第一部分

第二部分

一、

二、

三、

四、

五、

近年来，随着人民生活水平和社会整体消费水平的提高，我国食糖市场对白糖质量的要求也明显提高，而且出口白糖也必须有较高的质量。因此，我国制糖工业必须大力提高白糖质量，并使之提升到较高的档次，例如达到我国的优级糖标准（主要指标是色值80iu以下），再进一步达到国际白糖的标准（色值60iu以下），及达到国外精糖的标准。

为了尽快实现这一目标，应当适当地运用现代的高新科技。围绕这个课题，作者及其同事们在近几年进行了多方面的研究工作，得出了几种现实可行的方法。在本文中，先对国内外前阶段的情况作一个概括性的回顾，然后介绍我们近期的工作，推荐几种提升我国白糖质量与档次的方法。

第一部分、对过去的回顾

我国产糖以甘蔗糖为主，大部分用亚硫酸法，白糖的色值较高，一般超过色值100iu，混浊度、不溶物和二氧化硫含量也都较高。碳酸法糖厂虽然能够生产出色值较低、质量较好的白糖，但产品长期存放后也会变黄。多年来，我国糖业界已经对这两种制糖工艺作了很多的改进，耗用硫磺、石灰、磷酸等的数量越来越多，虽然有一定的效果，但上述问题仍然无法根本解决，而且还导致产生其他问题，如蒸发罐积垢严重，降低设备效能和增大能源消耗；碳酸法用石灰量很大，生成大量污染环境的滤泥等等。

国内目前产品质量较高的白糖，是广东顺德、东莞、中山等三个糖厂用原糖加工、用二次磷浮法生产的产品，色值可以根据需要控制在60iu以下，多年来大量出口到国外市场。几个碳酸法糖厂炼糖的质量也较好。此外，广州华侨糖厂以白糖为原料，通过离子交换树脂脱色，生产色值20iu以下的精制糖，但由于成本与价格较高，销售量不大。

在国外，欧洲和北美的甜菜糖厂用比较先进和复杂的碳酸法生产白糖（色值低于60iu），亚洲、中南美、澳洲和非洲的甘蔗糖厂，一部分生产原糖，作为原料供给精炼糖厂再加工，另一部分也是用亚硫酸法生产质量较低的白糖。前一种方法亦称为两步法或重结晶法，要进行两次煮炼，能源消耗大，使用设备多。国外不少专家正在研究，应用各种新技术，争取改变为用一步法直接制成产品。据国外专家预测，这些研究可能在10年内逐步淘汰两步法。

如何应用高新科技、大幅度地提高白糖的质量，是国内外糖业界共同关注的重大课题。

从理论上来说，能够提高白糖质量的方法是很多很多的，在实验室内可以应用的方法也很多。不过，由于蔗糖产品的价格较低，而多数新技术的成本相当高，难以在制糖工业中应用。因此，必须认真考虑成本方面的因素，努力寻求效果好而费用相对较低的方法。这就是解决这个问题的关键和难点。

国内外研究应用的提高白糖质量的主要新科技方法，主要如下：

（1）有机阳离子表面活性剂，主要的如各种季铵盐、聚胺等。它们在溶液中带强烈的正电荷，能与糖液中部分带负电的有色物质结合而凝聚，再通过磷浮法除去。英国tate & lyle公司(泰莱公司)开发应用的一种季铵盐：“talofloc"(化学名为二甲基双十八烷基代氯化铵)，用于处理原糖回溶糖浆，加入量0.03%～0.08%，脱色率在30%～60%之间。季铵盐有多种，我国亦有产品，还有聚胺(美国米兰公司开发)，脱色效果都不错。但它们的价格较高(每吨数万元)，只能少量用于炼糖厂；如用在甘蔗糖厂，成本过高。

（2）以天然高分子原料经过化学处理制成的物质。例如壳聚糖，是由甲壳素经脱乙酰化反应制得的一种碱性多糖，在溶液中带强烈正电荷，能与蔗汁和糖浆中的负电有色物质结合凝聚，有良好的脱色作用。但它生成的凝聚物较难分离，且价格较高。另一类是以植物原料(如蔗渣)加入氢氧化钠、二乙氨乙基氯(简称deae)等进行反应制成，产物对糖液有良好的脱色除浊性能。此法使用的化学剂量相当大，成本高，需继续改进。

