制糖课件.docx
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制糖课件
授课题目
澄清工艺与设备
授课类型
理论
首次授课时间
2011年9月21日
学时
2
教学目标
掌握制糖过程中的澄清工艺与设备
重点与难点
澄清工艺与设备
教学手段与方法
教学模式:
启发讲解与学生讨论相结合。
教学手段:
板书。
教学过程:
(包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等)
授课过程:
提问:
从甘蔗提取蔗汁的方法有3种:
压榨法、渗出法、磨压法。
压榨量可用每日或每小时压榨甘蔗的吨数来表示,它是衡量一间糖厂的生产能力的标志。
抽出率即榨得糖分,以混合汁中的蔗糖重量对甘蔗中蔗糖重量的百分数来表示,它标志压榨机提糖效率的高低或蔗渣中蔗糖损失的程度。
一般来说,浓度越稀、pH越低、温度越高、作用时间越长,蔗糖的转化速度越快。
(判断)
第六章澄清的基本原理
第一节混合汁的组成和性质
一、混合汁的组成
以某糖厂为例:
●水分80~85%
●蔗糖9~18%
●还原糖0.3~3.0%
●有机非糖分0.5~1.0%
●无机非糖分0.3~0.5%
二、混合汁的胶体性质
(一)胶体的一般性质
胶体(英语:
Colloid)又称胶状分散体(colloidaldispersion)是一种均匀混合物,在胶体中含有两种不同状态的物质,一种分散,另一种连续。
分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成,分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分散系(知识点);胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系,这是一种高度分散的多相不均匀体系。
混合汁中的蛋白质、果胶、单宁、聚戊糖、色素、部分类脂,属亲水胶体。
无机非糖分中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等,在混合汁中生成硅酸胶、氢氧化铝、氢氧化铁,属憎水胶体。
胶体性质:
1.高度分散性;2.不均匀性;3.聚结不稳定性。
(二)蔗汁胶体的稳定因素
1.带电:
2.溶剂化
氢氧化铁带正电,硅酸带负电
双电层离子的水化是胶体稳定的主要因素。
(三)破坏胶体稳定性,引起聚沉的方法
降低胶体的分散程度,并导致胶体沉降,称为胶体的聚沉。
引起胶体聚沉的方法很多:
添加电解质、改变温度或浓度
(四)蔗汁胶体的等电点
等电点时双电层消失,胶体凝聚。
制糖中蔗汁胶体的等电点又叫凝聚点。
蔗汁胶体的等电点是pH7,加入石灰等电解质后pH11为其等电点。
第二节常用的澄清剂和澄清工艺
糖厂常用的澄清剂有石灰、二氧化硫、二氧化碳、过磷酸钙。
(填空)
一、石灰法
(一)石灰和石灰乳的性质
碳酸钙煅烧制石灰,含有MgO、氧化铁、氧化铝等杂质,一般要求CaO不低于70%,甜菜制糖要求95%以上。
直接加CaO不均匀,容易局部过碱,大多加水制成石灰乳Ca(OH)2。
石灰乳久置易生成碳酸钙沉淀,且结成大颗粒,因此糖厂都用新制备的石灰乳。
(二)工艺流程(详见《甘蔗制糖工艺学》)
