| 提高白糖质量的现实措施与研发方向 | ||
| 白糖残留二氧化硫问题 | ![]() |
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| 白糖色值问题 | ||
| 怎样生产质量高而二氧化硫含量低的白糖 | ||
| 怎样生产二氧化硫含量很低的白糖 | ||
| 不用二氧化硫的制糖工艺 | ||
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提高产品质量是企业的永恒课题。目前国内糖厂面对两个重要的具体问题: 1、新的白糖质量国家标准对产品质量要求更高,上榨季一些糖厂未能适应,并由于去年部分地区严重干旱造成糖厂澄清比较困难,以至产品的一级品率下降,二级糖比例增大;糖厂要对产品规定“保质期”,而白糖在这段期间中质量有所降低,使问题更突出。 2、社会和食品卫生的发展趋势,要求逐步降低白糖的残留二氧化硫量。现在已有用户要求白糖残留二氧化硫低于10mg/kg或6mg/kg,甚至无二氧化硫。而国内大部分甘蔗糖厂使用亚硫酸法工艺,如何应对这种趋势和要求? 对于白糖的各项质量指标,难度较大的是降低色值和二氧化硫,而这两者经常是密切相关的。下面围绕这些问题进行深入的分析研讨。 国内绝大多数甘蔗糖厂应用亚硫酸法工艺,以二氧化硫为主要的澄清剂和脱色剂。而且,近年来由于要求白糖的色值更低,多数糖厂的硫熏量逐渐提高。清汁和糖浆中难免含有相当数量的二氧化硫。即使碳酸法糖厂的清净效果已相当好,还是要用硫漂,有时亦难达到一些食品厂的要求。 影响白糖中二氧化硫残留量的首要因素是生产过程中加入的二氧化硫的数量。同时,它还受到甘蔗原料和生产过程中其他因素的重要影响,因而在基本相同的工艺流程和条件下,白糖残留二氧化硫量也会有较大的差异。 二氧化硫在制糖过程中有多种作用,因而在很多甘蔗糖厂和甜菜糖厂中应用: (1) 抑制蔗汁(或甜菜汁)中细菌和酶的活动。 (2) 将有色的有机物的双键部分饱和,使它们的色泽变浅。 (3) 和石灰反应生成亚硫酸钙沉淀,将多种杂质(包括色素)吸附一起沉淀除去。 (4) 清汁中的亚硫酸可以减轻蒸发过程中的美拉德反应,减少色泽加深。 (5) 将高价铁化合物还原为低价铁,防止低价铁氧化成高价铁,使铁化合物颜色较浅。 (6) 白糖中的二氧化硫可以减慢酚类物和低价铁被氧化的速度,减缓白糖变色。 制糖工艺要发挥二氧化硫有益的作用,又要防止白糖含二氧化硫过多,这是糖厂必须解决好的技术难题。 白糖中的二氧化硫来自蔗汁硫熏和糖浆硫熏。蔗汁硫熏加入的二氧化硫大部分在澄清过程中形成亚硫酸钙沉淀而从滤泥排走,但也有少量存留在清汁中,其比例和澄清的工艺技术条件和操作管理有关。清汁中的二氧化硫在蒸发过程中部分随汁汽挥发,另有部分被氧化(成为三氧化硫和硫酸盐),但大部分是留在粗糖浆中。糖浆再次进行硫熏,其中的二氧化硫量增加。它们在煮炼过程中部分随汁汽溢去,部分被氧化,但大部分是形成亚硫酸钙沉淀和溶解性的亚硫酸氢钙、以及亚硫酸与有机物的化合物,存留在糖膏内。它们会以不同的形式进入到白糖产品,如晶体生长时将少量母液包裹在晶体中、沉淀物微粒混杂在产品中等。在白糖晶体表面有缺陷及细晶体较多时,这些现象比较严重。 按目前的质量标准,白糖残留二氧化硫偏高的主要原因是: (1) 糖浆硫熏量偏大。 (2) 澄清处理不好,清汁残留二氧化硫偏高。 (3) 滤汁质量差,增加了入罐清汁的二氧化硫量。 (4) 蔗糖结晶质量不好,晶体缺陷多和细晶粒多。 目前多数糖厂的糖浆硫熏用ph值来控制,这是不科学的。应当改为用糖浆中的二氧化硫量来控制,如同蔗汁硫熏那样。因为糖浆ph值受到很多因素的复杂影响(甘蔗原料的成分、粗糖浆的ph值等),同一ph值下的糖浆含二氧化硫量会有较大的差别。