（3）聚铝化合物。聚铝是一大类人工制造的铝的聚合物的总称，亦称聚合氯化铝或碱式氯化铝。它已广泛应用在水处理中，其絮凝和脱色效果显著优于传统的净水剂硫酸铝和明矾。聚铝是多个铝离子通过-oh基(或水分子)“桥联”而聚合形成的较大的离子型化合物。它在溶液中带强烈的正电荷，对负电性物质有良好的凝聚作用。华南理工大学在20世纪80年代开发成功的g409澄清剂，曾在多个糖厂应用，可提高糖液和白糖的质量。近年国内外大力研究这类物质，聚铝离子中的铝原子数量已由初期的3～6个，提高到8、10、13、15、24、54……个。随着聚合度增大，聚铝离子的正电荷更强。如al₈(oh)₁₆离子带8个正电荷，al₂₄(oh)₆₀离子带12个正电荷，al₅₄(oh)₁₄₄离子带18个正电荷等。它们对溶液中负电性物质的吸附和凝聚能力亦大幅度提高。广西天人科技开发有限公司新近开发成功的tr澄清剂，是分子量特别高的聚铝化合物，加入糖厂的各种糖液中都能将大部分有色物凝聚除去(后述)。

（4）活性炭。这是多个行业中广泛应用的高效吸附剂，在国外的炼糖厂和甜菜糖厂中用得不少。它能够吸附除去多种有机非糖份，特别是不带电的成分，脱色能力较强。国内已有多个活性炭制造厂，年产量已位居世界前列，有些产品的质量也相当好(例如上海活性炭厂生产的糖用活性炭)。但国内糖厂很少应用，主要原因是它的价格较高，用量较大。其实，在某些重要的工艺环节适当地使用活性炭还是“物有所值”的。

（5）臭氧。它是一种很强的氧化剂，能够将多种有机物特别是有色物质氧化，并断裂变成分子量较小的无色物质。在国外已广泛应用于自来水的净化。臭氧对糖液有很强的脱色作用，可以达到70%～90%的脱色率。用于炼糖厂处理原糖回溶糖浆的效果较好。如用在甘蔗糖厂中，臭氧用量大，成本高，还要注意防止还原糖被氧化。

（6）离子交换树脂。它们的特点是对溶液中某些成分的物质(例如有色物质、有机或无机的阳离子或阴离子)有很强的交换吸附能力，善于将它们从溶液中分离出来。不同类型的树脂有不同的特性。将糖液通过适当类型组合的离子交换树脂柱，可以除去大部分色素和无机物，得到高纯度、低色值的糖液。这种方法在国外已很普遍地应用于制造精炼糖，在一些甜菜糖厂也有应用，重点是除去有色物质，亦有用于除去钙镁盐等无机物。但在甘蔗糖厂还很少用。主要原因是离子交换树脂容易被杂质(特别是大分子有机物)污染而降低效能，故只适宜用于处理杂质少的物料。使用树脂的投资和经常费用也比较高，故通常在树脂柱之前，先将糖液经过较完善的澄清处理或再经活性炭处理，以延长树脂的工作周期和寿命，降低树脂再生的费用和损耗。

（7）微滤膜及超滤膜。它们是孔隙很微细的过滤介质，可以隔除各种微细的粒子。  微滤使用的微孔膜的孔径为0.02～ 0.1μm，能截留直径0.05～0.2μm的微粒或分子量大于10⁶的高分子溶质、细菌和很微细的悬浮颗粒，得到很清亮的滤液，但它对溶解性的物质除去不多。超滤膜的孔径为1～20nm，能够截留分子量为300～300000的各种有机大分子物质。其中较常用的超滤膜的截留分子量为10000～50000，可以隔除该分子量以上的物质，包括大部分蛋白质、葡聚糖等胶体，但对分子量低于截留值的物质，包括多种有色物和无机化合物的除去较少。将糖液用适当的超滤膜过滤，再用离子交换树脂脱色和除去无机盐，就可以直接煮制精糖。目前的主要问题是膜的价格高，易受污染，过滤速度不够大等。美国一个糖厂曾在生产上试验用膜过滤蔗汁，可提高产品质量，但膜的维护和更新费用过大。国内外都在进一步研究，降低膜的成本，提高它的通过量，预防它受污染，和使糖液中的杂质较易用膜除去。

