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精糖亦称精制糖(refined sugar),是质量和纯度最高的食糖产品,是将原料经过化学提纯后再结晶煮炼制成。 我国的精糖质量标准 (gb317-1998)规定的理化指标:蔗糖分≥99.8%,还原糖分≤0.03%,电导灰分≤0.03%,干燥失重≤0.06%,色值≤30iu,混浊度≤3,不溶于水杂质≤20mg/kg ;卫生要求:二氧化硫≤10mg/kg,as≤0.5mg/kg,pb≤1.0mg/kg,cu≤2.0 mg/kg,菌落总数≤200个/g,大肠菌群≤30个/100g,不得检出致病菌和螨。 国际(codex)糖质量标准(1999)中规定的白糖质量的指标是:旋光度不低于99.7%,还原糖含量不高于0.04%,电导灰分不高于0.04%,干燥失重不大于0.1%,色值低于60iu,二氧化硫低于15mg/kg。这个标准相应于质量良好的白糖,如欧美甜菜糖厂生产的白糖(多数项目优于我国目前的优级糖标准)。 精糖的质量更高,国外和多个精糖的大用户规定的质量标准,通常要求旋光度高于99.9%。糖的色值和非蔗糖分含量很低,一些国家的精糖质量标准如下表(各项目的最高限度)。
注:1.rbu(reference units)是一种色值单位。它的分析方法比icumsa方法简单,精糖的rbu值与iu值接近。 2.- 表示“无要求”。 3.资料来源:甘蔗制糖手册,陈其斌等著(中译本,406页)。 应当注意,有些用糖大户对所用糖的质量有严格的规定,特别是饮料厂如可口可乐公司,用糖量大,对糖的质量要求很高,规定项目的范围较广。该公司用糖的主要质量标准为:蔗糖分>99.9%,灰分<0.015%,色值<35rbu,转化糖<0.1%,水分<0.04%,无混浊,沉淀物<2ppm(nsda disk),无不正常气味,糖液在酸性下静置10天无絮状物;此外还有对重金属和微生物含量的限制。 对精糖中二氧化硫含量的限制标准有些不同。二氧化硫在食品工业中的不良作用主要是在酸性下与铁器(如罐头)反应生成黑色的硫化铁(在罐壁上形成黑点),影响外观。故某些食品厂对此要求较严。这个反应式如下: fe + h2so3 + 4h+ ─→ fes + 3h2o 精糖大量用于制造饮料。优质饮料要清澈透明,因此对所用的糖在这方面的要求也特别严格:糖液要在酸性下静置几天不形成絮状物。关于这个问题,可参阅“白糖的浊度和酸性絮凝物”。 国内有几个糖厂用白糖制造的精糖,其主要质量指标都优于我国的标准,如色值约为15~20iu, 电导灰分低于0.01% 。不过要注意,精糖的生产成本与它的质量有密切关系,偏高的质量时常意味着较低的产糖率和较高的成本。因此,精糖的生产要根据市场和用户的需要来控制质量,兼顾质量与成本两方面。否则过分增加成本,不利于精糖生产的发展。 |
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在国外,精糖是大量生产的产品,欧美、日本等发达国家以及中东、北非的不少国家都主要消费精糖(或优质的甜菜白糖)。欧美和日本等国都有大规模的炼糖厂,从热带地区的国家购买原糖进行精炼。由于原糖的价格很低,又便于大量远途运输,且炼糖厂的规模大,处理量和产糖率高,故成本低,利润很可观。 