制糖工艺的制作方法Word格式.docx

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在控制系统中接收表示后处理糖产品目标规格的第二输入；

使用所述控制系统来确定用于将添加剂加入到所述预处理糖中的至少一个操作参数，并且根据所述至少一个确定的操作参数操作所述添加剂的加入，其中，确定的所述至少一个操作参数至少由以下参数确定：

第一输入第二输入，和涉及至少第一输入和第二输入与所述至少一个操作参数的相关性；

和通过加入添加剂来处理预处理糖组分，以产生具有与预处理糖组分的表征相同或接近目标规格的表征的后处理糖产品。

在本发明的第一方面的一个实施方式中，第一输入表示预处理糖组分表征。

或者，第一输入表示添加剂组分特征。

在本发明的第二方面，提供了一种用于生产糖产品的方法，所述方法包括：

在控制系统中接收表示预处理糖组分表征的第一输入；

在控制系统中接收表示添加剂组分表征的第三输入；

使用所述控制系统来确定用于将添加剂加入到所述预处理糖中的至少一个操作参数，并且根据所述至少一个确定的操作参数操作所述添加剂的加入，其中，确定的所述至少一个操作参数至少由以下两个或多个参数确定：

第一输入，第二输入，第三输入，和从第一输入、第二输入和第三输入中选择的至少两个或更多个输入与至少一个操作参数相关的相关性；

在本发明的第二方面的一个实施方式中，通过关联所有三个输入和至少一个操作参数的相关性，从所有三个输入中确定至少一个确定的操作参数。

在本发明的第一、第二和第四至第八方面的实施方式中，所述方法还包括在控制系统中接收表示后处理糖产品表征的第一输出。

在所公开的本发明的第一至第八方面的实施方式中，所述方法是制备蔗糖的方法，或者所述系统是用于生产蔗糖的系统。

可替代地，或附加地，所述方法用于调节由甘蔗或甜菜制备的糖的规格，或所述系统用于调节由甘蔗或甜菜制备的糖的规格。

在所公开的本发明的第一至第八方面的实施方式中，所述预处理糖组分是经过洗涤的（例如通过离心洗涤）糖组分，但在加入添加剂进行处理之前。

可以根据上述方法处理一系列不同的预处理糖组分。

预处理糖组分可以是精制糖（即，不具有多酚含量）、未精制糖、原糖等。

在许多例子中，预处理糖是经过洗涤，从糖膏加工而成的糖。

在许多实例中，预处理糖为结晶糖。

在一些实施方式中，预处理糖为精制的白色结晶糖。

这种糖可以是精制的蔗糖或精制的甜菜糖。

在其他实施方式中，预处理糖含有多酚，例如，因为所述预处理仅从蔗糖糖膏中部分洗涤，使得在预处理糖中仍含有多酚。

在一些实施方式中，预处理糖包含的ce多酚少于40mg/100g碳水化合物。

或者，预处理糖包含的ce多酚为5至40mg/100g碳水化合物，ce多酚为5至30mg/100g碳水化合物或ce多酚为5至20mg/100g碳水化合物。

优选地，多酚包括麦黄酮、木犀草素和/或芹菜素。

可选地，在后处理糖具有的ce多酚为46至100mg/100g碳水化合物的情况下，预处理糖可以具有的40mg以上/100克碳水化合物，例如ce多酚为41至80、46至60或41至50mg/100g碳水化合物。

因此，预处理糖的ce多酚可以是5至80或5至50mg/100g碳水化合物。

任选地，预处理糖为结晶糖并且在糖晶体内夹带有多酚。

在包含多酚含量的预处理糖的实施方式中，所述预处理糖任选地在糖颗粒的外部具有约50％至95％的多酚和在蔗糖晶体内具有约5％至50％的多酚。

或者，在糖颗粒的外部有约60％至85％的多酚，和在蔗糖晶体内有约15％至40％的多酚，在糖颗粒的外部有约65％至80％的多酚，和约20％至45％的多酚为蔗糖晶体。

