为1808.34 IU，简纯度为82.46 ;采用气浮-膜分离法处理后，其混浊度为83.27 MAU，色值为1773.96 IU，简纯度为82.42，表明经过气浮澄清和膜分离耦合技术澄清的清糖汁质量:清汁与混合汁纯度差和传统方法接近，糖汁混浊度和`色值指标均较好，完全达到传统澄清工艺糖汁质量。