糖漿上浮工藝對提高白砂糖質量的實踐應用

吳 飛

（廣西農墾糖業集團西江制糖有限公司，廣西 貴港 537100）

隨著社會的發展與進步，人們對生活質量的要求不斷提高，對食糖的質量要求也越來越高，國家的食糖標準也越來越嚴，不僅對色值要求高，對產品的混濁度、殘留的SO2含量、灰分等也要求比較高。而我國90%的糖廠都是采用傳統的亞硫酸法澄清工藝，主要是加入SO2作為澄清劑，其澄清效率偏低，而經二次硫熏，也只是利用SO2與糖漿中的色素反應生成淺色或無色的絡合物，僅起到漂白作用，不能有效除去非糖分，很難生產出高品質的白砂糖。致使白砂糖貯存期短，容易變色、變黃、回潮和結塊，不能適用于高端的飲料行業。所以提高白砂糖的質量，已成為我國糖業界的當務之急。

糖漿上浮工藝是目前糖汁清凈處理的最佳技術之一，也是目前制糖業提高產品質量的有效途徑。近年來許多糖廠都應用糖漿上浮工藝提高白砂糖的質量，同時取消了糖漿流漂，有效地降低了白砂糖的色值、電導灰分、混濁度、SO2含量，取得了較好的效果。而且生產出來的白砂糖潔白有光澤，質量穩定，含硫量低，貯存期長，達到國內高級飲料的用糖要求。

1 糖漿上浮工藝

1.1 糖漿上浮工藝作用

糖漿上浮工藝主要是利用氣泡浮升粗糖漿中的雜質。用加入的磷酸與粗糖漿中的可溶性鈣鹽生產磷酸鈣，通過微小氣泡的浮升作用和初生的磷酸鈣的吸附作用，以及高效絮凝劑的二次絮凝、網絡作用形成極大的絮凝物，從而帶走粗糖漿中的可溶性亞硫酸鹽、色素、膠體等雜質，達到脫色、提純和分離目的，浮渣和沉降器出來的泥汁混和后送到吸濾機處理，清澈透明的清糖漿經過上浮器底部通道溢流到清糖漿箱，泵上煮糖。

1.2 糖漿上浮流程

1.2.1 將63～68°Bx未效糖漿送至緩沖箱后泵送至加熱器進行加熱到80～85℃。糖漿濃度高需加熱溫度高些。

1.2.2 加熱后的粗糖漿進入反應箱，并按一定比例加入磷酸，磷酸和糖漿中的鈣鹽通過第一級和第二級反應器得到充分攪拌混合后進入打泡箱。

1.2.3 充氣后的糖漿在反應箱出口處加入高效絮凝劑進行第二次混合絮凝。

1.2.4 已初步絮凝的糖漿從底部進入上浮中心室，在其中進一步混合絮凝，然后沿頂部向圓周方向分散，浮渣浮到頂部，被緩慢旋轉的刮板刮出，與沉降器的泥汁混合后，經真空吸濾機把糖汁和濾泥分離出來；清凈的糖漿向下經過底部環形多孔管集中到溢流箱排出到清糖漿箱，再送至煮糖樓。糖漿上浮工藝流程圖見圖1。

2 糖漿上浮的應用效果

圖1 糖漿上浮工藝流程圖

廣西農墾糖業集團西江制糖有限公司在2009年安裝了糖漿上浮設備，并于2009/2010年榨季開始運行，至今已運行了四個榨季，對提糖和提高產品質量效果明顯。西江制糖有限公司位于貴港市，由于受多種因素的影響，一直以來甘蔗質量都比較差，難處理，用傳統的工藝難以產出高品質適合高端產業使用的白砂糖，主要是SO2含量、水不溶物和灰分等偏高，色值不穩定。2009年12月13日開始使用糖漿上浮器，在生產過程我們按三班連續采集粗糖漿樣本和上浮糖漿樣本化驗對比，糖漿經處理后除掉了大部分懸浮物及灰分、膠體物質、大部分的鈣鹽、亞硫酸鹽等，混濁度降低比較大，達到78.8%，糖漿純度提高了0.47AP左右；糖漿清澈透明、不粘稠，除色率高，色值降幅達到300°St以上；上浮處理后糖漿pH控制在6.0～6.5之間，比較穩定。避免因糖漿硫漂pH波動降低，在煮糖過程中的糖分轉化。化驗數據見表1。

