專利名稱：一種蔗汁澄清方法
技術領域：
本發明涉及甘蔗制糖的工藝，具體的說是一種蔗汁澄清方法。
背景技術：
我國是世界上主要的蔗糖生產與消費大國，超過90%的糖廠采用磷酸-亞硫酸法工藝生產蔗糖，不足10%的糖廠采用碳酸法工藝生產蔗糖。碳酸法生產蔗糖產品質量優于亞硫酸法，但生產成本高，碳酸濾泥引起的污染問題難以解決，導致碳法工藝難以推廣。傳統的亞硫酸法澄清工藝:甘蔗混合汁經預灰一一次加熱(55 65°C)—加磷酸、通二氧化硫氣體進行硫熏一加石灰乳中和到PH6.8 7.2 —二次加熱(98 102°C )—到沉降池進行快速沉降一清汁與泥汁分離一清汁蒸發、濃縮、煮糖、結晶、分蜜后得到產品白砂糖。這種澄清工藝的缺點之一為高溫加熱。由于現在不斷地要求高抽出率，要求甘蔗的破碎度不斷提高，因此壓榨的混合汁中含有大量懸浮顆粒，如蔗糠、蔗蠟等，含有大量半懸浮微粒如淀粉等。它們原來是不溶解的，但加熱至高溫特別是經過較長時間后，它們有一部分溶解或轉變成膠體狀態分散到蔗汁中。高溫加熱使一些原本不溶或微溶的物質水解、溶脹、熔融而進一步分散到糖汁中，或變成深色物質，使它們更難除去。如果先在低溫下除去汁中原有的懸浮物，蔗汁的質量和隨后的處理都會得到明顯的改善。我國在對蔗汁亞硫酸法澄清工藝也有不少改進，如采用氣浮分離法，能除去制糖生產工藝處理蔗汁中的蔗糠、淀 粉、蔗脂、蔗臘、植物色素、蛋白質和膠體等“輕質非糖雜質”，有利于后處理。中國專利(申請號)200710201374.X公開了一種亞硫酸法糖廠混合汁低溫處理工藝，這種工藝采用在較低溫度(45-65°C )下對蔗汁進行快速的浮清處理，利用最佳凝聚點PH值，先把混合汁中的80%雜質除去，采用上浮器的處理方法，大幅度縮短分離過程所需時間。降低硫熏強度，減少糖分損失，節省原料用量，減少沉淀面積，提高產品質量和收回，生產成本低。中國專利(申請號)200510035131.4公開了一種由甘蔗直接制造高品質白糖的工藝，該工藝第一步采用低 溫磷浮法，將甘蔗壓榨汁經預灰、加熱，加入磷酸、澄清劑、氣泡，再加入石灰乳至中性，然后加入絮凝劑攪拌，進入平流式快速浮清器，得到浮清汁；第二步處理再大幅度提高蔗汁的質量，采用亞硫酸脫色劑澄清法、碳酸磷浮法。該工藝制得清汁純度高、雜質少，煮煉收回率和產糖率都比傳統亞硫酸法明顯提高。但氣浮分離法大量使用二氧化硫、磷酸、石灰乳及絮凝劑，原料用量大，生產成本高，造成環境污染，同時殘留會影響清汁質量和白砂糖質量，進而影響人體健康。我公司根據現有技術、設備，對蔗汁澄清工藝進行改進，取得很好的效果，目前尚未見有相關文獻報道。

發明內容
本發明的目的是提供一種蔗汁澄清方法，該方法能降低物料粘度，防止“反底”現象，穩定清汁PH值，提高澄清汁重力純度，同時，能減少生產成本，減少環境污染，提高糖的質量。
本發明的技術方案為:一種蔗汁澄清方法，取占混合汁總重30-95%的混合汁，依次經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離步驟處理得浮清汁，將余下部分的混合汁與浮清汁混合，再經二級加熱、硫熏中和、中和汁加熱、快速沉降步驟處理得到清汁，所述混合汁為壓榨甘蔗工序得到的蔗汁。所述經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離步驟處理的混合汁占混合汁總重的40-60%ο所述預灰步驟為:取混合汁，加入0.015-0.020%對蔗比的磷酸，用石灰乳調節溶液PH值至6.8-7.2，得預灰汁。所述一級加熱步驟為:在預灰汁中加入石灰乳，調節溶液pH值至8.0-8.5,泵入一級加熱器加熱，溫度為45_50°C。所述制泡步驟為:經過一級加熱的預灰汁流入位于上浮器上方的儲箱，部分預灰汁進入制泡器制泡，得到的幼細、均勻并有良好活性的氣泡，余下部分預灰汁備用。