提高自然食用鹽鎂離子含量工藝探討

鄭仲祥

（福建晶港鹽業(yè)有限公司，福建 福清 350309）

自然食用鹽是福建省內(nèi)市場(chǎng)占比較高的食鹽品種，因其天然含有人體所需的鎂、鈣、鉀等元素而深受消費(fèi)者喜愛。福建晶港鹽業(yè)有限公司在自然食用鹽的生產(chǎn)中通過不斷的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題積累了較豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

自然食用鹽中的鎂離子含量受原料鹽質(zhì)量、鹵水濃度、生產(chǎn)工藝等影響較大，不同的原料鹽質(zhì)量、鹵水濃度、生產(chǎn)工藝影響著自然食用鹽中鎂離子的含量。本文對(duì)福建晶港鹽業(yè)有限公司在自然食用鹽生產(chǎn)過程中提高鎂離子含量的實(shí)踐及生產(chǎn)工藝改進(jìn)情況進(jìn)行總結(jié)和分析，以期為其他食鹽生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供思路，確保產(chǎn)出合格優(yōu)質(zhì)的自然食用鹽產(chǎn)品。

1 影響自然食用鹽鎂離子含量的因素分析

1.1 原料對(duì)自然食用鹽產(chǎn)品鎂離子含量影響

按照原料鹽產(chǎn)地對(duì)公司使用的不同批次的原料鹽中的鎂離子進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表1。表1可看出，國(guó)外原料鹽平均鎂離子3662 mg/kg，省內(nèi)原料鹽鎂離子平均值為5366 mg/kg，省內(nèi)原料鹽鎂離子含量及水分均高于國(guó)外進(jìn)口原料鹽。

表1 原料鹽質(zhì)量情況匯總表

使用不同產(chǎn)地批次原料鹽按“三粉二洗”工藝生產(chǎn)的自然食用鹽產(chǎn)品中鎂離子含量的檢測(cè)數(shù)據(jù)見表2，品質(zhì)判定按QB/T 2446—2018《自然食用鹽》規(guī)定鎂（以Mg計(jì)）≥1000 mg/kg[1]為合格。

表2 公司某日10批次自然食用鹽產(chǎn)品鎂離子含量

表1、表2數(shù)據(jù)可以看出，采用省內(nèi)原料鹽其鎂離子含量較高時(shí)，按照生產(chǎn)工藝可生產(chǎn)出符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的自然食用鹽，當(dāng)使用鎂離子含量較低的國(guó)外原料鹽時(shí)，按照同樣的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，產(chǎn)品中鎂離子指標(biāo)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。為合理利用不同批次原料鹽，本研究對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，目的是使用鎂離子含量較低的原料鹽能生產(chǎn)出合格的自然食用鹽產(chǎn)品。

1.2 生產(chǎn)過程中鎂離子含量變化

福建晶港鹽業(yè)有限公司自然食用鹽生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單概括為“三粉二洗”，其中“三粉”指：初級(jí)粉碎（原料鹽初步粉碎），二級(jí)粉碎（原料鹽二次粉碎），干粒粉碎（烘干的成品鹽為達(dá)到粒度指標(biāo)要求所進(jìn)行的再粉碎）。“二洗”為：一級(jí)螺旋洗滌（原料鹽經(jīng)初次粉碎后洗滌），二級(jí)立式攪拌洗滌（原料鹽經(jīng)過二次粉碎后洗滌）。

用某批次原料鹽（鎂離子含量3883 mg/kg）進(jìn)行自然食用鹽生產(chǎn)，對(duì)生產(chǎn)過程各階段鹽中鎂離子含量情況進(jìn)行檢測(cè)比較，檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 生產(chǎn)過程不同環(huán)節(jié)鹽中鎂離子含量

由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出鹽中鎂離子經(jīng)鹵水沖洗和洗滌后，呈逐步下降趨勢(shì)，特別是經(jīng)離心甩干后鎂離子顯著減少，以致烘干后最終產(chǎn)品未能達(dá)到自然食用鹽標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)產(chǎn)品在離心機(jī)洗滌后和烘干后鎂離子含量快速降低的情況，考慮在這2個(gè)階段對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)。

1.3 鹵水中鎂離子含量與鹽中鎂離子含量的關(guān)系

表3數(shù)據(jù)表明，生產(chǎn)過程不同環(huán)節(jié)鹽中鎂離子含量隨鹵水洗滌次數(shù)的增加而減少，特別是經(jīng)第三道鹵水洗滌后，鎂離子含量顯著減少。公司生產(chǎn)中所用的鹵水是通過溶解原料鹽制得，外設(shè)4個(gè)鹵水池（用于制作、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、澄清鹵水），生產(chǎn)過程中的鹽漿溶液不斷交換沉積進(jìn)行循環(huán)使用。對(duì)4個(gè)鹵水池中鹵水中鎂離子含量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表4。

