制糖工艺基础知识及煮糖技术研究

制糖工艺基础知识及煮糖技术研究

韩静

广西宁明东亚糖业有限公司 广西壮族自治区 532500

【摘要】：根据相关的制糖工艺以及实际的操作经验，煮糖工艺的关键就在于控制糖液在煮制过程中的过饱和度，糖浆的过饱和度在合理的范围之内，才能析出晶体，并且生成的晶体整齐、均匀，成品糖色泽比较好，质量高。

【关键词】：制糖工艺；基础知识；煮糖技术

引言

糖类产品有很多种，比如：白砂糖、赤砂糖等。但是无论哪一种糖类产品，其生产工艺流程基本上都是相同的，首先从甘蔗原料中提取出了蔗汁，经过澄清、蒸发和煮糖等生产工艺制成成品。

1.提汁

原料蔗在预处理时经撕解机进行破碎形成蔗丝，约90%的含糖细胞被破碎，破碎度越高，糖分抽出率越高。蔗丝经过榨机组（国内大多为五座一组）压榨，蔗汁被压出。对于没有被破碎的的含糖细胞，采用复式渗浸法将糖分提取出来。加入85℃左右的热汁或热水，使细胞原生质膜脱水收缩，产生热裂作用，含糖细胞中的糖分和非糖分物质就能够穿过由纤维素构成的细胞壁，利用透析作用的原理，将糖分渗浸出来。

在破、压、渗压榨法中，“压”是最为关键的一步。产前通过生产能力，设计好榨机开口及转速，只有与生产能力适应的开口及转速，才能高效压出糖汁。生产过程中，要根据生产量调节这两个参数，以取得较高的抽出率。在压力的作用下，一次就能够压出蔗料中65%~68%的原汁，这相当于75%~80%的抽出率，而多重压榨和多重复式渗浸后，最终的抽出率会高达96%~97%。

2.澄清

根据澄清剂的不同，澄清有石灰法，碳酸法和亚硫酸法。石灰法主要是以石灰作为澄清剂来对蔗汁除杂提纯，工艺简单，适合对产品质量要求不高的工艺。碳酸法的主要清净剂是二氧化碳和石灰乳，两者生成CaCO3，吸附糖液中的杂质。石灰法和碳酸法相结合，通过两步澄清得到高质量的产品，也就是二步法生产工艺。目前，国内外二步法生产中，作为第一步的原糖生产采用石灰法，第二步精糖生产采用碳酸法。亚硫酸法是另一种在各大一步法蔗糖厂中广泛应用的澄清方法，它除了在澄清过程中加入磷酸和石灰外，还加入了二氧化硫，在溶液中发生化学反应生成了亚硫酸钙。亚硫酸钙具有很强的吸附作用，该法能够直接生产得到食用白砂糖。

糖汁在加入澄清剂后，分出了上层清液和下层泥汁。泥汁过滤后成为滤泥，清汁则进入下一个工序。

3.蒸发

清汁锤度在15°Bx~17°Bx的范围，为降低能耗需要将清汁经过蒸发浓缩成67°Bx~75°Bx糖浆。在糖汁的蒸发过程中，糖液中的水分被蒸发，伴随着会产生很多的二次蒸汽，即汁气。汁汽的温度通常比较高，可以成为热源。因此，蒸发也是糖厂的能源中心，煮糖耗用的蒸汽就是蒸发产生的汁汽。国内多采用五效真空蒸发，即把5个蒸发罐依次连接，前一效蒸发罐产生的汁汽作为下一效的热源。因为各效蒸发罐所产生的汁汽的压力是依次递减的，所以第一效罐的糖汁能够自动流入第二效罐，以此类推。

蒸发过程中，除了要保证糖浆锤度达标，还要通过控制蒸发温度，蒸发液面高度，糖液PH，以降低糖分损失。蒸发过程，也是糖液纯度升高的过程，若糖液PH过低，糖液在高温下会分解，糖分损失，糖浆纯度降低。

