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糖厂滤汁中会有微生物繁殖吗? |
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| 2005年2月15日 | |||
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近年来,陆续有糖厂发现滤汁中有微生物繁殖,造成滤汁ph下降,纯度降低,有时发出酸臭的气味,在设备的死角形成黑色膜状物,或白色的珠状团粒-“蔗饭”,严重时在泵出的滤汁中也有发现。为什么会发生这些现象呢? 甘蔗压榨得到的混合汁,含有很大量的微生物。它们在蔗汁加热到约100℃时,大部分被杀死。但也有一部分微生物没有死亡,只是失去了活性,停止活动,而在温度降低到一定程度时,又会再复活,重新繁殖。这种情况与微生物的种类和特性密切相关。不同的微生物的“耐热性”不同。 蔗汁中的微生物的种类很多。据国外研究报道,有些蔗汁中含有约50种不同的微生物,包括霉菌、酵母菌和细菌三大类中的多个菌种,主要的如肠间膜明串珠菌(leuconostoc mesenteroides),酵母类的酵母属(saccharomyces)、圆酵母属(torula)、毕赤氏酵母(pichia),细菌类(假单孢菌属(pseudomonas))、土壤芽孢杆菌属(蜡状芽孢杆菌(bacillus cereus))等等。 各种微生物按其活动的温度范围可分为三类: 1、 中温性微生物,可在30℃~50℃之间活动,多数微生物属于这类。 2、 低温性微生物,可在0~15℃之间活动。 3、 好热性微生物,可在30℃~70℃之间活动。 蔗汁中经常存在肠间膜明串珠菌,它们消耗蔗糖而生成葡聚糖(45%)、明串珠菌细胞(通称蔗饭、20%)、有机酸(乳酸、醋酸)和二氧化碳、乙醇、果聚糖等。未收割的甘蔗如果在蔗杆上有裂缝,就会受到这种细菌的感染。对于无破裂的甘蔗,收割前很少这种细菌。但在收割后,这种细菌在甘蔗的割口上迅速繁殖。只需两小时在割口的15cm范围就有大量的感染。还有黄杆菌(xanthomonas)、产气气杆菌(aerobacter)等,都在甘蔗收割后迅速繁殖,产生类似的物质(有些细菌活动还会放出硫化氢)。要减少甘蔗所带的细菌,最重要的措施是尽可能缩短甘蔗收割后的停放时间。 葡聚糖是葡萄糖的高分子聚合物,其分子量为15000~2000000,甚至更高。有很大的黏性,会明显地妨碍蔗糖的结晶,甚至在煮糖时生成异型的长针状的晶体,对制糖过程十分有害。在细菌繁殖生成葡聚糖的同时,还生成乳酸、醋酸和乙醇等有害物质。因此,如何减少和防止这类细菌,历来是糖厂防菌和杀菌问题的重点。 这类细菌有一个重要特点,就是能够产生孢子。多数细菌孢子的耐热性很强,在45~65℃下生长良好,在95~100℃高温下虽然处于休眠状态,但孢子仍继续生存。泥汁中还发现有放线菌属(actinomyces),它们也是很耐热的。因此,蔗汁虽然在沉淀器中经受过长时间的高温,但在温度降低后,细菌孢子很快又会生长和恢复活动。国外一些甘蔗糖厂(石灰法)在周末时停榨,沉淀器的蔗汁没有排清,经过16小时后蔗汁就明显地变质,一些数据的平均结果如下表:
在沉淀器内,细菌(已死的和未死的)主要附着在沉淀物中,随泥汁排出。在泥汁过滤时,如果滤汁清晰,则滤汁中的微生物不多,如果滤汁混浊,则大量的微生物随沉淀物进入滤汁中。在使用真空吸滤机过滤时,由于真空的作用,蔗汁部分自蒸发而降低温度。所用的真空度越高,滤汁的温度就越低。在其后的滤汁贮罐和管路中,滤汁中的微生物就会重新繁殖,在设备和管路的死角位处积存发酵的产物,而被人们发现(如果没有这些积存的发酵产物,问题也许不引起人们注意)。这种现象是导致滤汁的质量参数明显降低的主要原因。 一些甘蔗糖厂沉淀器中泥汁积存多,停留时间长,温度下降,泥汁ph值明显降低(如降低到6.3甚至6.0以下),纯度也下降,微生物活动是一个重要的原因。 一般来说,如果滤汁温度不低于75℃,滤汁中微生物的活动是不明显的;如果低于70℃,这种活动就较活跃,如果低于65℃,这种活动就会产生明显的不良影响。 用压滤机过滤可以减少滤汁的温度下降,防止微生物的重新活动。特别是如果滤汁很清晰,没有微粒,滤汁可能接近“无菌状态”(多数霉菌、酵母菌和细菌的尺寸大于1μm,精细的过滤可以将它们除去)。 目前糖厂普遍采用无滤布真空吸滤机,其滤汁混浊,多数糖厂将它返回沉淀器。要注意,滤汁中的微生物多次循环返回沉淀器,会提高其耐热性,对生产过程的不良影响更大。 在使用真空吸滤机时,在泥汁进口处加入少量适当的化学杀菌剂,可以减少滤汁中的细菌。至于杀菌剂的品种和加入量,用户可以自行在实践中摸索。在设备清洗后淋洒石灰乳可以杀菌,但在蔗汁中加入石灰乳的杀菌作用不大,因为这类细菌在ph8时仍然是高度活性的。 在将吸滤机滤汁进行处理时,微生物的活动也是需要十分重视的问题,特别要注意滤汁的温度不应过低。
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