（8）电渗析。在液体中通入低压直流电，利用两种类型的离子交换树脂膜，分别阻截液体中带正电的和带负电的离子，将它们集中和分离出来。电渗析技术现已大规模地应用在海水的淡化。国内外都曾研究用这种方法处理甜菜汁和甘蔗汁，以及糖蜜，可以除去大量的无机物，物料纯度得到较大提高。但树脂膜受污染的问题较难解决。

（9）电解技术。在糖液中直接通入低压直流电，产生多种复杂的电化学反应，可以使有色物质凝聚，并可除去多种杂质。国内外在上世纪50年代都曾进行研究，主要困难是电流和电极的消耗量较大，成本较高。近年又在新的技术基础上进行探索，有显著的进步。

（10）糖液气浮清净技术。这种技术在近20年有很大发展，有多种工艺流程，可用于处理糖厂中的不同物料，取得良好效果。我国在这方面的研究和应用有很多项是创新的，至今仍为我国所独有。特别是在炼糖工艺中，广东在80年代创造的二次磷浮法，脱色率高达70%～80%，大大超过了国外的水平，为几个加工原糖的糖厂创造了可观的经济效益。在榨蔗生产中，广东80年代初已有数个糖厂成功应用糖浆磷浮法，90年代初滤汁气浮亦取得成功。近几年，我们与广西的数个糖厂合作，研究新的糖汁气浮清净技术，包括处理中间汁的碳酸磷浮法，处理混合汁的低温磷浮法，处理无滤布吸滤机滤汁的磷浮法，已在4个糖厂中连续运行了一段时间，都取得良好效果，虽然还有一些缺点，但只要稍为改进，就可以取得完满的成功。

由于将糖液深度脱色和提纯的费用都比较高，为降低成本，应当先将糖液经过适当的前处理，用较简单的方法和较低的成本尽可能多地预先除去糖液中的杂质。结合应用气浮清净技术是很适合的。

对于甘蔗糖厂的混合汁，低温磷浮法是一种很好的前处理方法。它的流程和设备比较简单，能除去大量的有机物质和色素，蔗汁纯度也有所提高。将低温磷浮法和tr清净剂或活性炭适当地结合应用，可以生产色值100iu以下的白糖，以至达到我国现行标准的优级糖。这样就不再需要用原来的亚硫酸法或碳酸法，大幅度降低白糖的二氧化硫含量，减少石灰用量和蒸发罐的积垢，设备和操作管理也相应简化。这个方法对白糖质量还有一个很大的好处，就是在前面除去了大部分的淀粉、蔗蜡等有机物，产品中很少这些成分，因而很少形成“酸性絮凝物”，消除了亚硫酸法白糖质量的严重缺陷。此法还有一个很重要的好处，就是便于从低温磷浮的滤泥中提取蔗蜡、二十八烷醇等多种高档高值产品，大幅度提高糖厂的产值和经济效益。

在这个基础上，再用离子交换树脂作进一步的脱色和提纯，就可以直接生产精制糖，实现一步法制精糖。在这方面，我们不需要国外专家估计的10年时间，而可能在3～5年内实现，使我国在这方面的进步达到世界先进水平。

第二部分、近期的工作和几种现实的措施

近几年来，作者与广西的数个单位合作，对上述的各种方法进行了广泛的研究，重点研究了几种无机化合物、活性炭和电解技术，以及多种前处理方法，掌握了大量重要的数据和规律，求得了几种在目前已经现实可行的、效果较好而成本不高的方法，可以扩大在生产上研究应用。下面进行详细讨论。

一、tr 高效清净剂

这种清净剂是广西天人科技开发有限公司新近开发成功的新产品。它是分子量特别高、盐基度很高的聚铝化合物。经过华南理工大学测试中心用高新科技方法检验（使用德国的超导核磁共振谱仪等），说明它包含三个组成部分：35.4％是极高分子量的聚铝，分子量达到50000～100000；56.1%为分子量约10000的成分；8.5%的分子量低于500。主体部分的分子量远远高于其他文献所载的数值，是这方面的重要突破。它的盐基度为87.5%，高于一般产品的50%～70%。这说明它含氯离子的数量较少，即“杂质”较少。它用优质铝锭为原料制造、相当纯净(不同于一般聚铝产品用铝灰制造)，重金属含量极低。经广西疾病预防控制中心（卫生监测检验中心）检验，该品属于“实际无毒级”。它在糖液清净中的试验应用已通过广西区科委组织的专家鉴定。它的产品是液体制剂，固含量为30～33％。