(三)关于加灰
作用:
1.中和石灰乳能中和混合汁中的游离酸,生成多种钙盐。
2.沉淀石灰乳能与混合汁中的某些非糖分发生沉淀反应。
3.分解某些非糖分分解,遇碳酸钙吸附沉淀。
另外,还有凝聚、防腐、减小色值等。
加灰设备:
自动加灰器+pH计+自动记录仪
加灰量:
每吨甘蔗需加有效CaO0.5~0.8kg。
(四)关于加热
加热作用:
凝聚、杀菌、除泡
加热设备:
常用的是列管式加热器
加热温度:
温度太低,达不到作用,蛋白质60℃以上变性凝聚,80℃以上凝聚较完全。
温度过高,蔗糖焦化,生成焦糖。
生产中为了减少糖分解,加热≤106℃。
二、亚硫酸法
(一)用石灰+SO2作为澄清剂(知识点)
石灰法只能生产出颜色较深的粗糖,亚硫酸法能制得直接消费的白糖。
(2)亚硫酸法分类及流程(详见《甘蔗制糖工艺学》)
(3)SO2的作用:
1.中和过量石灰;2.吸附胶体和色素;3.将碳酸盐变成亚硫酸盐;4.降低糖汁的黏度;5.漂白
三、碳酸法
(一)用石灰+CO2作澄清剂
(二)碳酸法的分类和工艺流程(详见《甘蔗制糖工艺学》)
(三)CO2的作用:
1.中和过量石灰;2.分解蔗糖钙盐;
四、离子交换法及其它澄清新方法
离子交换树脂是一种具有许多带阳离子或阴离子特征的活性基团的有机高分子化合物,难溶于水和许多其它溶剂。
经过交换,非糖分离子进入树脂分子,树脂里的离子进入混合汁。
离子交换法已经用于制糖工业生产。
其它澄清方法:
薄膜分离法(超滤法、反渗透法)、电渗析法、离子排斥法
第三节澄清工艺查定
清净效率
是糖厂澄清工作中各种有关因素的一种综合反映。
清净效率=(经澄清后除去非糖分%糖分)/(混合汁中含有非糖分%糖分)×100%
思考题、讨论题、作业
讨论:
压榨法和渗出法的工艺和设备。
教学后记
授课题目
蒸发工艺与设备
授课类型
理论
首次授课时间
2012年9月24日
学时
2
教学目标
掌握制糖过程中的蒸发工艺与设备
重点与难点
蒸发工艺与设备
教学手段与方法
教学模式:
启发讲解与学生讨论相结合。
教学手段:
板书。
教学过程:
(包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等)
授课过程:
提问:
胶体:
分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分散系。
胶体性质:
1.高度分散性;2.不均匀性;3.聚结不稳定性。
糖厂常用的澄清剂有石灰、二氧化硫、二氧化碳、过磷酸钙。
亚硫酸法用石灰+SO2作为澄清剂。
蒸发工艺与设备
糖汁经过澄清处理后,所得清汁浓度约为15°Bx。
为了适应煮糖需要,必须把清汁浓缩为60°Bx左右的糖浆,这就需要通过蒸发除去大量水分。
为了节省蒸汽消耗,均采用多效蒸发操作浓缩糖汁。
(注:
糖度是表示糖液中固形物浓度的单位,工业上一般用白利度或巴林°Bx(Brix)表示糖度,指的是20℃时100克糖溶液中,所含固体物质的溶解克数。
)
蒸发过程消耗大量蒸汽,同时也产生大量二次蒸汽,可作为热源供其它工段(如煮糖、清净等)。
蒸发时会发生一系列化学变化,如蔗糖转化和焦化、还原糖分解、积垢产生等。
这些对糖浆质量、糖分回收以及蒸发效能等产生不利影响。
总的来说,蒸发工段的几点要求:
(1)保证糖浆浓度
一般要求达到55-65°Bx。
