淺談糖廠赤砂糖處理方法對產(chǎn)品質(zhì)量與回收率的影響

羅長斌

（云南永德糖業(yè)集團(tuán)有限公司，云南 臨滄 677000）

0 引言

在制糖工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)結(jié)晶的特性和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，采用多段煮糖，即分段提取糖分的方法，目的就是將糖漿中的糖分最大限度地提取出來。多段煮糖的段數(shù)是根據(jù)原料糖漿的純度和產(chǎn)品的品種，質(zhì)量要求而定，我國的甘蔗糖廠一般采用三段煮糖工藝，即甲糖、乙糖和丙糖。其中甲糖即為產(chǎn)品白砂糖，乙糖一般是用作甲糖的種子利用，丙糖（赤砂糖）是最后一段提糖工序，其自然產(chǎn)量與頭段結(jié)晶產(chǎn)物白砂糖的比例約為10%～12%，丙糖的煮制及處理方法直接影響白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)糖率，是糖廠生產(chǎn)重要的環(huán)節(jié)，煮丙糖膏需要保證赤砂糖產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上最大限度地提取糖分，在糖分回收方面必須注意既要減少廢蜜產(chǎn)率，也要努力降低廢蜜純度，但廢蜜純度是受多方面制約的，本文主要從丙糖的處理方法及煮煉和澄清系統(tǒng)配合，進(jìn)行討論。討論常用的三種丙糖處理方法對產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)糖率的影響關(guān)系。

1 丙糖作為產(chǎn)品出廠銷售

我國的糖廠設(shè)計(jì)基本要求是全產(chǎn)白砂糖。隨著我國人民生產(chǎn)水平的不斷提高，人們開始對食糖品種的消費(fèi)也追求多元化，除了白砂糖外，近幾年來，在我國北方等地帶原蜜的砂糖（本文稱赤砂糖）食用需求也在逐年增加。因此，有部分糖廠為適應(yīng)市場需要，進(jìn)行必要的技術(shù)改造和調(diào)整生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)滿足客戶要求的赤砂糖，使得提糖工段的最后一段丙糖所生產(chǎn)的赤砂糖打包出售，這種生產(chǎn)工藝可以保證白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量，又能提高糖廠產(chǎn)能和糖分回收及節(jié)能效果。可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。云南某糖廠介紹，2018/2019年榨季該廠赤砂糖根據(jù)客戶要求的質(zhì)量進(jìn)行生產(chǎn)，具體操作是在原煮丙糖工藝的基礎(chǔ)上，增加熬制焦糖工序及混合工序，制成的赤砂糖基本滿足客戶的要求全部對外銷售，相比2017/2018年榨季的赤砂糖套種的工藝，白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量與糖分回收率均得到提高，具有以下的好處。

第一，工藝流程簡單，赤砂糖產(chǎn)品無需循環(huán)處理，節(jié)約能源和罐時(shí)，提高甘蔗處理量。

第二，有助于提高白砂糖質(zhì)量。數(shù)據(jù)如表1所示，2018/2019年榨季赤砂糖全部為產(chǎn)品對外銷售后，不需要循環(huán)處理，白砂糖混濁度、二氧化硫殘留、色值和不溶于水雜質(zhì)均下降，特別是不溶于水雜質(zhì)下降幅度較大。

表1 白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)對比

表2 煮煉回收率指標(biāo)對比

第三，有助提高煮煉回收率。數(shù)據(jù)如表2所示，2018/2019年榨季赤砂糖全部為產(chǎn)品對外銷售后，不需要循環(huán)處理，減少了因循環(huán)處理過程的轉(zhuǎn)化損失，煮煉回收率得到一定提高，由2017/2018年榨季的92.97%提高至2018/2019年榨季的94.72%。

第四，有助于榨季結(jié)束時(shí)縮短物料處理時(shí)間，節(jié)約能耗。八十年代廣東有些糖廠榨季期間赤砂糖作回溶處理，準(zhǔn)備停榨時(shí)，提前計(jì)劃將赤砂糖進(jìn)行打包，留作下榨季開榨時(shí)再回溶處理，使糖廠在制品物料得到合理配置，壓榨停機(jī)后約24小時(shí)全廠都停機(jī)，物料糖分回收處理更合理。但赤砂糖打包銷售這種方法并不是目前我國糖廠生產(chǎn)的主流工藝，必須是根據(jù)市場需要才能實(shí)施，同時(shí)要注意以下的兩點(diǎn)要求。一是赤砂糖即使有國標(biāo)，但客戶一般不是按國標(biāo)要求采購，不同的客戶對赤砂糖顏色有不同要求，沒有標(biāo)準(zhǔn)工藝，需結(jié)合市場調(diào)整工藝要求；二是必須有相對穩(wěn)定的需求客戶，目前赤砂糖的國內(nèi)消費(fèi)不是主流產(chǎn)品，一旦銷售受阻，因產(chǎn)品的特性會(huì)造成較大經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)品再進(jìn)行回收糖分不易處理。

