炼糖二次浮清法

广东的多个糖厂从196o年代开始加工进口原糖，初期的产品质量、收回率和处理量都比较低，动力消耗较大。8o年代开发了气浮清净技术，应用于炼糖，使炼糖的技术与经济指标全面提高。开始是用一次磷浮法，后来顺德糖厂研究成功了亚硫酸－磷酸二次浮清法，清净效果进一步提高，脱色率超过7o％，糖浆质量很好。在此基础上煮炼工段采取了相应措施，使各项指标达到了更高的水平。以后广东省的糖厂除了碳酸法的以外，炼糖都用这个方法。新法和旧法的一些主要指标对比如下：
清净方法 亚硫酸法(70年代) 二次浮清法(90年代)
蔗糖收回率 ％ 95～95.5 >97
日处理原糖量/日榨蔗量 0.13～0.15 0.17～0.2
蒸汽消耗 吨/吨原糖 2.3～2.6 1.6～2.0
耗电量 kwh/吨原糖 70～80 60～65

目前广东省有三个大型炼糖厂专门加工进口原糖(不榨甘蔗)，日处理量都在1500～2000吨原糖之间，产品质量很好(根据用户需要，白糖色值约60iu)，大部分销售到国外，并有良好的经济效益。这些厂所用的二次浮清法，对于提高产品质量、收回率和处理量，降低材料和动力消耗，起到了很大的作用。

使用一次浮清法，即使在糖浆中加入大量的二氧化硫和磷酸，脱色效果也还是有限的。如果将糖浆在硫熏及加入部分磷酸后在微碱性(ph8.5～8.8)下浮清，清液再加部分磷酸中和后再次浮清，则脱色率要高得多。例如，一批对比试验加磷酸总量均为p2o5 500mg/kgbx，硫熏量不同，分别作一次和二次浮清，有关糖浆色值如下表。
序号 一次浮清加p2o5mg/kgbx 一次浮清硫熏强度g/l 二次浮清加p2o5mg/kgbx 清糖浆ph 回溶糖浆色值ºst 清糖浆色值ºst 脱色率%
1 500 － － 6.7 24.27 14.04 42.0
2 500 1.0 －  7.1 10.24  5.57 45.6
3 500 2.0 － 6.9 27.50 12.24 55.5 
4 300 2.0 200  6.5 22.39 5.94 73.5

上表中第3、4项试验所加澄清剂总量相同，第４项用二次浮清，其脱色率比第３项用一次浮清者高约18个百分点。这说明亚硫酸和磷酸在微碱性下可除去较多的有色物，其原因是糖品中的有色物大部分为弱酸性物质，在碱性下带负电荷较强，较易被钙盐沉淀吸附(例如通过钙离子的架桥作用)而除去。由此得到的清糖浆再加少量磷酸进行第二次浮清，既可以降低ph值适应煮炼工段的需要，亦可再生成磷酸钙沉淀，进一步除去残留的钙和有色物。
　　另一批试验加磷酸总量同为800mg/kgbx，硫熏量不同，分别进行一次和二次浮清，有关糖浆色值如下表，和上述规律一致。
序号 一次浮清加p2o5mg/kgbx  一次浮清硫熏强度g/l 二次浮清加p2o5mg/kgbx 清糖浆ph 回溶糖浆色值ºst 清糖浆色值ºst 脱色率%
1 800 － － 6.7 19.62 8.00 59.2
2 800 1.0 － 6.8 28.56 9.00 68.5 
3 800 2.0 － 6.5  29.48 6.85 76.8
4 300 2.0 500 7.0 28.67 4.65  83.8
5 300 2.0 500 6.7 28.38 4.30 84.8

顺德糖厂在1989年炼糖期用这种方法，虽然原糖色值平均高达84ºst，回溶糖浆平均色值为20.5ºst，最终清糖浆色值降低到5.6ºst，产品全部为优级糖，平均色值50iu，浊度1.0，不溶于水杂质6.8mg/kg。