(2)减少糖分损失
控制pH值和蒸发温度,缩短罐内停留时间,减少雾沫夹带,防止“跑糖”。
(3)减缓积垢的形成速率
积垢影响传热效能,增加清除积垢的人力物力浪费。
(4)提高热能利用,减少热损失
提高蒸发罐的效能,设计合理的蒸发热力方案,降低耗汽量和燃料消耗。
第十二章糖汁在蒸发过程中的化学变化及积垢的防除
第一节化学变化
(一)蔗糖转化
蔗糖转化的速度受糖汁的pH值、蒸发温度和停留时间3个因素的影响。
(二)色值增加
蒸发过程中,糖汁颜色往往加深,主要是因为蔗糖的焦化和还原糖的分解。
为了减少色素生成,一般要求蒸发温度尽量降低,蒸发时间尽可能缩短。
(三)碱度的变化
入罐清汁通常为中性或微碱性,但蒸发过程中,糖汁的碱度会发生变化。
酰胺分解、还原糖分解会造成碱度降低。
总的来看,在多效蒸发罐中,糖汁碱度一般都是逐级降低的。
(四)纯度的变化
糖汁经蒸发后,所得糖浆纯度比清汁纯度有所升高,是因为糖汁中非糖分的分解和沉淀。
第二节积垢的生成及防除
一、积垢生成的原因
蒸发罐经过一段生产之后,会在加热管内、外表面上形成一个垢层,称为积垢。
积垢严重影响传热效能。
积垢的生成原因:
(1)非糖分随蒸发浓度增加,过饱和沉淀析出;
(2)某些非糖分之间的相互作用;(3)可溶性钙盐(酸性碳酸钙或酸性亚硫酸钙)分解生成溶解度较小的钙盐沉淀。
二、积垢的性质
(一)积垢的化学成分
碳酸钙、亚硫酸钙、硫酸钙、草酸钙、蛋白质和蔗蜡等。
根据积垢的成分可以推断蒸发前各阶段工序存在的问题:
(1)积垢中碳酸钙的出现说明二碳饱充过头;
(2)亚硫酸钙和硫酸钙的出现说明硫熏过头;
(3)积垢中存在氧化铝、二氧化硅、氧化镁等无机盐类,可能是使用质量差的石灰石所致;
(4)积垢中存在氧化铁,是由于酸性蔗汁腐蚀蒸发罐金属表面而引起的。
(二)积垢的物理性质
积垢的导热能力很低,对传热效能影响很大。
第1效蒸发罐的积垢主要是有机物和磷酸盐,较易去除;末效蒸发罐内的积垢主要是氧化硅、硫酸钙和亚硫酸钙,坚实难除;碳酸盐和三氧化物含量高的积垢不难除去。
因此,亚硫酸法糖厂的积垢比碳酸法的积垢更难于处理。
三、预防和减少积垢的途径
(一)选用优质澄清剂
采用优质石灰作为澄清剂。
(二)稳定澄清操作
防止过度饱充和硫熏。
(三)加强罐中的糖汁循环
(四)化学防垢
此法通常是用某些胶体物质(藻酸盐、木质素、单宁、植物分泌粘液等)、多元膦酸盐和离子交换树脂等作为防垢剂添加在清汁里。
(五)物理防垢
利用电、磁、声等进行防垢,如电磁防垢器、电子防垢器及超声波防垢器等。
四、积垢的清除
(一)化学方法
1.碱液煮罐法
使用的碱主要有纯碱(碳酸钠)和烧碱(氢氧化钠),还有磷酸三钠等。
碱煮的主要作用不是溶解积垢,而是使其成为疏松状态,有助于机械通洗,并把积垢中的一些难溶的盐类变成易溶于酸的盐类。
2.酸液煮罐法
酸煮的主要作用是溶解积垢中的一些碳酸、磷酸和少量硫酸的盐类。
为了减少盐酸对金属的腐蚀作用,可以加入缓蚀剂。
六次甲基四胺(乌洛托平)、喹啉、糠醛及其它一些有机胺类,都是比较有效地缓蚀剂。
目前糖厂中最常用的缓蚀剂是糠醛和废糖蜜。
3.酸-碱煮洗法
对难处理的积垢,可采用此法煮罐。
先用碱煮,使积垢变松,再用酸煮,进一步溶解积垢。
(二)物理方法
1.快速冷浸罐法
蒸发罐停止操作后趁热加入冷水,利用积垢与加热管的收缩程度不同使积垢龟裂,易于机械清除。