我们对tr清净剂的性能进行了大量的实验研究，应用了糖厂的多种物料：清汁、滤汁（重点是无滤布吸滤机的滤汁）、浮清汁、蒸发糖浆、赤糖回溶糖浆、原糖回溶糖浆等，包括亚硫酸法和碳酸法的物料。全部实验都取得了良好的脱色清净效果。加入少量tr清净剂，脱色率即达到30～60％，如果大量加入，脱色率可达到70～90％。它们特别善于除去糖液中的高分子量有色物，因而使糖液对560nm波长的吸光率有较大幅度的下降，糖液所带的红色和褐色明显变浅(这些色素特别容易使白糖着色)。我们还分析了糖液中的主要有色物质――多酚类物质的含量，以及各种处理前后的变化，说明tr清净剂可以大量除去多酚类物质，它的除去率与糖液脱色率有明显的相关关系。

通过大量的实验研究得知，这种清净剂的适用条件是比较广的，ph值6～8，温度40～90℃都适合。它略带酸性，加入糖液中后，有时要加入很少量的石灰乳或糖化钙溶液来调节ph值（如使之恢复原值）。将这种清净剂加入于糖液中，该清净剂与糖液中的色素、胶体相结合，自行凝聚和析出一些很微细的粒子，使溶液变浊，通常需要缓慢搅拌约5分钟使反应完全，凝聚物变得较粗大。将溶液过滤可以得到很清晰的溶液。当糖液的浓度在25obx以下时，过滤比较快，但糖液浓度高时过滤较慢（这还与温度有关）。在原来的混浊液中加入很少量的聚丙烯酰胺絮凝剂，如2mg/l，很快就形成粗大的絮凝团块，并迅速向下沉降。如果糖液中原来有少量的沉淀物，例如无滤布吸滤机的滤汁，或碳酸法的二碳饱充汁，加入tr清净剂和絮凝剂后生成的粗大絮凝团，可以在半分钟内沉淀下来。如果糖液中原来的沉淀物很多（例如混合汁、中和汁或碳酸法一碳饱充汁），则该清净剂新生成的沉淀物因数量不多，对整体影响不大。如果将该清净剂加入糖浆中，则可以用气浮法将形成的沉淀物分离除去。下面再结合部分实验数据作进一步的讨论(加入tr量均按液体制剂计算)。

二、在原有的工艺流程中应用tr高效清净剂提高产品质量

tr清净剂可以用在原有的亚硫酸法或碳酸法工艺流程中，显著地提高产品质量。使用方法多种多样，有些可以完全不增加设备，或只增加简单的设备，所需费用很少。使用成本不高，主要决定于tr清净剂的加入量以及所需要达到的效果。在这方面采取措施，多数亚硫酸法糖厂都不难全产一级糖，消灭二级糖，及将白糖的色值再降低20～40iu，从而增加销售糖的收入。

下面结合实验数据讨论tr清净剂的各种应用方法。

（1）处理吸滤机的滤汁，成为清晰浅色的清汁（不用回流）

糖厂吸滤机的滤汁，浊度和色值都较高，对白糖质量有不良影响。特别是无滤布吸滤机的滤汁，通常都含有大量沉淀物，颜色深，需要回流再次进行澄清处理，这就增加了澄清设备的负担和蔗糖的转化损失。这是亚硫酸法糖厂普遍存在的问题。

将吸滤机的滤汁加入少量的tr清净剂，搅拌数分钟后加入微量（约2mg/l）的絮凝剂，就形成深色的团块状的絮凝物，很快向下沉降，几十秒钟就可以得到清亮而浅色的清汁。汁中原有的悬浮物和新析出的深色杂质一起沉淀到底部而除去。我们已经在广西和云南不同地域的15个糖厂进行了一百多组实验室试验。虽然这些糖厂的甘蔗情况有相当大的差异，但这种滤汁处理方法无一例外都有良好的清净和脱色效果。加入清净剂较多时，脱色率较高。分析结果说明，tr清净剂善于除去蔗汁中最有害的色素－多酚类物质，除去率随加入tr清净剂量增加而升高，多次实验的平均结果如下表。

