甘蔗制糖生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵控制點(diǎn)探討

周小紅

摘要：按照制糖工藝的不同，甘蔗制糖可以分成硫化糖和碳化糖兩種。雖然碳化糖因?yàn)槠浔Ｙ|(zhì)期較長(zhǎng)、質(zhì)量較好，但是其價(jià)格較高，而硫化糖的價(jià)格比碳化糖價(jià)格低很多，因此國(guó)內(nèi)多數(shù)糖廠主要生產(chǎn)硫化糖。基于此，文章介紹了甘蔗制糖生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵控制點(diǎn)的控制，并結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行討論，以提高和穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：甘蔗制糖；關(guān)鍵控制點(diǎn)；產(chǎn)品質(zhì)量；制糖工藝；硫化糖；碳化糖 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS251 文章編號(hào)：1009-2374（2016）09-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.026

1 概述

目前國(guó)內(nèi)甘蔗糖廠絕大部分都采用磷酸-亞硫酸澄清、五效蒸發(fā)、三系煮糖工藝生產(chǎn)耕地白糖。而制糖生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，指標(biāo)繁多，當(dāng)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)時(shí)，令許多管理人員手忙腳亂，更是覺(jué)得無(wú)從下手，找不到解決的辦法，只能東一把西一把，難以在短期內(nèi)穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。故本文就生產(chǎn)過(guò)程關(guān)鍵控制點(diǎn)制定及控制管理進(jìn)行探導(dǎo)，結(jié)合摸索獲得的一些經(jīng)驗(yàn)，供制糖同行們參考。

2 關(guān)鍵控制點(diǎn)制定及控制管理

甘蔗制糖是以甘蔗作為主要原料，經(jīng)過(guò)多種工序制成白砂糖、粗糖等產(chǎn)品的過(guò)程，甘蔗本身是一種禾本科植物，其特性對(duì)制糖工藝的影響非常大，成為選擇工藝方法的重要依據(jù)。甘蔗壓榨就是將預(yù)處理的甘蔗用料利用壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨，壓榨出來(lái)的蔗汁中含有很多雜質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)很多道工序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，這樣才能保證后續(xù)工序的正常進(jìn)行，具體來(lái)說(shuō)，這些工序包括中和硫熏強(qiáng)度、清汁pH和色值、蔗汁的沉降、蔗汁的過(guò)濾等。

2.1 中和硫熏強(qiáng)度

目前大多數(shù)廠硫熏強(qiáng)度控制在20～30CC。但根據(jù)對(duì)一些糖廠硫磺消耗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，硫熏強(qiáng)度達(dá)不到指標(biāo)要求，而崗位記錄都能達(dá)到，為什么會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題？這就是我們對(duì)工藝現(xiàn)場(chǎng)管理不到位及與崗位考核有關(guān)，由于硫熏強(qiáng)度達(dá)不到工藝要求，直接影響到清汁質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。所以，中和硫熏強(qiáng)度是制糖生產(chǎn)首要關(guān)鍵點(diǎn)。

表1 硫熏強(qiáng)度對(duì)清汁質(zhì)量的影響（清汁pH7.0～7.2）

硫熏強(qiáng)度mL 清汁

色值（IU） CaO%Bx 膠體%Bx 灰分%Bx

5±0.5 2100 0.53 3.90 3.03

10±0.5 1680 0.45 3.85 2.97

15±0.5 1625 0.40 3.51 2.63

20±0.5 1530 0.38 3.36 2.47

25±0.5 1376 0.34 3.27 2.39

28±0.5 1347 0.33 3.25 2.42

控制管理：硫熏強(qiáng)度：20～25mL。過(guò)低會(huì)降低清凈效果，過(guò)高會(huì)加大生產(chǎn)成本，還會(huì)帶來(lái)積垢多、灰分高等問(wèn)題，具體以各廠甘蔗質(zhì)量好壞和設(shè)備情況來(lái)制定；操作管理上，崗位工每隔半小時(shí)自檢并做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標(biāo)偏離原因并及時(shí)糾正；化驗(yàn)室每隔2小時(shí)正常取樣化驗(yàn)反饋給崗位，隔1小時(shí)崗位現(xiàn)場(chǎng)抽驗(yàn)，時(shí)間間隔要與崗位自檢時(shí)間交叉，保證指標(biāo)時(shí)時(shí)都在受控范圍內(nèi)。