2.蒸汽烘罐法
停罐后,在汽鼓内通入蒸汽,使积垢及加热管受热膨胀,从管壁上剥落,再用机械法清除。
(三)机械除垢
2种:
钢叉或钢刷;电钻(对管子表面有损伤,应用不普遍)。
(四)管外油垢清除法
第十三章蒸发热力方案
第一节热力装置及热力方案的选择
制糖工艺过程中的耗汽量很大,对蔗比一般为50~70%。
因此,热力的合理利用以节省燃料,具有很大的经济意义。
从热力利用的观点来说,糖厂本身自设发电装置较为合理。
第二节热力方案的介绍
一、三效压力蒸发
三、四效真空蒸发
四、带零效的四效真空蒸发
五、五效真空蒸发
第三节几种热力方案的评价
一、热的经济利用
我国各种类型的糖厂常用的蒸发方案是四效真空蒸发、五效真空蒸发和带浓缩罐的三效压力蒸发等3种热力方案。
在各种热力方案中,带浓缩罐的三效压力蒸发方案的蒸汽用量最小。
二、糖汁的变化及操作的稳定性
热经济与工艺之间是有一定的矛盾的,热经济程度较高的,往往工艺方面不如一些热利用较差的。
(1)糖浆浓度以五效真空蒸发最稳定。
(2)蒸发过程中糖分损失和色值增加,以四效真空蒸发最小。
三、设备规模及投资
四效真空蒸发方案的设备投资规模最小,投资和维护费用少;带浓缩罐的三效压力蒸发,其规模和投资都是各种热力方案中最大的一种。
第五节节约蒸汽消耗量的措施
(一)制订合理的热力方案
(二)全面抽取汁汽
(三)实行汽凝水的自蒸发
(四)汽凝水的利用
(五)采用热能压缩器
(六)采用煮水罐代替减压阀
(七)减轻蒸发罐负荷
(八)提高糖浆锤度
(九)加强设备及管路的保温,减少热损失
(一十)提高蒸发强度
第十四章蒸发管理
第一节“五定”操作法
(1)保持第1效加热蒸汽压力稳定;
(2)保持各效温度稳定;
(3)保持液面稳定;
(4)保持各效进出汁阀门开度稳定;
(5)保持各效抽出汁汽量稳定。
第二节蒸发查定
思考题、讨论题、作业
讨论:
糖汁在蒸发过程中的化学变化及积垢的防除。
教学后记
授课题目
煮炼工艺与设备
授课类型
理论
首次授课时间
2012年10月8日
学时
2
教学目标
掌握制糖过程中的煮炼工艺与设备
重点与难点
煮炼工艺与设备
教学手段与方法
教学模式:
启发讲解与学生讨论相结合。
教学手段:
板书。
教学过程:
(包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等)
授课过程:
提问:
1.蔗糖转化的速度受糖汁的pH值、蒸发温度和停留时间3个因素的影响。
2.根据积垢的成分可以推断蒸发前各阶段工序存在的问题:
(1)积垢中碳酸钙的出现说明二碳饱充过头;
(2)亚硫酸钙和硫酸钙的出现说明硫熏过头;
(3)积垢中存在氧化铝、二氧化硅、氧化镁等无机盐类,可能是使用质量差的石灰石所致;
(4)积垢中存在氧化铁,是由于酸性蔗汁腐蚀蒸发罐金属表面而引起的。
煮炼工艺与设备
一、概述
从末效蒸发罐出来的粗糖浆,经过二次硫熏,称为清净糖浆,一般含水35~45%,需进一步浓缩煮至有蔗糖晶体析出,这一过程叫做煮糖(或结晶)。
所得蔗糖晶体与糖液的混合物叫做糖膏。
糖膏自煮糖罐卸入助晶机,经逐渐降温的过程,帮助晶体继续长大,使蔗糖析出更加完全,叫做助晶。
将助晶后的糖膏送入离心机,使晶体与糖液分离,叫做分蜜。
分蜜后得白砂糖和糖蜜。