所述氣浮分離步驟為:將余下部分備用的預灰汁，加入I 5PPM絮凝劑，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口，浮渣從上浮器上方經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部經U型管排出。所述絮凝劑為本領域常用的無機絮凝劑、有機絮凝劑。無機絮凝劑有聚合堿式氯化鋁(PAC)、聚硅酸鋅(PSAZ)等，有機絮凝劑有:有機高分子絮凝劑，如:聚丙烯酰胺(PAM)等；甲殼素衍生物絮凝劑，如:殼聚糖、改性殼聚糖季銨鹽等。所述二級加熱步驟為:將余下部分的混合汁與浮清汁混合，加入0.020-0.028%對蔗比的磷酸，混勻，泵入二級加熱器加熱，溫度為60-65°C。所述硫熏中和步驟為:將經過二級加熱器加熱的混合溶液泵入硫熏中和器，硫熏強度為8-25CC，加石灰乳中和至pH6.8 7.5，得中和汁。所述中和汁加熱步驟為:將中和汁加熱至溫度101 105°C。所述快速沉降步驟為:在中和汁中加入絮凝劑，絮凝劑加入量為3.0 5.0ΡΡΜ,混勻后泵入快速沉降器，得到清汁和泥汁。將泥汁與氣浮分離步驟中排出的浮渣混合過吸濾機，得濾汁，濾汁加熱至溫度101 105°C，按3.0 5.0PPM加入絮凝劑，混勻后泵入快速沉降器，得濾清汁，將濾清汁與清汁合并，進入蒸發工序。以上所述蔗汁澄清方法氣浮分離步驟所用的上浮器裝置，包括入汁口 1、中心室
2、上浮器主體3、浮渣出口 4，入汁口 I與中心室2連接，中心室2的中上部位于上浮器主體3內，浮渣出口 4位于上浮器主體3的上部邊緣，所述上浮器主體3的頂部5設有刮板，底部6與所述中心室2連接的面為斜面，中心室2端較高，與水平面成10-45度角，所述底部6上設有2個以上浮清汁出口 7。浮清汁出口的數量根據上浮器的大小及生產規模設定。在預灰汁中加入I 5PPM絮凝劑，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口I，進入中心室2，浮渣繼續上浮至上浮器主體3的液面上，被頂部5上的刮板緩慢旋轉，漸漸推至上浮器邊緣撥出，浮渣從上浮器出口 4經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部6經浮清汁出口 7的U型管排出。本發明上浮器的底部為斜面，增加了底部的表面積，改變了物料流動方向，有效克服死角，避免蔗汁長時間停留，造成“蔗糖轉化”、“發粘”現象，有利于后處理。本發明取占混合汁總重30-95%的混合汁采用氣浮分離法，能除去制糖生產工藝處理蔗汁中的蔗糠、淀 粉、蔗脂、蔗臘、植物色素、蛋白質和膠體等“輕質非糖雜質”，有利于后處理。在硫熏中和步驟中，磷酸與石灰乳反應生成磷酸鈣沉淀，亞硫酸與石灰乳反應生成亞硫酸鈣沉淀，鈣離子有兩個單位的正電荷，與絮凝劑的負電基團結合，可形成大的絮凝物，加快沉淀速度。而大量研究工作證明，混合汁的懸浮微粒及大多數膠體物質帶有負電荷，能吸附帶有正電荷的鈣離子，故加入適量的混合汁，可形成更大的絮凝物，同時混合汁中的不溶物微粒有晶種作用，更有利于加快沉淀速度，經實踐證明，可避免發生可逆性反應，防止“反底”和“蔗糖轉化”現象。本發明的有益效果是:1.本發明采用部分混合汁氣浮分離結合部分混合汁快速沉降方法，可避免普通氣浮分離法大量使用二氧化硫、磷酸、石灰乳及絮凝劑，能減少生產時間，節約生產成本，減少環境污染，提聞廣品質量。2.本發明在氣浮分離法得到的浮清汁中加入適量混合汁，可形成更大的絮凝物，同時混合汁中的不溶物微粒有晶種作用，更有利于加快沉淀速度，可避免發生可逆性反應，穩定清汁PH值，防止“反底”和“蔗糖轉化”現象，保證比較高的澄清汁和混合汁重力純度差(1.5GP以上)，分離效率高，快速沉降過程僅需約25分鐘。3.本發明改進的上浮器的底部為斜面，增加了底部的表面積，改變了物料流動方向，有效克服死角，避免蔗汁長時間停留，造成“蔗糖轉化”、“發粘”現象，有利于后處理。


