以原糖為原料制備高純蔗糖糖漿的工藝

張建夫 黎志勇 邱澤欽

蔗糖是一種使用十分廣泛的制糖原料，利用從蔗糖制取白糖一般有兩條途徑：一是直接制取白糖，二是先制成原糖（粗糖），再回溶制取白糖。傳統(tǒng)工藝所制的白糖不管是色值還是純度都相對較差。提高糖漿制備的純度勢在必行。下面，筆者將結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，探索制取高純蔗糖糖漿的相關(guān)工藝。

原糖糖漿的清凈工藝

原糖糖漿介紹。原糖是從蔗糖里提取的，含有水分、色素、微生物以及少量蔗糖的顆粒狀粗糖。其質(zhì)量與其糖度、色值、水分等有很大關(guān)系。作為制備蔗糖糖漿的原料，原糖含有的雜質(zhì)越多、色越深，后續(xù)提煉加工的難度就越大。同時(shí)原糖如果含水過多，無疑會(huì)給微生物提供生存空間，導(dǎo)致原糖整體呈絮狀，甚至壞掉。

糖漿的清凈優(yōu)化技術(shù)。為了清除原糖中的雜質(zhì)，需要對糖漿進(jìn)行清凈。清凈技術(shù)包括：磷浮法，這是最早的一種工藝，主要原理是：加入磷酸鈣、絮凝劑、壓縮空氣的形式，將原糖中的雜質(zhì)（非糖物）以絮凝狀的形式呈于糖漿的頂端，能在一定程度上取出蛋白質(zhì)、色素等雜質(zhì)。這種工藝較為初級，很難保證脫色效果。后期如果過多使用脫色劑，不僅會(huì)導(dǎo)致制取成本上升，還會(huì)有殘留的風(fēng)險(xiǎn)。基于此，許多廠家開始探索磷酸+亞硫酸或者磷酸+碳酸的工藝。在使用磷酸——碳酸法進(jìn)行脫色時(shí)，會(huì)產(chǎn)生濾泥，糖漿最終堿性很高，需要投入大量費(fèi)用進(jìn)行處理。因此，此種方法未被廣泛推廣。而亞硫酸—磷酸二次浮清法技術(shù)，脫色效果極佳，脫色率超過了70%，且后期不需要過多處理。在該浮清法中，第一次浮清中加入硫熏中和，PH值在8以上，第二次浮清中加入磷酸中和，PH值降至7左右，最后通過糖漿硫熏，PH下降至6左右。國內(nèi)外大量專家通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)灰和硫熏中和的PH值過高，會(huì)導(dǎo)致灰分、色素等雜質(zhì)增多，蔗糖糖漿的糖濃度降低。因此，在預(yù)灰階段和硫熏中和階段，PH值盡量不要超過8.5。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)，在保證其PH不變的情況下，在第一次浮清中加入的磷酸量越大，色素物質(zhì)去除效率就越高。

活性炭脫色板框壓濾技術(shù)

經(jīng)過浮清處理后的糖漿仍舊留有些許色素物質(zhì)和懸浮小顆粒，需要進(jìn)一步去除，同時(shí)也能減少這些雜質(zhì)對樹脂的破壞。活性炭表面能極強(qiáng)，不失為一種很好過濾物質(zhì)。在實(shí)操中，人們多采用活性炭脫色板框壓濾技術(shù)，該技術(shù)需要用到：活性炭、助濾劑、板框壓濾機(jī)等。活性炭的種類、用量對糖漿的脫色效果有著重要影響，在利用活性炭進(jìn)行脫色處理時(shí)，需要注意保護(hù)糖漿中的還原糖。板框壓濾機(jī)在濾布和助濾劑的共同作用下，將活性炭與糖漿進(jìn)行分離。助濾劑多采用過濾效果較好的硅藻土或者珍珠巖，硅藻土和珍珠巖具有多孔的特點(diǎn)，能結(jié)合糖漿中的懸浮小顆粒，保證整個(gè)過濾過程平穩(wěn)有序。

糖漿離子交換樹脂工藝

在進(jìn)行離子交換時(shí)，多采用樹脂，樹脂為高分子聚合物，難溶水，能起到分離、除雜的作用。在糖漿的提純過程中，主要是將糖漿中的蛋白、離子等去掉，同時(shí)起到除味的作用。離子交換樹脂對蔗糖糖漿的色素含量、高分子物質(zhì)含量、灰分的要求都非常高。因此在進(jìn)行離子交換樹脂工藝之前，蔗糖糖漿需要具備一定的純度。國內(nèi)多數(shù)糖廠生產(chǎn)的蔗糖糖漿純度還達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此，離子交換樹脂工藝運(yùn)用得不是很廣泛。

樹脂一般要經(jīng)過水洗、鹽洗、清洗、淋洗等多道工序處理。樹脂對蔗糖糖漿的處理需要經(jīng)過除色、除味、脫灰等工序。就樹脂的種類而言，分為單一樹脂和混合樹脂；陰離子樹脂和陽樹脂。在動(dòng)態(tài)，其他條件不變的情況下，陽樹脂離子的脫色效果比陰樹脂離子差得多。在整個(gè)脫色、脫灰、脫味過程中，需要把控堿性離子樹脂和酸性離子樹脂的混合比例，避免混合離子樹脂對蔗糖糖漿PH值造成重大影響，蔗糖的轉(zhuǎn)換率提高。

蔗糖糖漿儲(chǔ)存的相關(guān)要求

與顆粒狀的白糖相比，蔗糖糖漿多以液態(tài)的形式存在。儲(chǔ)存的難度更大，需要采取相應(yīng)的措施。儲(chǔ)存時(shí)間越長，蔗糖的轉(zhuǎn)化率就越高，容易出現(xiàn)結(jié)晶顆粒。結(jié)晶顆粒的多少主要與儲(chǔ)存溫度、蔗糖的濃度有很大關(guān)系。從儲(chǔ)藏的角度來說，蔗糖的濃度不超過65%為最佳。秋冬等溫度較低的季節(jié)，盡可能提高室內(nèi)儲(chǔ)存溫度。

整個(gè)高純蔗糖糖漿的制備需要經(jīng)過：原糖材料篩選——糖漿清凈——活性炭脫色——離子交換等工序。同時(shí)，良好的儲(chǔ)備也是保證蔗糖糖漿質(zhì)量的重要手段。蔗糖糖漿制備的過程，其實(shí)就是糖漿脫味、除色、脫灰的過程。為制備高純度的蔗糖糖漿，國內(nèi)廠商應(yīng)該選擇吸附效果較好的活性炭，注意離子交換樹脂的混合比例，把握好脫色時(shí)間、溫度，糖漿的PH值等關(guān)鍵因素。