将白砂糖用热空气或其他方法除去水分至符合要求的含水量,叫做干燥。
干燥后的砂糖按规格大小用筛分类,叫做筛分。
筛分后的合格砂糖可包装出厂,糖蜜可作为下一级糖膏的原料,继续煮炼到最末一级称为废蜜,为副产品。
煮糖、助晶、分蜜、干燥、筛分和包装等一系列工序是糖厂生产的最后工段,即煮炼工段。
二、结晶理论
1、蔗糖结晶学基本知识
(1)晶体的基本概念
晶体是质点(分子、原子或离子)在空间有规则地排列的固体。
(2)晶体的分类
7个晶系:
立方晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、正交晶系(斜方晶系)、单斜晶系等。
(3)蔗糖晶体特征
蔗糖是属于单斜晶系的正方四面体类,唯一的对称要素是一条二转轴,没有对称平面或对称中心。
2、蔗糖溶液结晶基础
(1)蔗糖溶解度与饱和系数
蔗糖易溶于水,其溶解度随温度升高而增加。
在讨论结晶问题时,溶解度常不用百分率表示,而以1公斤水所能溶解的蔗糖公斤数表示。
溶解度即在一定的温度下,饱和溶液里蔗糖对水的比率。
这个比值称为Herzfeld数值,以H0表示。
蔗糖溶解度可用下列通式表示:
e=a(b-t)
式中e——克水/100克蔗糖
t——饱和温度(℃)
a和b——系统的特性常数
杂质对蔗糖在水中的溶解度所产生的影响,可用饱和系数表示。
设H0为蔗糖的溶解度,H1为含有杂质时蔗糖的溶解度,a’为饱和系数,则
a’=H1/H0
饱和系数a’表示溶液中含有杂质时蔗糖的溶解度对蔗糖在同温度纯水中的溶解度之比。
如果a’<1,说明溶液中的杂质能降低蔗糖的溶解度。
如果a’=1,说明溶液中的杂质不影响蔗糖的溶解度。
.
如果a’>1,说明溶液中的杂质能增加蔗糖的溶解度。
(2)过饱和溶液与过饱和系数
将蔗糖的饱和溶液冷却或蒸发而没有结晶析出,此时溶液中所溶解的蔗糖量多于同温度时的溶解度,称为过饱和溶液。
这种平衡状态并不稳定,如果投入少量蔗糖晶体,或加以搅拌、振动等,则过饱和溶液中的过剩糖分可以析出成为蔗糖结晶。
糖液的过饱和程度可以过饱和系数表示:
过饱和系数=某温度下被测糖液的浓度/同温度下饱和糖液的浓度
a1=H/H1
如a1>1,为过饱和溶液
如a1<1,为不饱和溶液
如a1=1,为饱和溶液
(3)过饱和系数的测定
1.由纯度、真空度和沸点测定
2.由电导率测定
3.由折光率测定
(4)过饱和曲线及其运用
1.溶晶区:
过饱和系数<1,晶体只能溶解,不能长大
2.介稳区:
过饱和系数1.0~1.2,可使存在的晶体长大,但没有新的晶核生成
3.中间区:
过饱和系数1.2~1.3,可使存在的晶体长大,受外界刺激也能生成少量新的晶核
4.易变区:
过饱和系数>1.3,能自然起晶,晶核大量生长
3、蔗糖晶核的形成
起晶,是量变到质变的过程。
随着浓度增加,相变发生。
起晶方法和过程
(1)自然起晶法
将糖浆在一定温度压力条件下蒸发,直至易变区(较高的过饱和度)时,晶核便形成而析出。
古法,晶核数目不易控制,自然起晶时过饱和度高,粘度大,对流差,容易出现晶粒不齐、并晶、粘晶等缺点。
(2)刺激起晶法
将糖液蒸发至中间区,相当于过饱和系数1.2~1.3左右时,突然变动真空度或温度,如抽入冷空气,使糖浆温度骤降,或加入糖粉,使处于不稳定状态的过饱和糖液受到突然的刺激而析出结晶。
