精制糖的干燥冷卻效果探討

羅耀鈺

摘 要：精制糖由于倉(cāng)儲(chǔ)條件和裝包溫度以及含水量等都有嚴(yán)格的要求，因此，對(duì)于精制糖進(jìn)行干燥和冷卻，需要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的特性和機(jī)理。通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)精制糖有著結(jié)晶過(guò)程中的包裹現(xiàn)象，分為內(nèi)部和表面兩個(gè)部分，干燥過(guò)程可以水分去除，儲(chǔ)存過(guò)程中還能帶來(lái)內(nèi)部水分的擴(kuò)散，和砂糖降質(zhì)。另外，在裝包溫度和貯存條件下，影響內(nèi)部水分?jǐn)U散的外在條件也是值得注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：精制糖；干燥；冷卻

精制糖企業(yè)進(jìn)行精制糖的干燥和冷卻是，分季節(jié)的。產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷(xiāo)售，要經(jīng)歷數(shù)月到一年，精制糖在貯存過(guò)程中由于容易發(fā)生吸潮、增色、霉變的情況，因此生產(chǎn)精制糖和流通領(lǐng)域以及使用單位，都要注重其貯存和運(yùn)輸過(guò)程的處理環(huán)節(jié)，以免影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和銷(xiāo)售。

隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高精制糖的吸潮和結(jié)塊影響了其質(zhì)量，難以滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)其的要求。提高精制糖的倉(cāng)儲(chǔ)質(zhì)量，防止其變質(zhì)、降級(jí)，并避免客戶(hù)發(fā)生投訴，是一個(gè)長(zhǎng)期困擾企業(yè)的問(wèn)題。

1、精制糖晶體的水分特性

精制糖的晶體包含了兩個(gè)蔗糖分子，單斜晶系晶體的結(jié)構(gòu)是開(kāi)放性，在實(shí)際的生產(chǎn)條件下，蔗糖分子依附在固體顆粒和分子之中，成為晶體發(fā)展的基礎(chǔ)。蔗糖晶體是含有迊的，水分子以母液的形式，包裹在晶體中，在白砂糖晶體內(nèi)部，含有水分。

表面的水分依附在晶體的表面，通過(guò)蒸發(fā)可以在生產(chǎn)中出去，水分使用卡爾費(fèi)舍爾方法，也就是無(wú)水乙醚作為分散劑進(jìn)行測(cè)定[1]。

內(nèi)部水分，被包裹在晶體內(nèi)，不能直接測(cè)量，通過(guò)測(cè)定含水的含量，減去表面水分之后，可以定量。

2、精制糖的干燥機(jī)理

精制糖的晶體含有水分，表面和內(nèi)部的水分，通過(guò)設(shè)備都可以進(jìn)行干燥。

在沒(méi)有飽和的條件，空氣相對(duì)濕度低于晶體表面的濕度，就會(huì)發(fā)生蒸發(fā)的現(xiàn)象。干燥過(guò)程本身是熱質(zhì)傳遞的過(guò)程，空氣濕度和干燥速率與空氣的對(duì)流有直接的關(guān)系，空氣的相對(duì)濕度較低，溫度較高，干燥速率就會(huì)加快。

干燥的過(guò)程中，晶體的內(nèi)部與表面存在的水分，隨著表面水分的陣法，成為了熱運(yùn)動(dòng)向表面擴(kuò)散的推動(dòng)力，干燥過(guò)程中，表面水分的蒸發(fā)速率高于內(nèi)部水分?jǐn)U散速率，理想狀態(tài)下，典型的干燥曲線如下圖所示。

在干燥過(guò)程中，精制糖呈現(xiàn)出快速和慢速兩個(gè)階段。快速的階段是水分的蒸發(fā)階段，生產(chǎn)實(shí)際中將水分去除，慢速階段中，內(nèi)部水分的干燥過(guò)程，需要72個(gè)小時(shí)，慢速的階段在干燥器中，采用調(diào)節(jié)倉(cāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行的過(guò)程是運(yùn)用溫度和濕度經(jīng)過(guò)調(diào)控，使得少量空氣達(dá)到干燥的目的的過(guò)程[2]。

精制糖的干燥速率，受到干燥條件的影響，在快速干燥的階段，水分的快速蒸發(fā)，當(dāng)表面快速達(dá)到飽和的時(shí)候，容易產(chǎn)生不定性結(jié)晶，精制糖干燥的過(guò)程中，表面迅速形成的不定形的結(jié)晶，阻礙了內(nèi)部水分的遷移，影響干燥過(guò)程。

精制糖的裝包溫度和貯存要求，例如當(dāng)空氣相對(duì)濕度達(dá)到63%的時(shí)候，空氣和精制糖的平衡是有利于水分的蒸發(fā)的。精制糖與空氣的平衡相對(duì)濕度與純度有關(guān)，由于轉(zhuǎn)化糖的吸潮能力較強(qiáng)，轉(zhuǎn)化糖的含量越高，砂糖與空氣的平衡濕度就越低，平衡的含水量也就越高。

3、生產(chǎn)過(guò)程的影響

生產(chǎn)過(guò)程中，煮糖的速度較快，包裹較嚴(yán)重，內(nèi)部的水分的含量很大，由于整晶的次數(shù)較多，煮糖的時(shí)候，洗砂的過(guò)程中，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)蝕象的地方，比完整的晶面的結(jié)晶速度要快，空腔填平，充滿(mǎn)母液的凹紋，包裹著母液。