表4 外鹵水池鎂離子含量

生產(chǎn)過程中的洗滌、粉碎均采用鹵水，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)鹵水濃度越大，鹵水鎂離子含量越高，相應(yīng)過程鹽中鎂離子含量降低量就少，因此，可以提高鹵水濃度可有效減少洗滌過程中鎂離子的流失。

2 生產(chǎn)工藝改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

2.1 提高鹵水濃度可提高產(chǎn)品鎂離子含量

在生產(chǎn)過程中原料鹽的洗滌、粉碎需采用鹵水進(jìn)行，鹵水濃度對(duì)自然食用鹽的產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，因此，進(jìn)行工藝調(diào)整：⑴調(diào)整自然食用鹽生產(chǎn)工藝，由“三粉二洗”調(diào)整為“三粉一洗”去掉一級(jí)螺旋洗滌，通過減少洗滌，來減少對(duì)原料鹽本身鎂離子的消耗；⑵通過切斷立式攪拌罐的鹵水排出，將離心機(jī)甩后液排入立式攪拌罐來實(shí)現(xiàn)鹵水內(nèi)部循環(huán)，提高立式攪拌罐洗滌鹵水濃度，以此來確定改變生產(chǎn)鹵水濃度是否可以使產(chǎn)品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。通過6個(gè)生產(chǎn)班次的試生產(chǎn)，鹽中鎂離子含量數(shù)據(jù)見表5。

表5 提高鹵水濃度后鹽中鎂離子含量

由表5可見，當(dāng)生產(chǎn)工藝由原先兩洗改為一洗時(shí)，通過切斷外部鹵水循環(huán)，使鹵水保持內(nèi)部循環(huán)，洗滌鹵水的濃度明顯提高。后續(xù)開放鹵水回流，回流罐部分鹵水回流至立式攪拌罐，減少鹵水外排量，不完全封閉鹵水循環(huán)，鹵水濃度有所降低，最終自然食用鹽中鎂離子含量達(dá)到了QB/T 2446—2018《自然食用鹽》標(biāo)準(zhǔn)要求，但因切斷鹵水內(nèi)部循環(huán)出現(xiàn)了水不溶物超標(biāo)情況，且產(chǎn)品感官指標(biāo)不理想，白度較低，故需要進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)工藝。

2.2 改變蒸汽流化床的烘干溫度

不改變?cè)猩a(chǎn)工藝，保持鹵水濃度25.0～26.0°Bé，開放外部循環(huán)，調(diào)整蒸汽流化床的烘干溫度為160、170、180 ℃，研究鹽中鎂離子含量的變化，檢驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 不同烘干溫度時(shí)鹽中鎂離子含量

由表6可得知當(dāng)烘干溫度為160、170 ℃時(shí)產(chǎn)品鎂離子含量可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但生產(chǎn)過程中，因產(chǎn)品濕度大，容易造成振動(dòng)流化床堵塞及后續(xù)干粉系統(tǒng)篩網(wǎng)堵塞，因此需要進(jìn)一步調(diào)整生產(chǎn)工藝。

2.3 搭建生產(chǎn)鹵水內(nèi)部循環(huán)提高鹵水濃度，降低烘干溫度

保持“三粉二洗”工藝，通過調(diào)整工藝參數(shù)，將螺旋洗滌后的回流鹵水輸送至立式攪拌罐，將離心機(jī)回流液直接排至立式攪拌罐，搭建生產(chǎn)鹵水內(nèi)部循環(huán)，提高立式攪拌罐鹵水濃度，使生產(chǎn)鹵水濃度達(dá)到26～27°Bé左右；將立式攪拌罐溢出的回流液輸送至回流罐，提高外部鹵水池濃度；調(diào)整振動(dòng)流化床進(jìn)床溫度，由原先180 ℃調(diào)整至170 ℃，以提高產(chǎn)品鎂離子含量。

上述工藝經(jīng)連續(xù)試產(chǎn)穩(wěn)定后，終產(chǎn)品指標(biāo)均符合QB/T 2446—2018《自然食用鹽》標(biāo)準(zhǔn)要求，具體某班次自然食用鹽產(chǎn)品鎂離子含量連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表7。

表7 工藝調(diào)整后某班次自然食用鹽鎂離子含量連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

為充分、合理使用不同產(chǎn)地、不同質(zhì)量的原料鹽，保證自然食用鹽產(chǎn)品中鎂離子含量達(dá)標(biāo)，對(duì)生產(chǎn)過程中影響鎂離子含量的因素進(jìn)行分析，進(jìn)而調(diào)整生產(chǎn)工藝。研究表明，本公司在自然鹽生產(chǎn)過程中采用搭建生產(chǎn)鹵水內(nèi)部循環(huán)提高鹵水濃度，保持合適烘干溫度的生產(chǎn)工藝，可以保證自然食用鹽產(chǎn)品符合QB/T 2446—2018《自然食用鹽》標(biāo)準(zhǔn)要求。本研究結(jié)果旨在為采用與福建晶港鹽業(yè)有限公司類似生產(chǎn)工藝的食鹽定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)提供參考。