表1 西江制糖有限公司2009年12月30～31日上浮糖漿與粗糖漿質量對比

白砂糖質量得到了明顯的提高，特別是混濁度、SO2含量和水不溶物等降低的幅度在50%以上。白砂糖色值120IU以下、灰分0.05%以下、濁度30MAU以下、含硫量10mg/kg以下、水不溶物10mg/kg以下，可以滿足對成品糖質量要求較高的高端行業使用。表2是2010年2月4～10日使用糖漿上浮前后白砂糖產品的數據對比。

3 技術關鍵點

目前，廣西也有許多糖廠上了糖漿上浮工藝設備，但有些廠由于應用不好而閑置著。主要是對制泡控制不好，未能連續有效地控制糖漿上浮。

經過幾個榨季的實踐，本人覺得要掌握好糖漿上浮，必須掌握好以下三個關鍵點。

表2 西江制糖有限公司2009/2010年榨季使用糖漿上浮前/后白砂糖質量對照表

3.1 糖漿上浮處理要穩定

主要是控制流量、溫度、藥品的穩定，這幾個關鍵因素可以通過先進、成熟的自動控制系統來達到穩定。在實際操作中首先要控制流量的穩定，要經常同蒸發和煮糖崗位聯系，確保入汁和出汁的穩定，如果糖漿流量忽大忽小或斷斷續續易造成反底，影響產品質量。

3.2 制泡是否合理是糖漿上浮處理的關鍵

糖漿上浮處理要求打出的氣泡必須幼細而分布均勻，數量適當。氣泡過量和粗泡都是不好的。氣泡過量，多余的氣泡在糖漿中形成大量的廢泡沫，大大增加了浮渣體積，在上浮器表面形成相當厚的白色泡沫層，減少了單位體積浮渣中的絮凝劑量，削弱了絮凝劑的功能，降低浮渣的穩定性。同時造成浮渣量大，處理困難。氣泡過大對糖漿氣浮處理也是有害的。直徑超過100μm的氣泡很難與絮凝物附著，它們自行浮起。較大的氣泡會在糖液中產生強烈的擾動和造成液體對流，產生不良影響。糖漿上浮處理制泡都要求氣泡盡可能微細。因為微細的氣泡較易被絮凝物捕捉和網羅在它的內部，形成輕的集合體。這樣氣泡不易散失，絮凝物浮升快而穩定，不易下沉，形成的浮渣結實。

3.3 浮升面積要恰當

浮升面積過大，糖漿在浮升器停留時間長，糖漿轉化損失也就大。浮升面積偏小，則糖漿在浮升器停留時間不足，浮渣與糖漿分離就不充分，上浮出汁就不清亮透明，而且還夾帶有絮凝物出來，也就是反底，對煮糖不利，影響產品質量。所以選型時必須根據各廠的實際榨量計算出糖漿量來選取合適的浮升器浮升面積。上浮器的截面積可通過下式求得：

式中：A——上浮器截面積，m2

Q——上浮器排出的清糖漿量，m3/h

V——糖漿向下流動的平均流速，m/h

注：此V值不得大于浮渣的上升速度，一般取值為5.4～6m/h。一般浮升器的高度有2m已夠用，浮升良好，浮渣以下全部為清液。

4 小結

亞硫酸法的糖漿經磷酸上浮后可較好地降低濁度，糖漿濁度降低達70%以上。所以對白砂糖的混濁度、含硫量及灰分降低有較好的作用，同時也降低色值，產品晶粒閃亮有光澤，提高了白砂糖的質量；同時經磷酸上浮處理后的糖漿清澈透明、不粘稠，提高煮糖效率，對產糖率的提高起到很大的作用。

糖漿磷浮法較好地提高了亞硫酸法糖廠的產品質量，且增加上浮系統的設備投資不大，但效益可觀，所以磷酸上浮清凈法在甘蔗糖廠發展很快，且技術不斷完善，它已成為一種改善傳統的亞硫酸法產品質量行之有效的清凈方法。

［1］ 黎錫流，慶林生，賴鳳英，許斯欣等.提高產品質量和煮煉收回的好途徑［J］.甘蔗糖業1999（3）：31-34.

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