煮糖的目標(biāo)是在生產(chǎn)中將預(yù)先確定的晶體的數(shù)量和代銷(xiāo)的糖膏在尺寸范圍上加以控制。保證煮糖后的晶體有并晶和團(tuán)晶，一旦發(fā)生不正常晶體的時(shí)候，對(duì)于干燥和冷卻的過(guò)程要防止出現(xiàn)十分的包裹的現(xiàn)象。

晶體的大小的分布式一個(gè)正太分布的曲線，粒徑圍繞著平均的孔進(jìn)行分布，曲線陡的部分表明晶體出現(xiàn)了大的小的變化，比值代表了粒徑的分布，簡(jiǎn)稱(chēng)為CV，在實(shí)際的生產(chǎn)中，CV的最佳值能夠進(jìn)行控制，最高可以達(dá)到40[3]。

分蜜的過(guò)程，采用甩干和汽洗的方式，對(duì)精制糖的干燥進(jìn)行影響，汽洗可以將蜜溶解之后進(jìn)行分離，提高成品糖的質(zhì)量，減少表面的膜和水分。甩干是減少表面的水分，汽洗的過(guò)熱度較大的前提下，表面會(huì)產(chǎn)生不定形結(jié)晶的情況，提高分蜜機(jī)的分離速度，提高干燥的效率。

裝包對(duì)于內(nèi)部水分的影響，表現(xiàn)在精制糖的含稅量上，特別是內(nèi)部水分。精制糖的裝包溫度達(dá)到40攝氏度的時(shí)候，裝包的溫度高于室溫，內(nèi)部水分在貯藏的過(guò)程中，發(fā)生的結(jié)塊屬于不良的影響。

裝包袋的材質(zhì)對(duì)于砂糖的貯存有一定的影響，例如使用聚乙烯塑料袋和紙袋包裝，后者更加有利于水分的減少。

干燥和冷卻的設(shè)備，包括干燥和冷卻機(jī)、干燥機(jī)。作為能夠進(jìn)行自然干燥設(shè)備，振動(dòng)輸送槽能夠利用砂糖從分蜜機(jī)卸載，進(jìn)行有溫度的干燥。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗費(fèi)低，干燥的速度較快，操作管理上很簡(jiǎn)單。但是它也容易受到自然條件的影響，干燥的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，糖的水分容易在氣候潮濕的時(shí)候快速增加。采用乏汽的方法，對(duì)濕糖進(jìn)行干燥的控制，先進(jìn)行冷卻，在需要輸送的時(shí)候，保證輸送的距離，克服振動(dòng)輸送槽的缺點(diǎn)，進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)的時(shí)候，還有一種設(shè)備被稱(chēng)轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)，其中熱空氣和干燥機(jī)中的砂糖不斷接觸，干燥和冷卻的速度加快，生產(chǎn)的能力加大，晶體的磨損較大，糖的光澤就會(huì)較差。對(duì)于轉(zhuǎn)筒式的干燥機(jī)進(jìn)行改造，可以使用多管式轉(zhuǎn)筒，減小糖的拋卸高度，增加砂糖的鋪散面，設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，體型龐大。還有一種設(shè)備名為流化床，為了獲得可靠的流化的狀態(tài)，氣孔的孔流的速度容易引起砂糖之間的相對(duì)剪切的速度的加快，導(dǎo)致設(shè)備磨損增加，糖粉的量增大。降低裝包的溫度，改善糖的貯存質(zhì)量，需要注意的是對(duì)于內(nèi)部水分的干燥要在技術(shù)上加以改進(jìn)。目前進(jìn)行內(nèi)部水分的解決，方法是將糖貯存在調(diào)節(jié)倉(cāng)內(nèi)，作為臨時(shí)的貯存設(shè)施，時(shí)間不能超過(guò)3天，工業(yè)應(yīng)用的調(diào)節(jié)倉(cāng)，是空氣流入的頂設(shè)備，有上下進(jìn)氣、中間進(jìn)氣和上進(jìn)氣三種類(lèi)型[4]。

結(jié)語(yǔ)：

精制糖在生產(chǎn)過(guò)程中，內(nèi)部水分受到煮糖和分蜜操作的影響，在貯存過(guò)程中也會(huì)受到影響，將精制糖冷卻到38攝氏度以下，貯存的溫度可以保持在30攝氏度左右，能夠避免內(nèi)部水分的表面遷移。調(diào)節(jié)倉(cāng)的技術(shù)也對(duì)精制糖進(jìn)行干燥的技術(shù)，注意返潮現(xiàn)象發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]何建剛，黃道，李濤.從茶葉鮮葉到長(zhǎng)盛川湖北青磚茶中茶多糖含量的變化分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，（21）：7198，7207.

[2]姜紹通，汪洪普，潘麗軍.芋頭多糖的分離純化及對(duì)細(xì)胞免疫的調(diào)節(jié)作用[J].食品科學(xué)，2013，（19）：287-292.

[3]陳燕文，王玲娜，梁從蓮， 等.干燥方法對(duì)金銀花多糖含量的影響[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥，2017，（1）：88-91.

[4]陳秋竹.硫酸蒽酮法測(cè)定注射用雙黃連（凍干）中總糖的含量[J].貴州醫(yī)藥，2013，（12）：1114-1115.