特别地，在糖颗粒的外部约有70％至75％的多酚，和在蔗糖晶体内约有25％至30％的多酚。

在所公开的本发明的第一至第八方面的实施方式中，所述添加剂为液体。

在另一个实施方式中，所述添加剂为固体。

当所述添加剂为固体时，添加剂可以为粉末或颗粒。

固体添加剂可以是结晶的或无定形的。

当所述添加剂为液体时，其可包括悬浮颗粒和/或为乳液。

在一些实施方式中，所述添加剂包括多酚、蛋白质、纤维、不易消化的淀粉中的一种或多种。

在一些实施方式中，所述添加剂为如专利申请号sg10201800837u中所述的无定形糖。

在替代实施方式中，所述添加剂为液体甘蔗汁或液体废物流，其是在糖的制备过程中任选地增加多酚、蛋白质、纤维、不易消化的淀粉或其混合物的含量产生的。

在优选的实施方是中，所述添加剂的碳水化合物至多约为50％w/w。

任选地，所述添加剂的碳水化合物约为30至50％w/w。

任选地，所述添加剂源自蔗糖或甜菜糖。

或者，所述添加剂的碳水化合物为少于30％或碳水化合物约为5至30％w/w。

任选地，所述添加剂不包含碳水化合物。

任选地，所述添加剂为500至10,000mggae/100g碳水化合物，1,000至10,000mggae/100g碳水化合物，5,000至10,000mggae/100g碳水化合物。

这种类型的添加剂可以从蔗糖废料流中获得，并且可以任选地浓缩和/或干燥。

术语“后处理糖产品”是指在将添加剂加入到预处理糖中之后得到的糖产品。

在公开的本发明的第一至第八方面的实施方式中，后处理糖产品包含蔗糖晶体、还原糖和多酚，其中所述糖颗粒包含约0至0.5g/100g还原糖和约20mgce多酚/100g碳水化合物至约45mgce多酚/100g碳水化合物，并且所述糖颗粒的血糖较低，即葡萄糖基血糖指数低于55，和/或10g后处理糖的血糖负荷（gl）为10或更小。

或者，后处理糖包含蔗糖晶体、还原糖和多酚，其中糖颗粒包含约0至0.5g/100g还原糖和约20mgce多酚/100g碳水化合物至约45mgce多酚/100g碳水化合物，其中，第一比例的多酚夹带在蔗糖晶体中，第二比例的多酚分布在蔗糖晶体的表面，并且糖颗粒的葡萄糖基血糖指数小于55和/或10g的后处理糖的血糖负荷（gl）为10或更小。

优选地，后处理糖产品具有食品级质量。

在公开的本发明的第一至第八方面的实施方式中，后处理糖为非常低的血糖糖，任选地包含至少80％的蔗糖。

优选地，所述非常低的血糖糖包含约60mgce多酚/100g碳水化合物或约50mggae多酚/100g碳水化合物，并且任选地为至少90％或95％（按重量计）的蔗糖。

在一些实施方式中，后处理糖为低血糖，并且包含至少约80％w/w的蔗糖和约46mgce多酚/100g碳水化合物至约100mgce多酚/100g碳水化合物或约37mggae多酚/100g碳水化合物到约80mggae多酚/100g碳水化合物。

任选地，后处理糖为0至1.5％w/w的还原糖，不超过0.5％w/w的果糖和不超过1％w/w的葡萄糖。

在一些实施方式中，后处理糖为低血糖糖，并且包含约46mgce多酚/100g碳水化合物至约100mgce多酚/100g碳水化合物或约37mggae多酚/100g碳水化合物至约80mggae多酚/100g碳水化合物和0至1.5％w/w的还原糖。

在一些实施方式中，后处理糖的gl为10或更小，为8或更小，或为5或更小。

在下面的详细描述中解释了食物量的血糖负荷的计算。

任选地，后处理糖的基于葡萄糖的gi为54或更小（即低血糖）或50或更小。

任选地，后处理糖的基于葡萄糖的gi为54或更小，并且10g后处理糖的基于葡萄糖的gi为10或更小。

在一些实施方式中，预处理糖和后处理糖中的一种或两种具有0.02％至0.6％，0.02至0.3％，0.02％至0.2％，0.1％至0.5％，0.1％至0.4％，0.1至0.2％，0.2％至0.3％或0.3至0.4％w/w的水分含量。