2 丙糖作為乙糖種子進(jìn)行套種

套種法就是將丙糖用清汁或熱水開成糖糊作為乙糖膏種子，不作回溶處理。丙糖套種在上世紀(jì)80年代開始便有糖廠使用，有的糖廠用得很好，也有糖廠用得不理想。全產(chǎn)白砂糖糖廠使用丙糖套種工藝在理論上是有效可行的，但在生產(chǎn)上必須掌握它的技術(shù)和精細(xì)管理，才能確保白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量及物料平衡。總的來說，套種法會(huì)對產(chǎn)品質(zhì)量有所影響，對節(jié)能及提高生產(chǎn)能力有幫助。

表3 糖廠回溶及套種法的產(chǎn)品質(zhì)量及煮煉回收的對比

表3為梁彥瓊試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，丙糖回溶與套種兩種工藝對煮煉回收基本沒有影響，但套種法對白糖產(chǎn)品質(zhì)量的色值、混濁度和水不溶物三項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度升高，特別是色值和混濁度，一級品率也有所提高。

套種法沒有經(jīng)過重結(jié)晶，而是將丙糖加入清汁或熱水按要求調(diào)制成乙種，供煮制乙膏用。目前糖廠對丙膏分蜜基本上都使用連續(xù)分蜜機(jī)，這種連續(xù)分蜜機(jī)操作相對容易，工作能力大，對煮制不佳的丙糖膏都可以篩分，因此，有些糖廠對丙糖膏的煮制控制不嚴(yán)，從而影響了丙糖質(zhì)量，因丙糖色素和雜質(zhì)較多，由于種子的傳遞作用，進(jìn)而會(huì)影響白糖質(zhì)量。為了保證白砂糖的質(zhì)量，必須在工藝及操作上進(jìn)行調(diào)整及加強(qiáng)管理，首先必須從晶種抓起，在煮糖制度的制定和實(shí)際操作中，必須要控制好丙糖膏的純度不能很低，這就會(huì)使廢蜜的純度也相對不會(huì)低，從而限制了降低廢蜜純度以達(dá)到提高煮煉收回的目的。套種法雖然減少了回煮量但并不提高煮煉的收回。同時(shí)丙糖煮制要把關(guān)，要掌握好丙糖砂粒大小和密度，以保證丙糖砂粒數(shù)量剛好滿足白砂糖產(chǎn)品顆粒要求，丙糖砂粒過細(xì)，會(huì)造成丙糖量過量，除套種需要的量外多余的丙糖又要回溶處理，達(dá)不到全部套種的目的。丙糖分蜜色值控制好，以保證乙糖糊質(zhì)量，最終保證白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量。丙糖套種法是一種高效的煮糖制度，對于全產(chǎn)白砂糖的糖廠來說，套種法的最大優(yōu)點(diǎn)是減少糖膏的總煮制量以及省去起乙種的步驟，對提高糖廠生產(chǎn)處理量及降低能耗有明顯效果，但對產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有所有影響。套種法對于糖廠罐時(shí)偏緊，又或者由于高糖高榨或其他原因需要提高榨量的情況下，是解決生產(chǎn)實(shí)際問題的好途徑。

3 丙糖回溶

回溶法實(shí)際是一種重結(jié)晶的方法。各糖廠對赤砂糖回溶的處理方法有不同做法，大致分為以下三種方法。

第一，赤砂糖回溶后泵送至壓榨車間的混合汁箱，與壓榨混合汁混合后一起全流程走澄清過程，其目的就是更好地除去非糖分和色值，但流程長，糖分損失大，而且由于回溶量不均勻和錘度高等原因，會(huì)造成榨蔗蔗汁錘度波動(dòng)影響沉降和澄清。上世紀(jì)八十年代，廣東某糖廠曾使用過這種工藝，糖業(yè)界對此有不同看法，后來也很少有糖廠使用該方法。

