不同過濾設備在淀粉糖一次粗過濾中的應用比較

李惠安 萬振平 黃玉新 伍伯良

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）

不同過濾設備在淀粉糖一次粗過濾中的應用比較

李惠安*萬振平 黃玉新 伍伯良

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）

介紹了板框壓濾機、預涂式真空轉鼓過濾機、陶瓷膜過濾、液壓驅動離心機在淀粉糖一次粗過濾中的應用，通過比較濾出液的透射比、色度、雜質，濾渣的含水、含糖量，并比較各設備的能耗、成本，得出各設備在淀粉糖工藝的一次粗過濾的優缺點。

淀粉糖；過濾；過濾設備

近年來，受砂糖價格持續走高的影響及淀粉糖加工技術的發展，我國淀粉糖市場逐漸擴大，淀粉糖的產量從2001年的140萬t發展到目前超過1 000萬t，年增長率達12.55%，成為世界上最大的淀粉糖生產國之一。但伴隨著白砂糖價格的回落和淀粉糖工業的擴張，國內的淀粉糖尤其是果葡糖漿出現了產能過剩的情況，如何降低生產成本提高價格競爭力成為了各企業的重中之重。

淀粉糖的生產一般分為酶解法、酸解法以及酸酶法，本文以雙酶法為例。雙酶法生產淀粉糖的工藝流程一般可概括為：投粉→液化→糖化→過濾→離交→濃縮，因為原料淀粉本身含有質量分數約1.0%～1.5%的蛋白質、脂肪、灰分等，加上工藝添加的發酵酶，所以無可避免地在液化糖化結束后會產生制造淀粉糖所不需要的雜質，這些雜質都需要在過濾工序中除去，以提高成品質量。

1 過濾設備

目前國內用于淀粉糖過濾的設備主要有板框壓濾機、預涂式真空轉鼓過濾機、液壓驅動離心機、陶瓷膜過濾機。

1.1 板框壓濾機

板框壓濾機主要由多塊交替的板框及覆蓋在板框間的濾布組成，當濾漿通過板框間的通道進入板框空間時，固體顆粒就被濾布截留并逐漸在框中形成濾餅，而濾液則穿過濾布順著板中的溝槽流出成為濾出清液。此機操作簡單，成本低，但濾清液暴露在空氣中易被昆蟲、灰塵等異物污染。

1.2 預涂式真空轉鼓過濾機

預涂式真空轉鼓過濾機由一空心圓筒網及包裹在其表面的濾布、刮刀、螺旋槽、儲液槽組成，真空泵連通圓筒內部（濾室）。在圓筒的旋轉以及真空的抽吸作用下，儲液槽內的過濾介質被吸到圓筒的表面并逐漸形成一定厚度的過濾層，回收剩余過濾介質后再在液槽注入糖化液，糖化液同樣在真空抽吸的作用下透過過濾層及濾布2層介質后被吸入轉鼓濾室形成澄清的濾出液。此機過濾時間長，但對涂層要求高，耗涂料多。

1.3 液壓驅動離心機

液壓驅動離心機是利用懸浮液中各相物料重力的不同從而在高速旋轉產生的離心力作用下實現液相及固相分離的效果，分離后的固渣、濾液在螺旋軸的推動下排出。設備主要包括轉筒、螺旋（帶可變葉輪）、液壓裝置電動馬達。此機不需涂層，不耗助濾劑，出渣方便，濾渣可加工成飼料，單位耗能低，但濾液雜質多。

1.4 陶瓷膜過濾機

陶瓷膜過濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程，糖化液在膜管內被施加壓力后，水及小分子物質如葡萄糖則可通過膜孔成為濾出清液，而大分子如蛋白質、脂肪等物質則被截留在膜管內成為濾渣。此設備是PLC操作，大大地減輕人員成本，且無須助濾劑，濾出液清澈，衛生標準高，處理量大；缺點是膜件昂貴且易折斷，對入料要求高，濾渣含糖量高，需再經透析或板框、轉鼓處理。

2 試驗及結果分析

在上述設備同入料條件一致且正常運行期間，各取濾出液檢測透射比、色度、雜質，濾渣檢測含水量、含糖量，并比較各設備的能耗、成本，試驗結果見表1。

表1 4種過濾設備過濾情況對比分析表

由表1可知，在性能方面，陶瓷膜過濾＞板框壓濾機＞轉鼓＞離心機，一次粗過濾后膜過濾濾出液透射比可達99%以上，節省了二次過濾，但由于其渣含水、含糖量仍較高，所以需另配過濾設備（如板框）處理其濾渣，而轉鼓、離心機一次過濾效果不理想，必須配備等過糖量的板框或其他過濾設備進行二次過濾。在成本方面，陶瓷膜過濾＞轉鼓過濾機＞板框壓濾機＞離心機，盡管板框過濾成本低，但轉鼓、板框過濾環境差，糖液暴露于空氣，易被異物侵染，且消耗助濾劑或活性炭，需人手操作拆機、洗布、鏟渣等重力活，操作步驟多，不利于自動化升級轉型。

3 結論

綜上所述，陶瓷膜過濾具有優于傳統工藝的一些特點，如節省人工、助濾劑、活性炭等優點，衛生級別高，是未來淀粉糖過濾技術升級發展的必然趨勢。離心機則可用于糖化液過濾的前處理，即先分離出固相濾渣作飼料，再與膜過濾串聯使用，從而達到糖化液的最大利潤。板框壓濾機仍可用于糖化液的一次粗過濾，但其衛生級別低，應減少設備投入量，此機亦可用于處理膜過濾濾渣。預涂式真空轉鼓過濾機耗能大，成本高，過濾效果較差，可考慮逐漸淘汰。

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［4］尤新.淀粉糖品生產與應用手冊［M］.第2版.北京：中國輕工業出版社，2010.

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Comparative study on different filtration facilities using in crude starch syrup filtration

LI Hui-an*WANZhen-ping HUANGYu-xin WUBo-liang
（Guangzhou ShuangqiaoCo.Ltd.，GuangdongGuangzhou 510280，China）

In this paper,plate-frame pressure filtration,pre-spreading vacuum drum filter,ceramic membrane filter, and hydraulic drive centrifuge in crude starch syrup filtration were introduced.Bycomparingluminousness,chromaticity, impurityofthesyrupfiltration,water contentand sugar contentin filter residue,costand energyconsumption ofthefacilities,theadvantagesanddisadvantagesofthesemachinesweresummarized.

syrup；filtration；filtration facility

TS236.3

A

1673-6044（2014）01-0044-02

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.01.014

*李惠安，女，1986年出生，2008年畢業于華南理工大學食品質量與安全專業，助理工程師。

2013-12-12