任选地，在室温和40％相对湿度下存放6个月后，或者在室温和40％相对湿度下存放12个月后，后处理糖具有0.02％至1％，0.02％至0.8％，0.02％至0.6％，0.1％至0.5％，0.1％至0.4％或0.2％至0.3％的水分含量。

在一些实施方式中，所述预处理糖和/或后处理糖将落入2017年7月生效的澳大利亚食品标准法典附表20所规定的化学品的最大残留限量内。

任选地，糖颗粒符合以下农药/除草剂水平：

2,4-二氯苯氧基乙酸小于5mg/kg、百草枯（paraquat）小于0.05mg/kg、莠灭净（ametryn）小于0.05mg/kg、莠去津（atrazine）小于0.1mg/kg、敌草隆（diuron）小于0.02mg/kg、环嗪酮（hexazinone）小于0.1mg/kg、丁噻隆（ebuthiuron）小于0.02mg/kg、草甘膦（glyphosate）小于0.03mg/kg，或这些或所有这些的组合。

或者，预处理糖和/或后处理糖落入以下农药/除草剂水平：

2,4-二氯苯氧基乙酸小于0.005mg/kg、敌草快（diquat）小于0.01mg/kg、百草枯小于0.01mg/kg、莠灭净小于0.01mg/kg、莠去津小于0.01mg/kg、除草定（bromacil）小于0.05mg/kg、敌草隆（diuron）小于0.01mg/kg、环嗪酮小于0.05mg/kg、西玛津（simazine）小于0.01mg/kg、丁噻隆小于0.01mg/kg、草甘膦小于0.01mg/kg，这些或所有这些的组合。

可以从多种来源接收代表本发明的第一至第八方面中所指的预处理糖组分表征、添加剂表征和/或目标规格的输入。

例如它可以从一个或多个传感器接收，也可以通过来自另一系统的数据传输来接收。

在存储或处理诸如规格，传感器数据等之类的操作数据的远程系统中，它可以被输入到控制系统中，或者由用户通过用户界面或与控制系统相关联的输入设备被输入到控制系统中。

在单个实施方式中可以使用各种来源的组合。

本发明的第一至第八方面的方法有助于生产具有比预处理糖组分更接近目标规格的表征的后处理糖产品。

部分地，通过使用数据库来实现，所述数据库包括关于先前加工的预处理糖组分的表征（参数）和/或先前使用的对后处理糖产品的添加剂的表征（参数）以及加工方式的历史信息。

关于预处理糖组分和/或添加剂的表征信息以及后处理糖组分的目标规格的信息被输入到控制系统中；

控制系统将这些信息与历史信息结合起来，以确定加入添加剂以生产具有理想目标规格的糖产品的适当操作策略。

或者，所述控制系统可以参考从历史信息发展而来的算法，以确定加入添加剂以生产具有理想目标规格的糖产品的适当操作策略。

因此，在优选形式中，相关性是从历史第一输入、第二输入和/或第三输入以及相应的历史输出特征数据和相关操作参数的数据库得出的。

在包括历史信息的数据库的实施方式中，在将预处理过的糖组分加入所述添加剂的步骤之后，所述方法还包括：

从后处理糖产品中获得相应的输出表征数据；

以及并用第一输入、相应的输出表征数据和操作参数更新数据库。

应当理解，由于预处理糖组分的性质可能存在很大差异，因此处理后糖产品表征与目标规格可能存在一定程度的偏差。

为此，在本发明的第一至第八方面的每一个的实施方式中，在将添加剂加入至预处理糖组分的步骤之后，所述方法还包括从后处理糖产品获得相应的输出表征数据，并使用第一输入和/或第三输入、相应的输出表征数据和处理中使用的操作参数更新数据库。