1960年以后,很多热带国家的甘蔗糖厂,特别是新建厂和改造扩建的糖厂,都增建了炼糖车间,用自己生产的原糖制造精糖,既满足了当地市场的需要,又增加了糖厂的高档高值产品,明显提高了经济效益。由于糖厂普遍有蔗渣剩余,蒸汽和动力很便宜,且这些地区的土地和劳动力的价格较低,故生产成本较低。在甘蔗糖厂附设炼糖厂就逐渐成为一种世界性的潮流。这些糖厂同时生产原糖和精糖,而且产品多样化,包括不同等级的精糖和白糖,以及无色的至黄色或棕色的液体糖浆等。 国外生产精糖多数是用原糖作原料。原糖蜜洗后回溶,再用碳酸法或磷浮法进行澄清处理。80年代以后,新的磷浮法被普遍应用。美国的精炼糖厂大部分都用磷浮法。 美国加利福尼亚和夏威夷糖业公司的crockett炼糖厂(日产糖4000吨),也是采用磷浮法。原糖蜜洗后回溶,糖浆浓度65ºbx,加磷酸按 p2o5计为150~200mg/kgbx,加灰到ph7.2 ,用加压溶气法充气,压缩空气压力0.8mpa,溶气时间 1~2分钟。加絮凝剂7mg/kgbx,然后进入浮清器(四个直径均为6m)。浮渣用甜水洗糖后再浮升分离,二次浮渣加水洗糖后沉淀,沉淀物用吸滤机过滤除去。 澄清后的糖浆要再脱色精制,传统的方法是用骨碳,它有良好的脱色和除去灰分的效能,但设备(特别是再生设备)的投资费大,新建的糖厂已很少再用。70年代后普遍使用颗粒活性炭和离子交换树脂,对色素和灰分的除去较彻底,它们都可以再生,再生成本较低,降低了糖厂的正常生产成本。也有些糖厂使用粉状活性炭。 活性炭善于吸附除去芳香族有机物,糖品中的色素主要是多酚类物质,用活性炭脱色是很适合的。但活性炭不能除去无机的杂质,为此要结合用离子交换树脂。一些生产规模较小的糖厂只用粉状活性碳脱色,不需要大量的设备投资,但活性碳的消耗和经常费用稍高,且效果不够完善;有些大糖厂将澄清后的糖浆加活性炭和硅藻土一起过滤,然后再经离子交换树脂。前一处理除去了大量的色素和大分子物质,减轻了树脂的负担。如果不用活性炭,糖浆也应该加硅藻土进行精细的过滤,以除去糖浆中的悬浮微粒,防止它污染树脂。加硅藻土量为糖量的5~7% ,过滤设备通常用圆筒形的密闭压滤机。要求过滤后的糖浆晶莹有光泽。 离子交换树脂有很多品种,各有不同的功能和特性,可以根据工艺要求和物料的特点,选用适当的树脂及其组合。炼糖厂中较多使用大孔强碱性阴离子树脂,苯乙烯系或丙烯酸系。它们善于吸附糖液中的色素,特别是带负电的色素,也能吸附分子量较大的有机物,吸附容量较大,可以用氯化钠溶液将它所吸附的杂质洗脱而再生。丙烯酸树脂耐污染,较易再生,通常放在前面;苯乙烯系树脂善于吸附芳香族有机物,包括丙烯酸树脂难以除去的成份。它可以单独使用。也可以将两种树脂串联使用。 芬兰糖业公司(finnsugar)从1950年代开始首先在欧洲用离子交换树脂代替骨炭,porkkala精炼糖厂在1983年进行改造,日加工原糖量700吨。原糖平均色值3800iu,蜜洗后1220iu,碳酸法清净后650iu,加活性炭过滤后470iu,再经树脂脱色到70iu 。该厂有6个树脂柱,每柱装树脂8m3。它们分为平行的三组,每组两柱串联,分别用上述的两种树脂。三组中两组运行,一组再生(用含nacl 10%和naoh 0.2%的碱性盐水)和备用,定期轮换。进入树脂柱的糖浆参数为:浓度66~70ºbx,温度74~77℃,ph7.2~7.4;流量每柱每小时16m3。这种组合的脱色效果好,树脂工作周期和寿命长,管理容易,运行成本较低。 应当注意,高质量的糖浆不单能提高产品质量,而且可以提高煮炼系统的产糖率和处理量。 