2.2 清汁pH和色值

亞法廠清汁pH對(duì)清凈效果有很大的影響，首先影響到亞硫酸的離解，石灰反應(yīng)以及清汁殘硫、鈣鹽。在生產(chǎn)中，清汁pH往往要高于中和pH，約0.1～0.3，這主要與石灰乳的質(zhì)量和中和反應(yīng)器設(shè)備有很大關(guān)系，清汁pH的高低對(duì)色值有較大的影響，低時(shí)顏色淺，高時(shí)顏色深，極易導(dǎo)致操作工看見(jiàn)色值高就立馬降低pH，其實(shí)清汁pH就像變色龍，低時(shí)色淺，高時(shí)色深，事實(shí)上清汁色值化驗(yàn)都要把清汁pH調(diào)到7.0，溫度到20℃時(shí)進(jìn)行，才能正確對(duì)比。

因此生產(chǎn)中不能以中和pH作為控制點(diǎn)，而是以清汁pH作為控制標(biāo)準(zhǔn)，中和pH僅作為操作參考依據(jù)。

表2 清汁pH對(duì)殘硫和鈣鹽的影響

清汁pH 6.5 6.7 6.9 7.2

清汁殘硫g/L 0.58 0.46 0.33 0.25

清汁鈣鹽g/L 0.56 0.54 0.51 0.47

控制管理：清汁pH：7.0～7.4。通常情況下，清汁pH控制以微堿性為好，對(duì)清汁質(zhì)量，成品糖質(zhì)量煮煉收回有良好作用。清汁色值正常在2000IU以下，如生產(chǎn)穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行良好，清汁色值也有低于1500IU。但從目前工藝技術(shù)水平來(lái)看，大部數(shù)廠清汁榨季平均在1500～1800IU，各廠根據(jù)各自情況制定合理指標(biāo)；管理上要求崗位工每隔半小時(shí)自檢并做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標(biāo)偏離原因并及時(shí)糾正；化驗(yàn)室每隔2小時(shí)正常取樣化驗(yàn)反饋給崗位，隔1小時(shí)崗位現(xiàn)場(chǎng)抽樣化驗(yàn)，保證指標(biāo)都在受控范圍內(nèi)；出現(xiàn)大偏離時(shí)，及時(shí)組織技術(shù)人員進(jìn)行沉降查定，查找原因。

2.3 糖漿濃度

糖廠蒸發(fā)工序有著“二次鍋爐”之稱，起到承上啟下的作用，對(duì)能耗和產(chǎn)品質(zhì)量、收回均有重大的影響，由于蒸發(fā)是在高溫密閉的容器中進(jìn)行，糖汁在罐內(nèi)發(fā)生化學(xué)變化和物理變化，如顏色加深、pH下降、純度下降、積垢等，很難從操作中發(fā)覺(jué)和肉眼來(lái)判斷，因此對(duì)操作要求較高，要求加快過(guò)流程時(shí)間，避免蒸發(fā)過(guò)程pH大的下降，造成增色和純度下降，同時(shí)還要保證糖漿濃度控制工藝要求的范圍內(nèi)，約為60～65BX。濃度過(guò)低，增加煮煉時(shí)間和加深色值；濃度過(guò)高，停留時(shí)間久，易轉(zhuǎn)化，純度下降，特別超過(guò)70BX，在泵送過(guò)程中會(huì)自然結(jié)晶，堵塞管道。

表3 每小時(shí)轉(zhuǎn)化的糖百分率

pH

溫度（℃） 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0

90 0.089 0.056 0.035 0.022 0.014 0.0089

95 0.14 0.088 0.055 0.035 0.022 0.014

100 0.21 0.13 0.084 0.053 0.034 0.021

105 0.35 0.22 0.14 0.088 0.056 0.035

110 0.54 0.34 0.22 0.14 0.086 0.054

120 1.1 0.70 0.44 0.28 0.18 0.11

控制管理：糖漿濃度控制工藝要求的范圍內(nèi)，約為60～65BX；管理上，崗位工每隔1小時(shí)用折光錘度計(jì)進(jìn)行自檢并做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標(biāo)偏離原因并及時(shí)糾正；化驗(yàn)室每隔2小時(shí)正常取樣化驗(yàn)反饋給崗位；每周定期組織技術(shù)人員對(duì)蒸發(fā)進(jìn)行查定，了解各項(xiàng)蒸發(fā)效能及汁汽抽用。