这项处理所需增加的设备很少，费用不多。生产费用为每吨滤汁增加0.5～1.5元（根据要求的脱色率而定）。                              

（2）处理赤糖回溶糖浆，消除它对白糖质量的不良影响

糖厂的赤砂糖，过去作为成品出售，但因它的质量不好，近年已不受欢迎，价格很低。如将它回溶煮白糖，则会显著降低白糖质量。多数糖厂对此都感到为难。将回溶糖浆用磷浮法处理，可以除去其中的混浊物质，但脱色不多，因此有些糖厂虽然有此设备，亦很少使用。如果结合使用tr清净剂，则可以大幅度提高磷浮处理的脱色作用，得到低色值的糖浆。这是一个费用与成本不大、现实可行的方法。

据多次试验，赤糖回溶糖浆原来的色值约4000iu，加入不同量的tr清净剂，进行磷浮处理的总脱色率的平均值如下表。

处理后的回溶糖浆，色值可以低于蒸发罐的糖浆，且纯度较高，很有利于提高白糖质量。为实施这个项目，设备费用15～20万元，生产费用增加对每吨赤糖为50～80元。

这项技术还可以发挥另一种作用，就是糖厂在停榨后将赤糖(包括自产的和外购的)回溶，用磷浮及加tr清净剂处理后，再煮制原糖，或将此种原糖再加工成白糖。这是一个解决赤糖出路的好方法。 

（3）用在糖浆磷浮中提高清净脱色效果

现在国内有数个糖厂用磷浮法处理蒸发罐的糖浆，对提高白糖质量有一定效果。与未用时对比，白糖色值降低约20iu，不溶物和二氧化硫含量都显著降低。如果结合使用tr清净剂，则清糖浆色值和白糖色值可以进一步降低。如据多次试验结果，在糖浆磷浮中加入不同量的tr清净剂，脱色率提高的情况如下表：

加入0.2～0.3%的tr清净剂，脱色率就比单一的磷浮处理提高一倍多，预计白糖色值可降低30～50iu。这种方法对于已有糖浆磷浮设备的糖厂是最方便和适合的，只需将原有的磷浮系统的设备稍为改进就可以了。生产费用增加对每吨糖约15～20元。如果原来未有糖浆磷浮设备，则新增该系统约需设备费50万元，而吨糖成本增加约18～22元。最近在广西的一个糖厂进行了连续三个班的生产应用，证实了这个效果。 

（4）用在碳酸法糖厂提高清汁质量

碳酸法白糖的质量较高，但从高要求来衡量还有不足之处，即在存放时仍会变黄。其根本原因是清汁中仍然含有相当数量的多酚类物质。据多次分析某碳酸法糖厂的二碳清汁，它的多酚类物质含量为150～230mg/kg，虽然比亚硫酸法糖厂清汁低，但这个数量已足以影响白糖在存放时被氧化而呈黄色。在碳酸法澄清流程中适当使用tr清净剂，可以显著地提高多酚类的除去率，改善白糖质量。一种简便的方法是在二碳饱充后过滤前的蔗汁中加入少量的tr清净剂，数量为蔗汁的0.01%～0.02%，它和汁中杂质结合形成的沉淀物，和二碳饱充生成的碳酸钙沉淀在二碳过滤时一起除去。这样清汁色值可再降低30～40％，多酚类物质减少15～30％。此法不用变动流程和设备，对原有生产过程无不良影响（二碳汁的过滤速度基本不变），药剂费用对每吨糖只是3～6元，是一种成本低、效果大和最容易实行的方法。

（5）用在炼糖生产中

国内有数个糖厂专门加工进口的原糖，分别用二次磷浮法或碳酸法。多数炼糖厂都有原糖蜜洗设备，当原糖质量不高时，将原糖先行蜜洗再回溶；如原糖质量很好则不经蜜洗。在炼糖工艺中也可以灵活地使用tr清净剂。在用磷浮法的糖厂，回溶糖浆在磷浮处理时加入tr清净剂，可以进一步降低清糖浆的色值；也可以将蜜洗生成的糖蜜，加入tr清净剂和磷浮处理，大量除去其中的色素和胶体，减少它们对后阶段生产的不良影响。在用碳酸法的糖厂，可以在碳酸饱充后的糖浆中加入tr清净剂，然后过滤，糖浆色值就更低，也可以相应减少碳酸饱充的加灰量。后者对于石灰窑能力不足的糖厂是特别有利的。我们已对这几种方法进行过初步实验，都有良好效果。至于其最佳应用方法还需进一步研究。