因此,糖厂应当经常取硫熏前后的糖浆,用碘液滴定,测定它们的二氧化硫含量。因为糖浆颜色较深,可以只用5ml的样本,加20~30ml蒸馏水稀释,以便观看滴定的终点。应当将这个分析项目作为车间岗位的常规工作。积累较多的数据,将硫熏糖浆的二氧化硫量和白糖二氧化硫量联系起来,找出白糖二氧化硫量不超标的糖浆的极限硫熏量,据此进行操作控制。此值在不同糖厂和不同时期会有差异。通常,5ml硫熏糖浆消耗碘液不应超过4ml。 近年来一些糖厂白糖二氧化硫含量高是和设备有关的。有些糖厂将糖浆硫熏器的尾管加长,例如到6m,喷射器抽吸力很强,而且硫气管道直径大,阀门打开一点,硫熏已经过量。其实糖浆硫熏不应该用很长的尾管,一般3~4m已经足够。过长是有害的。有上述情况的糖厂,应当在原有的硫气阀旁边装直径较小的旁路管和阀门,不用原有的阀门。要能够灵活地调节糖浆硫熏量。 清汁中残留二氧化硫偏高,是不少糖厂白糖二氧化硫高的重要原因。应当经常取澄清汁和滤清汁用碘液滴定,分析它们的二氧化硫量。这也是衡量澄清效果是否良好的一个重要标志。国内的亚硫酸法糖厂,较好者10ml澄清汁耗碘液低于3ml,中等的为3~4ml,较差的超过4ml,个别厂在澄清不正常时,此值会高于5ml。如果发现此值偏高,必须尽快找出原因,采取措施改进。 清汁中残留so2多,有时是由于甘蔗的质量不好,不新鲜,本身的酸度大,胶体物质多,以及石灰质量不好,影响亚硫酸与钙反应不完全。但在很多情况下,是由于清汁ph偏低或波动大,使清汁中残留大量溶解性的亚硫酸氢钙。另一重要原因是二次加热温度偏低或波动大。糖厂必须加强对澄清技术条件的控制,力求适当和稳定,这是亚硫酸法工艺的极重要环节。在蔗汁质量良好(比较新鲜、纯度较高、还原糖较少)的情况下,应当用偏高的清汁ph值,例如7.2~7.3,绝不要出现7.0以下。同时要尽可能稳定。二次加热的温度不可低于100℃。 近年发现,滤汁质量对白糖的二氧化硫含量有显著影响,特别是无滤布吸滤机的滤汁回流到中和汁再处理,降低了澄清汁的质量。采用新的滤汁处理技术得到清亮的汁,入蒸发罐而不回流,可有效地降低白糖残留二氧化硫量。多个糖厂应用这项技术有良好效果。 |
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白糖中的色素主要是高分子量的多酚类物质和糖类分解(包括美拉德反应)产物以及它们与铁的化合物。影响白糖色值的因素很多:甘蔗原料的情况、澄清处理、煮炼技术和产品保存等。糖厂的白糖色值偏高比较常见的原因有: (1)甘蔗质量影响:如甘蔗夹杂物多(特别是蔗尾长)、不新鲜;品种不好、糖分和纯度低;蔗区土壤含铁量高;甘蔗施肥用硫酸铵,过量施加氮肥而少用磷肥;甘蔗生长条件不良,如遇到长期干旱或低温霜冻等。 (2)澄清处理不好:燃硫设备或操作不好,生成三氧化硫;中和ph偏低或波动大,二次加热温度偏低或波动大;石灰和石灰乳质量不好;沉淀池停留时间长,泥汁积存多,ph下降大;吸滤机滤汁回流使部分非糖分复溶;蒸发设备偏大,对流不好,经过时间长,致使色值升高;糖浆硫熏ph偏低,使煮糖物料含铁量不断增加等。 (3) 煮炼系统:煮糖种子质量不好,晶粒不整齐;煮糖过程浓度波动大或洗砂过度,使晶体包藏母液多;煮甲糖过多用深色物料(洗蜜和回溶糖浆);丙糖煮糖和分蜜操作不良,赤糖质量低,回溶糖浆质量差,无适当的处理。甲糖分蜜打汽温度高,白糖冷却设备与效果不良、装包温度高等。 糖厂应努力处理好这些问题。如果白糖色值还是偏高,应当改进糖浆的处理(如应用新的高效糖浆磷浮工艺),采用新的滤汁处理和回溶糖浆处理技术。同时要密切注意糖浆的so2量和ph值,减少煮炼长过程中对铁器的腐蚀。以及将煮炼的部分重要设备表面喷铝,降低物料含铁量。 |