以此方式，所述控制系统为闭环控制系统，其能够应用试探法来改善未来的过程控制并缩小目标规格与后处理糖产品的差异。

应当理解，可以根据糖的任何可测量的物理化学性质来定义特征或规格。

例如，性质可以是粘度；

吸湿性；

水分含量；

植物化学物质的种类和/或浓度，如单宁、焦糖、类黄酮、单酚和/或多酚，和/或还原糖；

和/或电导率。

可通过确定icumsa评级，测量电导率或进行光谱分析来获得预处理糖的初始表征和/或输出表征。

类似地，目标规格可以icumsa评级、电导率值或光谱的形式提供。

通常，优选的是，目标规格以与初始表征相对应的形式提供，例如，如果初始表征以光谱的形式测量，则目标规格也可以光谱的形式提供。

尽管如此，可以根据与在预处理和/或后处理糖产品和/或添加剂中测得的表征不同的理化表征，以及用于确定系统控制参数的规格域和表征域之间的相关性，来提供目标规格。

因此，在一个或多个实施方式中，数据库包括与糖组分和r2值形式的产品有关的信息，所述r2值与两个糖性质（即，从第一输入、第二输入和第三输入中选择的两个输入）有关。

在可替代实施方式中，在使三个或更多输入相关的情况下，所述数据库包括多重相关系数形式的信息。

r2值或多重相关系数使控制系统能够基于预处理的糖表征（上述两种糖表征中的另一种）来预测或确定至少一种加入添加剂的操作参数，以针对那些糖性质中的一种。

在一个实例中，预处理糖的组分表征为nir光谱，而目标规格为icumsa值。

在该实例中，所述数据库包括nir光谱数据与icumsa值的相关性，然后使用该相关性选择用于加入添加剂的适当操作参数。

在另一个实例中，所述预处理糖组分表征为电导率或icumsa，而所述目标规格为其他的糖表征（可以是任何其他性质）。

在该实例中，所述数据库包括电导率或icumsa与糖表征值的相关性，然后使用该相关性选择离心机的适当操作参数。

还应理解，后处理糖产品表征为电导率或icumsa，而所述预处理规格为其他的糖表征。

在本发明的第一至第八方面的每一个的实施方式中，所述预处理糖组分表征为预处理光谱，所述添加剂组分表征为添加剂光谱，并且所述后处理糖产品目标规格为后处理频谱。

优选地，这些光谱选自下组：

色谱、近红外（nir）光谱和/或uv-vis光谱。

更优选地，所述光谱为nir光谱，并且优选地使用nir或micronir元件（unit）确定。

在预处理糖组分具有高icumsa的情况下，使用nir光谱（例如来自nir或micronir元件）特别有用。

通常，最佳的颜色/uv-vis测量值限制在3至10,000iu的范围内。

就性质而言，所述预处理糖的规格是可变的，但优选为1,000至5,000iu或2,500至3,000iu。

但是，当icumsa高于10,000icumsa单位（iu）时（例如，通常在使用糖膏的情况下），nir可以进行精确的测量。

根据本发明，糖膏更可能是预洗糖，而非预处理糖。

优选地，每个光谱指示选自下组的性质：

类黄酮类型和/或浓度、酚类型和/或浓度、多酚类型和/或浓度、单宁类型和/或浓度、焦糖化合物类型和/或浓度、还原糖类型和/或浓度和水分、糖度（pol）、粒度、蔗糖浓度、还原糖浓度、灰分含量和粒度。

在本发明的一种形式中，光谱为指示麦黄酮（tricin）浓度的nir光谱。

发明人已经发现，可以通过nir检测到麦黄酮，并且与广泛测定多酚相比，麦黄酮的测定提供了更好、更直接的测定方法。

因此，使用麦黄酮浓度作为预处理糖组分表征和/或处理后糖产品目标规格提供了对所述方法更重大的控制和特异性，从而使糖产品具有更接近匹配目标规格的特征。

在本发明的第一至第八方面的每一个的实施方式中，目标规格是与含有约0至0.5g/100g还原糖的后处理糖相关的光谱。

更优选地，目标规格为约0.05g/100g至约0.25g还原糖。

最优选地，目标规格为约0.12g/100g至约0.16g还原糖。

或者，目标规格是与含有约0至1.5％w/w的还原糖的后处理糖相关的光谱。

本发明的第一至第八方面的每一个的实施方式中，目标规格是与含有约15mgce多酚/100g碳水化合物至约45mgce多酚/100g碳水化合物（或约12mggae多酚/100g碳水化合物到约37mggae多酚/100g碳水化合物）的后处理糖相关的光谱。