三、改革制糖工艺、生产高级糖产品

我国的制糖工艺主要应用亚硫酸法和碳酸法，它们都已有约100年的历史。随着社会的发展和进步，这些方法的缺陷越来越突出：亚硫酸法的产品质量不够好，碳酸法的滤泥污染严重，这些问题都迫切需要改进，现在已经到了对制糖工艺进行重大改革的时候了。我们近年的研究工作，一个重点就是用其他高效可行的方法取代这两种老工艺，把它们送进博物馆。
我们研究的新方法，首先要求产品质量高，第一步的目标是符合目前国家标准的优级糖，第二步的目标是达到国际白糖质量标准，更高的目标是部分生产精制糖。同时要求生产工艺和设备的效率高，流程不能太长，生产过程要快，糖份收回率要高，设备和操作管理比较简单，设备投资不能过大，生产成本增加不多，让糖厂能够通过科技进步取得良好的经济效益。
经过多年的研究，我们已经对解决这个问题有了扎实的技术基础和相当充分的把握，具体实施已是指日可待。我们乐意与热心的制糖企业合作，共同攻下这个国际性的制糖科技堡垒，为我国的制糖科技与生产发展作出贡献。下面分别讨论生产优级糖和精制糖的新方法。

（1）生产优级糖

目前我国优级糖的质量标准，色值要低于80iu。这种产品在国内外都有较大的需求，如多数的高级饮料厂（如可乐厂）和食品厂、以及我国北方大量需要的绵白糖、出口的白砂糖等。优级糖的市场很大，可以大规模生产。
制造优级糖的首要关键是将蔗汁和糖浆较充分地脱色和除去混浊物。较好的方法是将低温磷浮法和tr清净剂相结合。混合汁先经低温磷浮法处理，得到的浮清汁加热到约85℃，加入tr清净剂，进入新型的快速沉降器分离，得到的清汁色值为20～40ost，清汁蒸发后的糖浆，再进行磷浮清净，得到浅色而清亮的糖浆，送往煮糖。整个过程不使用二氧化硫或二氧化碳，加灰量很少(只约为原亚硫酸法的1/4)。基本流程如下：

混合汁－→预灰中性－→预热55℃－→低温磷浮澄清－→浮清汁－→加热85℃－→加tr清净剂－→快速沉降－→清汁－→蒸发－→糖浆－→磷浮清净－→清糖浆－→煮糖

全流程经过三种不同工艺条件的处理，每次都大量除去各种不同的非糖份，这就保证了澄清效果达到相当高的水平。这些处理分离过程都很快，每次都不超过15分钟，全过程经过的时间不到一小时，比亚硫酸法流程快很多。所用设备的体积不大，结构不复杂。

据多次实验，低温磷浮阶段可除去大量的胶体物质，如淀粉和蔗蜡除去80～95％，蛋白质60％，可溶性硅化合物35％，脱色率约30％，纯度提高1～1.5。浮清汁加入tr清净剂后得到的清汁，质量进一步提高，随加入tr清净剂量增大而升高，如下表。

加入tr清净剂可除去大量色素及部分钙盐。得到的清汁质量远远优于亚硫酸法清汁。这种方法的成本只比亚硫酸法高一些。如果加入tr清净剂较多，清汁质量可达到碳酸法的水平。

将这种清汁蒸发浓缩到60obx，然后进行磷浮清净处理，得到的清糖浆色值再降低到约500iu或以下，外观黄色，只略带红色。根据生产实践经验，用这样的糖浆完全可以煮制得优级糖。而且在技术上还有潜力，只要略增加tr清净剂的加入量，糖液的色值还可以进一步降低。

（2）生产精制糖

在上述基础上，可以再配套相应措施生产精制糖。其适合的生产规模和处理物料量，可以按照市场对精糖的需求量来决定，无需与主流程相同。

在工艺方面，必须尽可能加强全过程的脱色和提净作用，将糖液中的有色物质和其他非糖份减少到最低限度。为此，按上述前段流程，要增大加入tr清净剂的数量，使清汁色值降低到15～20ost；蒸发以后的糖浆不用磷浮，而是加入活性炭和硅藻土过滤（如使用上海活性炭厂生产的糖用活性炭，加入量约0.3%），再通过适当的离子交换树脂（如丙烯酸树脂和苯乙烯系树脂及阳离子树脂）柱，将糖液色值降低到2～3ost，并除去大部分无机物，糖浆纯度大幅度提高，然后煮制精糖。这种方法的吨糖成本可能增加200～300元。