圖1是本發明工藝流程圖。圖2是本發明所用的上浮器裝置結構圖。1.入汁口2.中心室 3.上浮器主體 4.浮渣出口5.上浮器頂部6.上浮器底部7.浮清汁出口
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述，但不限制本發明的保護范圍和應用范圍:一、蔗汁澄清方法實施例1一種蔗汁澄清方法，包括以下步驟:1.預灰:取占混合汁總重95%的混合汁，加入0.020%對蔗比的磷酸，用石灰乳調節溶液PH值至7.2，得預灰汁。2.一級加熱:在預灰汁中加入石灰乳，調節溶液pH值至8.5，泵入一級加熱器加熱，溫度為45°C。3.制泡:經過一級加熱的預灰汁流入位于上浮器上方的儲箱，部分預灰汁進入制泡器制泡，得到的幼細、均勻并有良好活性的氣泡，余下部分預灰汁備用。4.氣浮分離:將余下部分備用的預灰汁，加入5PPM聚丙烯酰胺，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口，浮渣從上浮器上方經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部經U型管排出。5.二級加熱:將余下部分的混合汁與浮清汁混合，加入0.028%對蔗比的磷酸，混勻，泵入二級加熱器加熱，溫度為65°C。
6.硫熏中和:將經過二級加熱器加熱的混合溶液泵入硫熏中和器，硫熏強度為25CC，加石灰乳中和至pH7.5，得中和汁。7.中和汁加熱:將中和汁加熱至溫度101°C。8.快速沉降:在中和汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量為5.0ΡΡΜ,混勻后泵入快速沉降器，得到清汁和泥汁。9.循環處理:將泥汁與氣浮分離步驟中排出的浮渣混合過吸濾機，得濾汁，濾汁加熱至溫度105°C，按5.0PPM加入聚丙烯酰胺，混勻后泵入快速沉降器，得濾清汁，將濾清汁與清汁合并，進入蒸發工序。實施例2一種蔗汁澄清方法，包括以下步驟:1.預灰:取占混合汁總重40%的混合汁，加入0.018%對蔗比的磷酸，用石灰乳調節溶液PH值至7.0，得預灰汁。
2.一級加熱:在預灰汁中加入石灰乳，調節溶液pH值至8.2，泵入一級加熱器加熱，溫度為48°C。3.制泡:經過一級加熱的預灰汁流入位于上浮器上方的儲箱，部分預灰汁進入制泡器制泡，得到的幼細、均勻并有良好活性的氣泡，余下部分預灰汁備用。4.氣浮分離:將余下部分備用的預灰汁，加入2PPM殼聚糖，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口，浮渣從上浮器上方經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部經U型管排出。5.二級加熱:將余下部分的混合汁與浮清汁混合，加入0.023%對蔗比的磷酸，混勻，泵入二級加熱器加熱，溫度為63°C。6.硫熏中和:將經過二級加熱器加熱的混合溶液泵入硫熏中和器，硫熏強度為22CC,加石灰乳中和至pH7.0，得中和汁。7.中和汁加熱:將中和汁加熱至溫度102°C。8.快速沉降:在中和汁中加入殼聚糖，殼聚糖加入量為4.0ΡΡΜ,混勻后泵入快速沉降器，得到清汁和泥汁。9.循環處理:將泥汁與氣浮分離步驟中排出的浮渣混合過吸濾機，得濾汁，濾汁加熱至溫度lore，按3.0PPM加入殼聚糖，混勻后泵入快速沉降器，得濾清汁，將濾清汁與清汁合并，進入蒸發工序。實施例3一種蔗汁澄清方法，包括以下步驟:1.預灰:取占混合汁總重30%的混合汁，加入0.015%對蔗比的磷酸，用石灰乳調節溶液PH值至6.8，得預灰汁。2.一級加熱:在預灰汁中加入石灰乳，調節溶液pH值至8.0，泵入一級加熱器加熱，溫度為50°C。