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1、2008年第4期中国甜菜糖业2008No142008年12月CHINABEET&SUGARDec12008膜滤渗出汁冷却结晶工艺的研究李琳,秦文信,董爱军,洛铁男(哈尔滨工业大学食品科学与工程学院哈尔滨150090)摘要:探讨了冷却结晶工艺在甜菜制糖工业中应用的可能性,在实验室条件下进行膜滤渗出汁的冷却结晶实验。渗出汁经过膜过滤,透过液浓缩后采用冷却结晶方法,可以得到二级的成品糖。关键词:蔗糖;甜菜;冷却结晶;微滤+中图分类号:TS24412文献标识码:A文章编号:1002-0551(2008)04-0015-03未来制糖工业发展奠定
2、基础。1前言2实验部分当前,制糖工业正朝着糖厂大型化、设备大型高效,高科技不断渗入,过程连续化、高度自动化,211仪器和材料产品趋向高质、多品种、低耗和综合开发的方向发实验所用的主要仪器包括:膜过滤装置,旋转展。在清净工艺方面,分离工艺新技术正不断创蒸发仪,集热式恒温加热器,低速搅拌器;高速离心新,各国的制糖工作者都在探索制糖清净工艺改机,自动检糖计,分光光度计,酸度计,电子天平,电革,离子交换树脂技术已经成为标准工艺的组成部导率仪,阿贝折射仪,真空干燥箱等。分,膜技术应用于制糖各中间制品的分离研究屡见渗出汁由黑龙江省甜菜糖厂生产用甜
3、菜于实[1,2]报道,膜分离无疑是清净工艺的改革方向。在验室提取。结晶技术方面,除了连续结晶及自动煮糖得到应用分析方法按国标或甜菜糖厂统一操作方法进外,冷却结晶因其能提高产品质量,降低能耗而受行。到广泛关注。在过去的几年中,意大利、德国等国212工艺流程制糖研究者试着用浓缩原汁直接冷却结晶,这种方整个实验可用图1来描述。法的中试取得了一些生产数据,但从结果看尚不够理想,其主要原因是结晶过程母液粘度偏大,晶体生长环境不佳。也有的将微滤后的清液浓缩后冷却结晶,或微滤与色谱分离相结合处理渗出汁再冷却结晶。还有的研究者用微滤和软化处理冷却结晶
4、的糖蜜不是全部的原汁。总之,渗出汁处理方法图1实验工艺流程简图各不相同,最终都试图采用冷却结晶得到优质产213实验过程[3-5][8]品。利用膜分离渗出汁已经完成相关的研究,本由于冷却结晶工艺可大大减少晶体的着色和实验不再详述。渗出汁用NaOH调节pH值为偏碱灰分的沉积,我国在这一领域也只停留在蔗糖连续性,经011Lm孔径的膜过滤后,透过液直接用真空冷却结晶的理论研究,取得了一定的成果,但缺乏蒸发的方法逐渐把温度提高至85e,使糖汁最终应用研究[6,7]。受到国内外学者研究成果的启发,浓度达到83bBx。完成浓缩后的糖浆装入自己组装进
5、而产生了直接从膜滤后渗出汁的浓缩液中结晶的结晶器中,晶种按一定比例与糖浆一起直接进入的设想。通过实验研究,寻求可行的技术路线,为结晶器。晶种为通常使用的10~20Lm微晶与异丁醇组成的晶种糊。结晶器内装入物料后,调节搅拌收稿日期:2008-05-19速度,冷却随即开始,严格控制降温速率,直至物料作者简介:李琳(1962-),男,副教授1温度30e。物料在冷却结晶器内完成结晶后,即用离心机在特制的分离管分离。离心机筛网孔径16中国甜菜糖业第4期60Lm,转速4000r/min。研究了搅拌速度、晶种量和浓缩后的糖浆与晶种一起加人结晶器中,
6、以每冷却速度等因素对蔗糖结晶的影响。分钟10转的转速搅拌,严格控制冷却速度为10e/h,直到降为30e,然后用特制的离心管分离。3实验结果与讨论得到的糖蜜和产品糖的有关指标见表2和表3。表2浓缩汁和糖蜜的有关数据311搅拌的影响项目浓缩汁糖蜜适当的搅拌能助长结晶颗粒脱离晶体面上饱锤度(bBx)8311573187和状态薄层糖浆的范围,而与过饱和状态的糖液接纯度(%)8713878178触,有利于晶体的继续成长。实验发现,过快的搅糖度(S,%)7216658119拌并不能促进结晶,这可能是因为随着结晶时间的非糖分(N,%)1014915
7、168增加糖液逐渐结晶为糖膏,快速的搅拌,将使整个水分(%)1618526113结晶器内的糖膏随着一齐转动,使晶体颗粒与母液S/N61933171的相对位置变小,接触的机会减少,影响糖液继续产糖率(%)46146结晶。同时,快速的搅拌也会将晶体磨碎造成分离表3结晶糖的指标与国标比较的困难。因此,在实验中确定搅拌速度为10r/min。国标(GB317-2006)312晶种的影响项目测定值一级二级实验采用晶种法起晶,晶种的制备方法是将蔗糖分(%)9915599160991501g蔗糖研磨后加入到1L的异丁醇中。晶种量对还原糖(%)0115
8、01100115结晶影响很大,总的原则是控制适当的晶粒数目,争取最大的结晶速度,尽可能提高结晶率,晶粒均电导灰分(%)011301100113匀整齐。通过实验证实,晶种量为013%(v/v)比较干燥失重(%)010701