在精制糖流程的后半段，很多设备都要用不锈钢制造，价格较高，而且新购离子交换树脂的费用相当大，计入生产成本的影响很大，因此，有关的决策要很审慎。

四、活性炭及其应用

活性炭是一种强力高效的吸附剂和脱色剂，广泛应用于将各种液体制品和饮料进行脱色、提纯、净化，以及吸附有害气体等许多方面。活性炭对糖液有良好的脱色作用，国外不少制造精糖的糖厂和部分甜菜糖厂，亦用活性炭将经过澄清处理之后的糖液脱色提纯，但国内糖厂在这方面的应用还很少。国内外制造的活性炭，都有一类称为"糖用活性炭"的产品，它可用于糖厂，也可以用在其他类似的行业，如葡萄糖溶液和味精溶液的精制脱色等。

活性炭的主要成分是碳，含碳量约90%，通常是用各种植物碎料（木屑、椰壳、蔗渣等）或适当的煤或木炭为原料，经过特殊的加工和活化处理制成。活性炭的内部有很多极微细的孔隙，因此总表面积很大，有很强的吸附能力。活性炭粉粒中孔隙的直径和数量对它的性能有很大影响。通常将这些孔隙分为微孔、中孔和大孔三类。微孔的尺寸<1.0nm，中孔的尺寸为1～25 nm，大孔的尺寸>25nm。糖用活性炭的主要特点是具有较多的中孔，因而适于处理含有较多大分子有机物的溶液。这种活性炭的性能常以"焦糖吸附值"表示。我国"糖液脱色用活性炭"有优级品、一级品和二级品三种，此值分别高于100、90和80。

活性炭产品主要有粉状和粒状两大类。粉状活性炭的吸附性能较强，应用较普遍。它是非常微细的粉末，绝大部分可通过200目筛网，大部分可通过325目筛网，粉的尺寸在1～150μm之间(平均约40μm)。粉状炭的缺点是难于再生，通常只用一次(或两次)就弃去，消耗量较大。

我们用多种国产的活性炭样本进行了对糖液脱色性能的试验，以上海活性炭厂生产的糖用活性炭的性能较好。例如一种糖汁在70℃下加入不同量这种活性炭，搅拌15分钟后过滤的脱色率平均如下：

如果加活性炭量更大，脱色率可以高达70～80％。

活性炭最善于吸附溶液中不带电(或电荷较弱)的分子量不大的有机物，因而善于吸附糖液中的小分子酚类物，它们在糖汁中为数不少。活性炭的这种性质刚好与tr清净剂等带强正电性的脱色剂的功能互相补充。因此，在制造精糖时，糖液在用tr清净剂脱色后，宜再用活性炭脱色，以更完全地除去各类有色物质。

五、糖液的电解处理

在糖液中通入低压直流电，即产生一系列复杂的电化学反应，主要如下：

1、在阳极产生氧化作用，将糖液中的有色物氧化和分解。

2、在阴极产生还原作用，使糖液中部分含有双键的有色物转变为饱和的无色的物质。

3、糖液中带负电的胶体物质，在阳极附近被"电中和"，进而凝聚沉淀。

4、糖液中的有机酸，在阳极上分解为二氧化碳和碳氢化合物（kolbe反应）。

5、糖液中的多种无机离子，如镁、铁、铝等以及硅酸，在电极附近形成沉淀物而除去。

6、电解过程产生大量微细的气泡，吸附糖液中的部分杂质浮起到液面上而除去。

这些反应降低了糖液的色值和胶体含量，灰分略为降低，纯度亦有提高。但其具体效果与电解的各种条件有很密切的关系。电压、电极材料、温度、溶液ph值、电解容器中的流体动力条件、电解时间等都有很大的影响。经过对各种因素的研究探索，已掌握了一些主要规律：宜用较低的电压，如1.5～3伏，以减少电流和电极的消耗；在多数情况下用铝电极的效果较好，用铸铁电极则较便宜，但可能增加糖液含铁量而至色泽较深(在某些条件下可以避免)；温度以约70℃为宜，以适当降低糖液的粘度和加速反应；电极的排列宜密，增大一定体积内的电极面积，缩短所需的电解时间；电解室内应有较强烈的搅拌，促进电解的传质过程等。我们已在大量实验室试验的基础上，进行过连续三个班的糖汁电解小规模试验，脱色效果较好，可以扩大进行连续性的中型试验，为在生产上应用打下基础。