3.制泡:經過一級加熱的預灰汁流入位于上浮器上方的儲箱，部分預灰汁進入制泡器制泡，得到的幼細、均勻并有良好活性的氣泡，余下部分預灰汁備用。4.氣浮分離:將余下部分備用的預灰汁，加入IPPM聚丙烯酰胺，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口，浮渣從上浮器上方經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部經U型管排出。5.二級加熱:將余下部分的混合汁與浮清汁混合，加入0.020%對蔗比的磷酸，混勻，泵入二級加熱器加熱，溫度為60°C。6.硫熏中和:將經過二級加熱器加熱的混合溶液泵入硫熏中和器，硫熏強度為8CC,加石灰乳中和至pH6.8，得中和汁。7.中和汁加熱:將中和汁加熱至溫度105°C。8.快速沉降:在中和汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量為3.0ΡΡΜ,混勻后泵入快速沉降器，得到清汁和泥汁。9.循環處理:將泥汁與氣浮分離步驟中排出的浮渣混合過吸濾機，得濾汁，濾汁加熱至溫度lore，按3.0加入聚丙烯酰胺，混勻后泵入快速沉降器，得濾清汁，將濾清汁與清汁合并，進入蒸發工序。實施例4一種蔗汁澄清方法，包括以下步驟:1.預灰:取占混合汁總重60%的混合汁，加入0.018%對蔗比的磷酸，用石灰乳調節溶液PH值至6.8，得預灰汁。2.一級加熱:在預灰汁中加入石灰乳，調節溶液pH值至8.3，泵入一級加熱器加熱，溫度為50°C。3.制泡:經過 一級加熱的預灰汁流入位于上浮器上方的儲箱，部分預灰汁進入制泡器制泡，得到的幼細、均勻并有良好活性的氣泡，余下部分預灰汁備用。4.氣浮分離:將余下部分備用的預灰汁，加入3PPM聚丙烯酰胺，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口，浮渣從上浮器上方經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部經U型管排出。5.二級加熱:將余下部分的混合汁與浮清汁混合，加入0.025%對蔗比的磷酸，混勻，泵入二級加熱器加熱，溫度為60°C。6.硫熏中和:將經過二級加熱器加熱的混合溶液泵入硫熏中和器，硫熏強度為18CC，加石灰乳中和至pH7.2，得中和汁。7.中和汁加熱:將中和汁加熱至溫度102°C。8.快速沉降:在中和汁中加入聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量為3.5PPM，混勻后泵入快速沉降器，得到清汁和泥汁。9.循環處理:將泥汁與氣浮分離步驟中排出的浮渣混合過吸濾機，得濾汁，濾汁加熱至溫度103°C，按4.0PPM加入聚丙烯酰胺，混勻后泵入快速沉降器，得濾清汁，將濾清汁與清汁合并，進入蒸發工序。二、試驗結果:上述試驗結果表明，采用本發明蔗汁澄清方法，具有以下優點:運行平穩，沉降完全，無“反底”現象；縮短了生產時間，氣浮分離僅需約10分鐘，快速沉降僅需約25分鐘；減少了二氧化硫、磷酸、石灰乳及絮凝劑使用量，降低生產成本；有效保證比較高的澄清汁和混合汁重力純度差(1.5GP以上)，清汁質量好，詳見表I。表I清汁的質量情況
權利要求
1.一種蔗汁澄清方法，其特征在于:取占混合汁總重30-95%的混合汁，依次經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離步驟處理得浮清汁，將余下部分的混合汁與浮清汁混合，再經二級加熱、硫熏中和、中和汁加熱、快速沉降步驟處理得到清汁，所述混合汁為壓榨甘蔗工序得到的鹿汁。
2.根據權利要求1所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離步驟處理的混合汁占混合汁總重的40-60%。