4.煮糖

煮糖对产品质量和糖分收回起主要作用。煮糖过程中，都离不开糖浆锤度的控制。目前国内糖厂大多采用三系煮糖（如图一），目的是尽可能回收糖份。

丙种

回煮

糖浆

丙糖膏

乙糖膏

甲糖膏

丙糖

废蜜

白砂糖

甲糖蜜

乙糖

乙糖蜜

副产品

产品

图一 三系煮糖示意图

第一段糖膏，甲糖膏，以糖浆为原料，煮成的甲糖膏经筛分得到白砂糖和甲糖蜜，白砂糖干燥装包即成成品，甲糖蜜作为下一段乙糖膏的原料。 乙糖膏筛分得到乙糖和乙糖蜜，乙糖糊用做甲糖膏种子，乙糖蜜作为丙糖膏原料。丙糖膏没有下一段物料做种子，需要起晶煮种。丙糖膏筛分得丙糖和废蜜，丙糖糊用做乙糖膏种子，废蜜作为副产品销售。

煮制过程的一个重要指标是煮炼收回率，即收回的糖分对糖浆总糖分的百分比，每段糖膏的提糖率越高，最终形成的废蜜量就越少，纯度也越低。煮糖过程的操作，物料调配都影响着煮炼收回。提高煮炼收回率，需从以下几点入手。

一是种子纯度。从抓好丙种入手，丙种的纯度过低或者过高，都不利于晶粒充分吸收糖分，废蜜量多，纯度高。多年的生产经验得出，丙种的纯度在65±3AP，糖分吸收良好。

二是控制好各段糖膏纯度。糖膏纯度高最终废蜜纯度高，糖分损失大，纯度低也不利于糖分的吸收，因此糖膏纯度的控制尤为重要。纯度通过物料的调配进行控制，甲糖膏纯度在83-86AP之间，榨季中后期，甘蔗糖分高，糖浆纯度高，可以回煮甲糖蜜，每50m³煮糖罐可以回煮10m³左右的甲糖蜜。回煮甲糖蜜后，物料往前移，有利于收回。同理，乙糖膏也可以通过回煮乙糖蜜达到物料前移和降低废蜜纯度的目的。

三是提高各段糖膏的锤度。糖膏在浓缩时，锤度越高，糖液的过饱和度越大，利于母液中糖分的析出，析出的糖分附在晶粒上，更多的糖分被提取出来。甲糖膏锤度在94-96°Bx，乙糖膏96-98°Bx，丙糖膏98-100°Bx为宜，但是锤度也不是越高越好，锤度太高分蜜困难。

四是抓好颗粒均匀度。颗粒均匀度，指的是晶体颗粒，无论是种子，还是糖膏，晶体颗粒的均匀度影响着糖分的收回和产品质量。颗粒不均匀，细砂在分蜜过程从筛网筛出到糖蜜中，未能有效收回，偏大的颗粒容易出现异性晶体，影响产品质量。煮制过程的整理，就是提高颗粒均匀度的重要手段。整理能把细砂溶掉，降真空整理和热水整理是常用的方法。降真空整理即降低罐内真空，将细砂幼砂溶解，其优点是节能，缺点是难掌握，真空降太多，造成溶解过度。热水整理是加入热水，降低母液的锤度，即降低过饱和度，将细砂溶解，其有点是容易掌握，缺点是能耗高，因为加入的热水要更多的蒸汽去蒸发。

五是有效的助晶。结晶完成后，糖膏放至助晶箱助晶。随着糖膏温度的降低，母液中的糖分进一步析，晶体进一步长大。除了温度，助晶时间是关键。甲糖膏根据箱位和罐时，可进行12小时左右的助晶，乙糖膏需要较长的时间，如果箱位允许，大于24小时的助晶能起到较好的效果，丙糖膏需要48以上的助晶时间。这就需要很多的助晶箱，出于场地的限制，目前普遍使用的卧室助晶箱难以满足丙糖膏的助晶要求，有不少糖厂使用立式助晶箱，结合水冷式助晶，收到良好的效果。助晶时间48小时以上，可以降低废蜜重力纯度1GP左右。尽管如此，助晶时间也不是越多越好，糖膏冷却后流动性大，粘度也相应增大，过长的助晶会加大筛分的难度。

结语

在长期的建设与发展中，我国的制糖工艺技术逐渐走向成熟，连续煮糖技术为我国制糖工艺的发展带来了全新的契机，此外，自动煮糖的普及，在极大程度降低了工人的劳动强度。

参考文献

[1]龙必川，關努，周小红，梁棉，陆杏伊.煮糖操作技术的发展刍议（二）[J].广西糖业，2018（06）.