此法起晶速度快,晶粒整齐,粘晶并晶减少。
缺点是仍不易控制晶粒的数目和大小,仍有粘晶。
(3)种子起晶法
分为投粉法、分割法和糖糊法。
投粉法:
以磨细的糖粉投入控制在一定的真空度、温度和纯度下的过饱和糖液中作为晶种,过饱和系数一般控制在1.10~1.15左右。
分割法:
把糖膏分割成若干部分作为若干罐的晶种。
糖糊法:
将丙糖或粒子较小的糖与糖浆混合成为一定浓度的糖糊,作为晶种用。
糖液一次起晶后,往往接着发生二次起晶,或同时发生,使起晶过程复杂化,难以控制,有待解决。
4、蔗糖晶体的长大
已有晶体的培养长大,称为养晶,是通过对糖液过饱和度的控制来实现的。
5、蔗糖晶体中杂质的存在和分布
糖汁中含有各种各样的杂质共存相互影响,在晶体生长过程中这个共结晶现象还有待于进一步研究。
(1)胶体非糖分
胶体非糖分在晶体中的分布是相当均匀的。
(2)晶内水
正常的砂糖,其晶内水的百分数约为0.03%或更低一些,而大粒的冰糖晶体其晶内水可以高达0.5%。
这些晶内水不可能干燥除去,但可因晶体的溶解和再结晶而迁移。
(3)无机盐
某些离子如钙、铁、亚硫酸根等极易被吸附入晶体之内,而别的离子如钠和硫酸根则不会。
这种杂质的包藏现象有时叫做共结晶。
比如铁杂质被包藏在蔗糖晶体里面,具有化合上的亲和力,非常难以从共结晶中分离出来。
但是,某些杂质可能只是简单的粘附现象,比如精糖中的钙杂质,实际上只是作为沉淀的杂质存在,并不保藏于固体蔗糖晶体的里面。
三、煮糖与助晶
煮糖与助晶都是蔗糖的结晶过程。
1、各种糖膏的煮制简述
由于煮糖段数不同,糖膏的种类也就各异。
现以三段煮糖为例,分述有关甲、乙、丙糖膏和种子的特点与煮制要点。
(1)甲糖膏
甲糖膏的特点:
甲糖膏主要原料为糖浆,纯度较高,晶体生长较快,可煮成较大的晶粒。
甲糖膏是第一段煮糖,在这一段要多提糖分,减少物料的回煮。
甲糖膏的煮制要点:
取种
目前煮甲糖膏,很少自行起晶煮种,多用接种法或抽种法。
种子一般为乙糖糊,预先用乙原糖与糖浆配好,储入种子箱备用。
这样可节省煮甲糖的时间。
整理
由于种子的晶粒往往大小不均,因此必须用水或糖浆加以整理,将部分幼砂溶去,使晶粒趋于均匀。
养晶
将整理好的一定数量的晶粒养大,保证晶粒有较大的结晶速度,又要防止产生伪晶(新生成的很微细的晶体)。
操作时,根据真空度、蒸汽压力、循环情况和糖浆的浓度等具体条件的变化,适当控制好糖膏的过饱和度。
浓缩
减少糖膏中的水分,使晶粒尽量将母液中的糖分吸收,提高收回。
(2)乙糖膏
乙糖膏的特点:
乙糖膏是中间制品,分蜜后的乙原糖常用糖浆调成糖糊,作为甲糖膏的种子,而乙原蜜是煮制丙糖膏的主要原料。
一般认为,乙原糖晶粒的大小和数量以满足甲糖膏用种量为最理想,通常控制在一罐乙糖作3~4罐甲糖膏的种子。
若晶粒过幼,则晶粒数量多,做甲种后,还有多余而要回溶,损失糖分,增加汽耗。
若乙原糖晶粒太粗,则乙膏煮制困难,且不够作甲种。
乙糖膏的煮制:
过程基本与甲膏相同。
(3)丙糖膏
丙膏分蜜所得的糖蜜称为废蜜,不再提糖而作为副产品;分蜜所得的糖,一般作为成品,称为赤砂糖。
丙膏具有纯度低、粘度大、结晶慢的特点。
2、煮糖制度与物料平衡
(1)煮糖制度的原则
✧保证产品符合质量标准
✧保证平衡生产
✧力求减少回煮量
✧提高设备利用率
(2)制定煮糖制度时几个问题的考虑
1.煮糖段数的考虑