第二，丙糖回溶后直接泵送有兩種方法：一是加到粗糖漿箱與粗糖漿混合后經(jīng)糖漿硫漂后送煮糖樓供煮甲糖用，這種方法似乎經(jīng)硫漂有脫色作用，但從實(shí)際來看，因?yàn)榛厝芴菨{本身是酸性的，吸收二氧化硫畢竟有限，所以脫色效果不顯著。二是直接泵送到煮糖樓與蒸發(fā)糖漿混合或以單獨(dú)回溶糖漿箱存放，供煮甲糖膏使用，如果用單獨(dú)回溶糖漿箱存放，煮甲膏時(shí)可以與榨蔗糖漿分開入料，因?yàn)榛厝芴菨{很可能純度較榨蔗糖漿高，且色值也偏高，在煮制甲糖膏時(shí)就可視具體情況來決定如何入料煮糖。但因?yàn)闆]有對丙糖回溶糖漿進(jìn)行澄清處理，所有雜質(zhì)和非糖分均進(jìn)入煮甲膏，特別是赤砂糖的色值較大時(shí)，會(huì)對煮糖產(chǎn)生一定影響，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

第三，單獨(dú)設(shè)計(jì)一套小型丙糖專用糖漿上浮設(shè)備，處理回溶赤砂糖糖漿，這樣可以提高回溶糖漿的質(zhì)量。主要工藝條件為：回溶糖漿錘度控制為55～60°Bx，加熱溫度80～85℃，在回溶糖漿中加入磷酸（相當(dāng)于P2O5200～300mg/kg°Bx）和石灰（也有用糖化鈣），控制pH6.5，為了更好的脫色可加入SO2或其他澄清劑，反應(yīng)生成磷酸鈣，新生磷酸鈣具有吸附色素、膠體和雜質(zhì)等作用，可以形成具有固體絮狀物，通過對糖漿適當(dāng)打泡，大量的極細(xì)微的空氣泡分散于糖漿中，由于氣泡具有表面能使其依附于糖漿中的懸浮微粒，在10～15mg/kg°Bx的絮凝劑作用下，這些非糖雜質(zhì)被網(wǎng)絡(luò)捕集在一起，在氣泡的作用下形成體積較大的浮渣層，這種浮渣層的比重比糖漿的比重小，從而浮渣便會(huì)浮升至糖漿液面上，通過刮渣器被除去。清凈糖漿通過上浮器底部出汁送煮糖樓，供煮制甲糖膏使用。糖漿上浮技術(shù)近年已得到很大的進(jìn)步，特別是各種藥劑均使用計(jì)量泵按比例加入，處理過程自動(dòng)控制，制泡技術(shù)日趨成熟，使得操作過程比較穩(wěn)定，為回溶糖漿上浮澄清處理提供了技術(shù)支撐，李政等對赤砂糖回溶上浮處理進(jìn)行過試驗(yàn)研究，上浮脫色率約為30%。經(jīng)過處理的浮清清糖漿對煮甲糖有很大幫助。

4 結(jié)語

我國糖品質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)隨著人民生活水平的提高已進(jìn)行過多次修改，特別是對色值、濁度、二氧化硫等指標(biāo)的要求作出了修改，根據(jù)結(jié)晶的特性和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，糖廠都是采用多段煮糖，即分段提取糖分的方法，對赤砂糖的處理直接影響糖品質(zhì)量及回收，回溶或套種是大多數(shù)糖廠目前使用的主要做法，也有很少數(shù)的糖廠根據(jù)市場需要赤砂糖作為產(chǎn)品打包銷售，如果赤砂糖有銷售市場，而且赤砂糖價(jià)格不低的情況下，赤砂糖打包銷售是最好的選擇，產(chǎn)品質(zhì)量及回收都能得到提高。回溶或套種這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，糖廠可以根據(jù)自身的設(shè)備條件及煮糖技術(shù)操作水平選擇更適合自己的方法進(jìn)行處理，從而達(dá)到兼顧產(chǎn)品質(zhì)量和回收。在糖廠罐時(shí)偏緊，又或者由于高糖高榨或其他原因需要提高榨量的情況下，套種法是解決生產(chǎn)實(shí)際問題的好途徑。當(dāng)前，隨著我國產(chǎn)業(yè)政策從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變的需要，越來越多的糖廠追求生產(chǎn)更高品質(zhì)的糖，赤砂糖回溶再經(jīng)過上浮澄清處理技術(shù)是成熟可靠的，對產(chǎn)品質(zhì)量的提升有很大幫助。