3.根據權利要求1或2所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述預灰步驟為:取混合汁，加入0.015-0.020%對蔗比的磷酸，用石灰乳調節溶液pH值至6.8-7.2，得預灰汁。
4.根據權利要求3所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述一級加熱步驟為:在預灰汁中加入石灰乳，調節溶液PH值至8.0-8.5，泵入一級加熱器加熱，溫度為45-50°C。
5.根據權利要求4所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述制泡步驟為:經過一級加熱的預灰汁流入位于上浮器上方的儲箱，部分預灰汁進入制泡器制泡，得到的幼細、均勻并有良好活性的氣泡，余下部分預灰汁備用。
6.根據權利要求5所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述氣浮分離步驟為:將余下部分備用的預灰汁，加入I 5PPM絮凝劑，通入制備好的氣泡，混勻，泵入上浮器的入汁口，浮渣從上浮器上方經刮板刮出，浮清汁從上浮器底部經U型管排出。
7.根據權利要求6所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述二級加熱步驟為:將余下部分的混合汁與浮清汁混合，加入0.020-0.028%對蔗比的磷酸，混勻，泵入二級加熱器加熱，溫度為60-65°C。
8.根據權利要求7所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述硫熏中和步驟為:將經過二級加熱器加熱的混合溶液泵入硫熏中和器，硫熏強度為8-25CC,加石灰乳中和至pH6.8 7.5，得中和汁。`
9.根據權利要求8所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述中和汁加熱步驟為:將中和汁加熱至溫度101 105 °C。
10.根據權利要求9所述的蔗汁澄清方法，其特征在于，所述快速沉降步驟為:在中和汁中加入絮凝劑，絮凝劑加入量為3.0 5.0ΡΡΜ，混勻后泵入快速沉降器，得到清汁和泥汁。
11.一種如權利要求1所述蔗汁澄清方法所用的上浮器裝置，包括入汁口(I)、中心室(2)、上浮器主體(3)、浮渣出口(4)，入汁口(I)與中心室(2)連接，中心室(2)的中上部位于上浮器主體(3)內，浮渣出口(4)位于上浮器主體(3)的上部邊緣，其特征在于:所述上浮器主體(3)的頂部(5)設有刮板，底部(6)與所述中心室(2)連接的面為斜面，中心室(2)端較高，與水平面成10-45度角，所述底部(6)上設有2個以上浮清汁出口(7)。
全文摘要
本發明公開了一種蔗汁澄清方法，取占混合汁總重30-95%的混合汁，依次經預灰、一級加熱、制泡、氣浮分離步驟處理得浮清汁，將余下部分的混合汁與浮清汁混合，再經二級加熱、硫熏中和、中和汁加熱、快速沉降步驟處理得到清汁，所述混合汁為壓榨甘蔗工序得到的蔗汁。本發明采用部分混合汁氣浮分離結合部分混合汁快速沉降方法，能減少蔗汁停留時間，提高非糖分的去除率，穩定清汁pH值，避免沉淀池“反底”和“蔗糖轉化”現象，節約生產成本，減少環境污染，提高產品質量。
文檔編號C13B20/00GK103173578SQ20131008281
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月15日 優先權日2013年3月15日
發明者李錦生, 梁劍威, 唐斌兵, 何鳳儀, 郭渭鴻, 葉慶欽, 陳宗健, 吳輝, 黃宏寧 申請人:廣西東糖投資有限公司