由于非糖分的存在和糖膏中含晶率的限制,不能一次就把糖浆中的蔗糖充分结晶出来,必须采用多段提糖的办法。
生产白砂糖的煮糖系统中,煮糖段数一般是2~4段。
2.各种糖蜜纯度的确定
3.各段糖膏纯度的拟订
(3)煮糖制度的内容及实例
煮糖制度种类很多,按产品分,有全产赤砂糖的,全产白砂糖的,产白砂糖兼赤砂糖的,产优级糖或精糖的等。
按煮糖段数分,有一段的、二段的、二段半的、三段的、三段半的等等。
3、生产上不正常现象的分析与处理
(1)不良晶体
蔗糖晶体属于单斜晶系中的正四面体类,一般具有12个晶面,少至8多至16面,粒粒分开,棱角完整,有光泽。
凡不符合这些工艺要求的蔗糖晶体称为不良晶体,如伪晶、并晶、聚晶、缺陷晶、石子晶等。
伪晶
新产生的微小蔗糖晶体。
产生伪晶的原因是过饱和度过高。
水分蒸发导致母液过饱和度升高,而蔗糖的结晶将使母液过饱和度下降,如果前者大于后者,就有可能产生伪晶。
一般下列情况会出现伪晶:
并晶
指两个晶体在较长的一边定向有规则地并和而成,具有一个公共的共同面。
聚晶
由2个以上的晶体不规则的结合而成。
缺陷晶和石子晶
缺陷晶是指晶形不完整、晶体残缺不全。
石子晶是指没有晶角的晶体。
(2)糖膏循环不良
煮糖时,糖膏应不停地翻动、沸腾,且有一定规律,有时只是晃动,即循环不良。
4、助晶
助晶是结晶过程的继续。
煮制末期,母液浓度高,纯度低,糖膏非常粘稠,结晶速度特别缓慢,需要将糖膏移入助晶机内进行助晶,使晶粒尽可能吸收母液中的糖分而长大,完成结晶。
(1)助晶原理
结晶要有推动力,就是晶膜内外的浓度差,也就是母液必须具有一定的过饱和度,这个过饱和度的维持或提高,在助晶时靠温度的降低获得。
(2)助晶管理
降温速度:
降温过快,过饱和度升高太大,可能产生伪晶;降温太慢,推动力太小,助晶缓慢,延长助晶时间,效果降低。
一般甘蔗糖厂最终糖膏最适降温速度为每小时0.8~1.5℃。
降温方式:
气冷式、水冷式。
助晶过程中的加水:
调节母液的过饱和度,降低糖膏粘度,有利于结晶和分蜜。
助晶时间:
助晶终了温度:
搅拌:
四、分蜜、干燥、筛分、包装、贮藏
煮糖和助晶后的糖膏,仍是蔗糖晶体和母液(糖蜜)的混合物,为了将蔗糖晶体从糖膏中分离出来,就必须进行分蜜操作。
分蜜设备:
离心机
干燥:
从离心机出来的白砂糖,含有0.5~2.0的水分,需经干燥和冷却,才能包装和贮藏,否则易潮解、结块变质,不能久存。
干燥剂——热空气、冷空气
五、废蜜
末段糖膏经过较长时间的助晶,最后由分蜜机分得的母液叫做最终糖蜜。
纯度很低,难以结晶,作为副产品排出,又叫废蜜或最终糖蜜,广东各糖厂称之为桔水。
甘蔗糖厂的废蜜产量一般是甘蔗重量的2.5~3.0%左右,低于甜菜糖厂的4%。
残留蔗糖分约合固溶物的30%,少于甜菜废蜜的50%,但它损失的蔗糖量大约占甘蔗蔗糖量的5.5~6.0%,在制糖过程的几项蔗糖损失中,算是最大的一项。
因此,研究者不断对废蜜进行研究,努力设法减少这种损失。
废蜜形成的理论:
(1)母液黏度增加,蔗糖分子不能及时扩散到晶体表面;
(2)某些非糖物质增加了蔗糖的溶解度。
减少废蜜糖分损失的途径:
废蜜回收:
(1)氧化钙—>蔗糖化钙;
(2)色层分离法。
思考题、讨论题、作业
讨论:
蔗糖结晶的理论和操作。
教学后记
淀粉糖
利用淀粉为原料生产的糖品统称为淀粉糖。