为了节约能源和缩短煮糖时间,国外多数先进的炼糖厂采用三效蒸发罐将精糖浆浓缩到73~75ºbx再煮糖,如葡萄牙的sidul 炼糖厂就用新型的三系板式蒸发罐来浓缩糖浆。由于蒸发水量不大,所需的蒸发罐面积和体积都不大,但效益显著(特别是在能源费用较高的欧美国家) 。 精糖的煮糖制度根据所需的产品质量和品种、以及精糖浆的质量而定。上述芬兰的炼糖厂,精糖煮四系,各系糖的色值顺次为:5~7iu,15~20iu,35~40iu,60~75iu。美国加利福尼亚和夏威夷炼糖厂的标准煮糖制度也是四系,将四系糖混合作成品,色值25~35iu。第二、三、四系糖的煮制主要使用前一系的糖蜜,或加入少量糖浆。澳大利亚等地的炼糖厂煮三系,都作成品,有些厂的产品分为特优精糖和一般精糖,或将第三系糖作为白糖,根据市场需要灵活处理。如泰国的大型糖厂,产品有特精糖 (色值12iu)、普通精糖(色值21iu)、白糖(色值72iu)和黄糖等。 |
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国内有几个糖厂用白糖作原料小规模地制造精糖。80年代广东有两个糖厂开始生产部分精糖,是用离子交换树脂进行精制。以后又有几个糖厂用活性炭脱色来生产精糖。 结合我国的具体情况,用白糖制造精糖有不少优点: 1、糖厂本身有白糖,不需外购,并且可以省去原糖澄清的工序。 2、白糖的质量比原糖(澄清后的糖浆)质量高很多,可以大大减轻精制的负担,减少离子交换树脂或活性炭的用量,降低它们(以及再生剂)的费用与成本。 3、白糖的灰分含量已较低,精糖的灰分更低。 4、可以用不能作成品的白糖粉、糖块甚至质量略差的白糖作原料,降低成本,但糖液精制的负担稍大。 广东顺德糖厂生产的精幼砂糖的质量为:蔗糖分99.9%,灰分0.001%, 色值14~16iu,不溶于水杂质4~6mg/kg,无二氧化硫。用一级白糖作原料,其色值1.3~1.5ºst,不溶物约20mg/kg。回溶糖浆先通过预滤塔,内装石英砂及在其上装已经用过的老化的废树脂,用以除去糖浆中的悬浮物。糖浆由上而下流过预滤塔后,泵入两组串联的树脂塔。塔内装大网孔强碱性阴离子树脂 (amberlite ira-900)。每组都有两个树脂塔,轮换使用。糖浆经过第一组树脂塔后色值降至0.65~0.8ºst,经过第二组后再降至0.25~0.3ºst。然后煮糖,煮糖过程的色值一般增加0.1~0.2ºst,如操作不正常,增加更多。糖膏煮好后立即分蜜,干燥后筛选包装,部分用于压制方糖。树脂的再生先用水洗,再用碱性盐水除去杂质,再用水洗净。 广州华侨糖厂生产精幼砂糖亦用白糖为原料,回溶糖浆50~55ºbx,经过压滤机过滤后泵入离子交换树脂塔,用同上树脂。脱色率75%以上,脱钙率60%以上,清糖浆色值0.6ºst以下。煮糖用一系,但将精糖蜜部分回煮,另一部分精糖蜜泵出制造冰片糖,或部分回流至糖厂煮白糖,根据产品质量来掌握(要注意糖浆和产品的还原糖分因多次回煮而升高)。 使用离子交换树脂的效果良好,但一次投资(购置设备和树脂)还是较大。因此也有几个糖厂不用树脂而用粉状活性炭,脱色效果也好;但要认真注意将活性炭完全过滤除去,有些厂初时搞得不好,雪白的精糖晶体中混有几粒黑点,影响外观。这方面宜配合使用硅藻土和精密的过滤设备。
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