这个新方法成功地解决了将劣质原糖加工成优质白糖的技术难题，所用设备较简单，投资费及生产成本均较低。它的特点是利用亚硫酸与磷酸的钙盐在碱性下的良好脱色效能，达到了很高的脱色率。

90年代以来，广东的糖厂使用的亚硫酸－磷酸二次浮清法的基本流程如下：

回溶糖浆→预加灰加磷酸→硫熏加灰→充气加絮凝剂→第一次浮清→清糖浆加磷酸中和→充气加絮凝剂→第二次浮清→清糖浆硫熏→煮炼

这个过程的技术条件很重要，主要是：

1、糖浆浓度：关键是进入浮清器的糖浆浓度，一般为62～65ºbx。浓度高时糖浆粘度大，杂质浮升较困难；如浓度低则煮糖汽耗大且时间长。由于石灰乳和絮凝剂都带入水分，回溶糖浆的浓度要略高于上述数值。

2、糖浆温度：浮清器内的温度以75～85℃为宜。温度低时各项化学反应较慢，且糖浆粘度高(特别是浓度高时)，浮升较慢。一般认为糖浆粘度不可高于10厘泊。但如温度过高，既多耗热能，也不利于气泡的稳定。

3、磷酸用量：磷酸和石灰反应生成的磷酸钙有两种功能，一是吸附糖浆中的部分色素(特别是铁和多酚类的化合物)，网络捕集糖浆中的悬浮微粒，是除去非糖份的澄清剂；另一方面，磷酸钙沉淀是絮状物，能网络微细的气泡并善于和聚丙烯酰胺作用形成粗大的絮凝物，利于各种悬浮物的浮升。因此，磷酸较多是有利的。一般在回溶糖浆中加入p2o5 300～400mg/kgbx，在第二次浮清前再加p2o5 150～200mg/kgbx将糖浆的碱性中和，再次提高糖浆清度，并使清糖浆的ph值适当。

4、硫熏量：so2对糖浆有一定的漂白作用，so2和cao 反应生成的caso3沉淀物可吸附除去部分色素和其它非糖份。高硫熏有利于提高清净效果，硫熏强度一般用1.6～2.0g/(滴定10ml糖浆用1/32mol碘液8～10ml)。通常分两级进行硫熏加灰，一级加so20.6～1g/l, 加灰ph7.6～8.0，再进行二级硫熏加灰到规定的指标。

5、预灰ph：回溶糖浆先加石灰和磷酸，一般控制微碱性如ph7.6～8.0，使磷酸和石灰反应较完全，除去较多非糖份，并防止蔗糖转化。

6、一次浮清ph：这是二次浮清法的关键。ph高可使澄清剂的反应较完全，并吸附除去较多色素和非糖份，清净效果较好。但此时浮升较困难，特别是在操作不熟练、ph波动大时，会浮升不良。一般控制ph8.4～8.8，如操作波动幅度大，可控制稍低。

7、二次浮清ph：一清糖浆中含有过剩的溶解的cao，加磷酸使生成磷酸钙，有清净作用并可降低糖液最终含钙量。一般控制ph7.1～7.3，使反应较完全。

8、絮凝剂的应用：必须用性能良好的絮凝剂，并配制良好。两次浮清之前分别加絮凝剂15～20和10～15 mg/kgbx。

9、二次硫熏ph：其作用类似榨蔗生产的二次硫熏，但控制ph宜稍高，如6.4～6.8，以减少蔗糖转化。
　　应用这个清净工艺，技术条件的掌握与稳定是很重要的，而良好的气浮效果更是关键。

在90年代，广东几个炼糖厂应用这个方法更成熟完善，二次浮清的总脱色率达到75～78％。由于糖浆的色泽很浅，甲糖蜜可以大量回煮甲糖，从而大幅度地减少了后阶段物料的数量，减少了蔗糖损失，提高了收回率，亦提高了设备的处理能力。此外，根据原糖的质量情况，在某些情况下可以大大简化前面的蜜洗工序。

因此，这种高效的清净方法不单只改善了清净过程本身，而且大大改进了整个炼糖过程。