更优选地，目标规格为约20mgce（或约16mggae）多酚/100g碳水化合物至约40mgce（或约33mggae）多酚/100g碳水化合物。

最优选地，目标规格为与含有约25mgce（或约20mggae）多酚/100g碳水化合物至约35mgce（或约28mggae）多酚/100g碳水化合物的后处理糖有关。

或者，目标规格与约20mgce多酚/100g碳水化合物至约45mgce多酚/100g碳水化合物的后处理糖有关。

或者，目标规格是与含有约46mgce多酚/100g碳水化合物至约100mgce多酚/100g碳水化合物或约37mggae多酚/100g多酚至约80mggae多酚/100g碳水化合物的后处理糖相关的光谱。

优选地，目标规格为与含有约60mgce多酚/100g碳水化合物或约50mggae多酚/100g碳水化合物的后处理糖有关。

在一个实施方式中，目标规格为与含有0.02％至0.6％的水分含量的后处理糖相关的光谱。

优选地，水分含量为0.10至0.20％。

最优选地，水分含量为0.13至0.17％。

在一个实施方式中，目标规格的颜色约为500至2000iu。

更优选，目标规格的颜色约为800至1800iu。

最优选，目标规格的颜色约为1150至1450iu。

在一个实施方式中，目标的导电率约为100至300μs/cm。

在本发明的第一至第八方面的一个实施方式中，后处理糖产品的表征在目标规格的20％以内。

优选地，所述表征在目标规格的18％以内。

更优选地，所述表征在目标规格的15％以内。

甚至更优选地，所述表征在目标规格的12％以内。

更优选地，所述表征在目标规格的10％以内。

最优选地，所述表征在目标规格的5％以内。

如上所述，所述控制系统确定操作策略以生产具有与目标规格一致（或接近）特征的后处理糖产品。

尽管操作策略可以是与加入所述添加剂有关的任何参数，但是优选通过喷雾加入添加剂，并且操作策略控制选自下组的一个或多个参数：

喷雾时间、喷雾溶液体积、喷雾力、进料速度和/或喷嘴形状、角度、位置和/或温度。

优选的参数包括喷雾时间和喷雾溶液的体积。

在某些情况下，应该注意的是，这样的控制可以应用于与喷雾装置不同的装置，从而控制与喷雾的操作相关的参数，例如可以控制喷雾装置上游的阀来确定喷雾速度。

与已知的糖生产方法相比，用这种方法控制制糖过程有许多优点。

在现有技术的方法中，通常从甘蔗和甜菜糖中洗去植物化学物质来生产白糖。

这样做的原因是为了达到食品中感官目的的一致性和均匀性，也为了去除除草剂残留、农药残留等杂质。

此外，在一些现有技术的方法中，颜色、多酚、植物化学复合物也被认为是杂质，因此需要除去。

可以用糖蜜或甘蔗提取物处理白糖，以用植物化学物质包被白糖，从而产生被植物化学物质包被的低gi白糖。

本发明的发明人先前发明了低gi糖（参见国际公开专利wo2018018090）和用于控制糖生产的离心洗涤工艺以直接制备低gi糖而无需再喷涂工艺的方法（参见国际公开专利wo2018018089，其副本通过引用并入本文）。

这一方法并没有产生精制白糖。

该方法是在初级制糖厂实施的，直接从甜菜糖生产低gi糖。

自上述发明以来，发明人发现了在精炼厂而不是初级制糖厂中生产低gi和/或低gl糖的市场以及在初级制糖厂中制备低gi和/或低gl糖的市场，其中仅通过离心洗涤方法，所述糖膏的多酚量不足以得到合适的低gi糖，并且需要添加更多的多酚来制备低gi糖。