2.4 種子純度及配料

煮糖操作直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和收回，物料調(diào)配顯得尤為重要，特別是種子，其質(zhì)量是煮糖操作的重中之重，因種子是不需助晶、分蜜，直接抽進(jìn)種子箱待用的在制品，故很多人誤認(rèn)為種子就是乙膏，其實(shí)這樣理解錯(cuò)了，乙膏經(jīng)分蜜后得到乙糖與糖漿混和后配成乙糖糊作為甲糖種，真正的種子就是乙種和丙種，所以很多廠對(duì)種子控制是空白，游離于我們視線之外，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)大幅度波動(dòng)時(shí)，除了糖漿外；其次是種子造成的，如種子質(zhì)量差，易形成包心糖，把色素包裹在里面，煮成糖膏后分蜜，只能除掉表面色素，顆粒里面色素?zé)o法除掉，經(jīng)分割作為上級(jí)糖膏種子，所以有時(shí)糖漿質(zhì)量再好，也會(huì)出現(xiàn)大的質(zhì)量波動(dòng)，相反，有時(shí)糖漿色值高，種子質(zhì)量好，產(chǎn)品依然穩(wěn)定，所以說(shuō)種子就像人體基因，好的基因就有好品種。如偶爾有一兩個(gè)編號(hào)波動(dòng)，多數(shù)是操作不當(dāng)造成的。因此對(duì)種子管理應(yīng)是煮糖的關(guān)鍵。以下是對(duì)某編號(hào)成品糖抽樣分層化驗(yàn)，即將抽樣的白砂糖樣品進(jìn)行分層溶解后，分別測(cè)定各層溶液的色值以找出影響白砂糖色值的因素，確定質(zhì)量波動(dòng)原因。查定依據(jù)第一層影響因素為糖漿；第二層影響因素為乙糖；第三層影響因素為種子。

表4 種子對(duì)成品糖影響（套種）

級(jí)別 色值 第一層錘度 第一層色值 第二層

錘度 第二層色值 第三層

錘度 第三層色值

二級(jí) 181IU 43.8BX 231IU 42BX 152IU 37.7BX 204IU

從以上數(shù)據(jù)來(lái)看，影響產(chǎn)品質(zhì)量最大因素是第一層，即糖漿色值；其次是第三層，即種子的色值。

控制管理：種子純度要求為70～76AP，錘度為85～88BX。有人認(rèn)為種子純度高，會(huì)使原蜜純度高，不利于收回，其實(shí)不然，種子純度高、雜質(zhì)少，包裹的色素少；晶粒好，更利于吸收母液中的糖分；在底料純度要求控制在76AP左右，高不超過(guò)80AP，太高，則投粉時(shí)易自然起晶，晶粒難以控制；種子底料要求全配甲洗，甲原只在煮上時(shí)作為控制最終純度使用。如開榨初期，糖漿純度低于78AP，可用少量糖漿和甲洗配制成底料，甲洗煮上，以保證種子純度；甲洗要優(yōu)先滿足煮種需要，多余的才回煮甲膏；底料需抽樣化驗(yàn)，煮到2/3時(shí)要化驗(yàn)，保證底料純度、配料以及最終純度控制在指標(biāo)范圍內(nèi)；崗位工如實(shí)做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標(biāo)偏離原因并及時(shí)糾正。

2.5 乙糖糊色值

乙糖糊是乙膏分離后乙糖和糖漿混和而成，作為甲糖種子。其色值主要有乙糖色值和糖漿色值構(gòu)成，影響較大的是乙糖，而對(duì)乙糖的影響就是乙種和分蜜操作，乙種受控于煮糖，按種子純度及配料進(jìn)行控制，分蜜是除掉色素的過(guò)程，多為操作上管理。

控制管理：乙糖糊色值一般控制在800～1200IU，乙糖色值為600～800IU。太低，洗水量多，增加丙糖煮制量，不利收回，太高，影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以開篩時(shí)，先試篩，采樣化驗(yàn)，把握好打水量；熱水要求使用一效汽凝水或單獨(dú)加熱，確保水質(zhì)干凈，水溫約90℃左右；制作符合指標(biāo)樣品，供崗位工操作時(shí)參考；崗位工做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標(biāo)偏離原因并及時(shí)糾正。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，制糖生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，指標(biāo)繁多，一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，管理人員往往會(huì)手忙腳亂，無(wú)從下手，短期內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量很難得到保證，這種情況下就需要對(duì)制糖工藝中的關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，為制糖過(guò)程提供指導(dǎo)，以上幾點(diǎn)是筆者多年摸索總結(jié)而得。當(dāng)然影響產(chǎn)品質(zhì)量因素很多，但抓住關(guān)鍵點(diǎn)，其他指標(biāo)都是為關(guān)鍵指標(biāo)服務(wù)的，出現(xiàn)質(zhì)量波動(dòng)，就可輕易查出哪個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)異常，層層剝離，解決重點(diǎn)，短期內(nèi)便可恢復(fù)質(zhì)量。同時(shí)以上關(guān)鍵控制點(diǎn)也可作為管理人員榨季日常檢查內(nèi)容，嚴(yán)加管控，相信能把產(chǎn)品質(zhì)量提到更好水平。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）