其他多酚的加入可以在初级制糖厂或精炼糖厂进行。

更一般地，这种方法可以允许精炼糖厂和/或初级制糖厂生产更稳定的产品。

作为一种替代或附加的方法，这些方法可以降低生产成本，减少其中一种或两种操作成本（通过减少再喷涂时间和/或使用添加剂）。

试探法使所述控制系统完善设备加入添加剂的操作参数，以适应和适合各种预处理糖组分输入。

在一些实施方式中，所述方法在初级制糖厂进行。

在其他实施方式中，所述方法在精炼糖厂进行。

在一个实施方式中，所述方法还包括将表示预处理糖组分表征的第一输入提供给所述控制系统。

在一个实施方式中，所述方法还包括将表示后处理糖产品目标规格的第二输入提供给所述控制系统。

在一个实施方式中，所述方法还包括将表示后处理糖产品目标规格的第三输入提供给所述控制系统。

在本发明的第三方面，提供了一种用于生产糖产品的系统，所述系统包括：

至少一种喷雾系统，用于将添加剂加入至预处理糖组分中，以生产后处理糖产品；

至少一个传感器，用于确定预处理糖组分表征，添加剂表征和后处理糖产品表征中的一项或多项；

一种控制系统，被配置为基于以下两个或多个参数确定至少一个喷雾系统的至少一个操作参数：

预处理糖组分表征，添加剂组分表征，和后处理糖产品的目标规格；

和涉及至少一个操作参数与预处理糖组分表征、添加剂组分表征和目标规格中的两个或更多个的相关性；

其中，所述控制系统还被配置为根据操作参数来操作至少一个喷雾系统。

在本发明的第三方面的一个实施方式中，至少一个确定的操作参数由预处理糖组分表征、添加剂组分表征和目标规格中的所有三个的相关性来确定。

在本发明的第一至第八方面中的任一方面的实施方式中，所述控制系统还包括历史预处理糖组分表征和/或添加剂表征，对应的历史后处理糖产品表征以及来自至少一个喷雾系统对应的操作参数的数据库；

其中，所述相关性是从数据库中的历史信息得出的。

在本发明包括传感器的第一至第八方面的实施方式中，该至少一个传感器用于确定预处理糖组分表征或添加剂表征以及后处理糖产品表征（即，由于后处理糖出口是通过传感器来感知预处理糖或添加剂的输入的）。

在可替代实施方式中，该至少一个传感器用于确定预处理糖组分表征、添加剂表征以及后处理糖产品表征（即，由于后处理糖出口是通过传感器来感知预处理糖和添加剂的输入的）。

优选地，在所述系统还包括数据库的情况下，所述至少一个传感器被配置为利用预处理糖组分表征和/或添加剂表征、后处理糖产品表征和操作参数来更新数据库。

在第一、第二和第四至第八实施方式例中，第一至第三输入可以由如上文和下文所述传感器接收。

在本发明包括传感器的第一至第八方面的实施方式中，所述控制系统包括至少两个传感器，第一传感器用于确定预处理糖组分表征和/或添加剂表征，第二传感器用于确定后处理糖产品表征。

优选地，在所述传感器确定添加剂表征的情况下，所述第一传感器位于喷雾系统的上游，例如邻近喷嘴的入口；

所述第二传感器位于所述喷雾系统的下游，例如邻近所述糖被喷雾到的容器的出口，例如在所述糖被干燥之后。

在本发明的第四方面，提供了一种用于生产糖产品的方法，所述方法包括：

在控制系统中接收表示预洗糖组分表征或添加剂组分表征的第一输入；

在所述控制系统中接收表示后处理糖产品目标规格的第二输入；

使用所述控制系统来确定用于将添加剂加入到所述预处理糖中的至少一个操作参数，并且根据所述至少一个确定的操作参数操作所述添加剂的加入，其中，所述至少一个确定的操作参数至少由以下参数确定：

第一输入，第二输入，和涉及至少第一输入和第二输入与所述至少一个操作参数的相关性；

和通过加入添加剂来处理预洗糖组分，以产生具有与预洗糖组分的表征相同或接近目标规格的表征的后处理糖产品。

在本发明的第四方面的一个实施方式中，第一输入代表预洗糖组分表征。

在本发明的第五方面，提供了一种用于生产糖产品的方法，所述方法包括：

在控制系统中接收代表预洗糖组分表征的第一输入；

在所述控