| 我国发展精糖生产的主要问题 | ||
| 制造精糖走那条路? | ![]() |
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| 制造精糖的生产规模多大适合? | ||
| 制造精糖有那些技术难点? | ||
| 现有的白糖厂改为原糖厂是否适合? | ||
| 生产白糖有没有前途? | ||
| 用白糖制造精糖,能否不用离子交换树脂? | ||
| 使用离子交换树脂的具体效果和原料情况的影响如何? | ||
| 用原糖制精糖时用什么澄清工艺适合? | ||
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我国目前主要生产白糖,精糖的产量很少,不到总产糖量的1%。随着人民生活水平的提高,对消费品的质量要求也会逐渐提高,今后精糖的需求量将会逐渐增大。因此,如何发展我国的精糖生产,引起了国内糖业界的普遍关注和讨论。为了科学地开展这项工作,我们对几个主要的问题进行分析研讨,提出一些观点,供同行们参考,并欢迎共同进行讨论。 精糖是一种高质量的结晶糖,它可以由原糖制造,也可以由白糖制造,那种方法比较适合? 国外多数精糖厂是用原糖作原料。这有两个重要的原因,一是国外原糖的价格很低,另一是国外原糖产量很大,且是散装运输,便于大量购买和运输,费用不高。国外原糖价格很低有历史性的原因,过去种植甘蔗的国家不少是殖民地或半殖民地,受到资本主义国家的统治和剥削。原糖价格很低而精糖价格高几倍,是国际经济现状很不合理的一个重要表现。 我国现在的产糖量已很大,不可能再大量进口原糖。即使每年有一些进口,也主要安排在沿海靠近港口的糖厂加工,不大可能交给内陆省份加工。国内现在很少生产原糖,即使有可能改产原糖,但目前白糖的价格已经相当低,利润不大,生产原糖的价格不可能再降低很多,否则生产原糖就会严重亏损。这样,国内提供大量低价原糖的可能性是极小的。 国内要发展精糖生产,应该以白糖为主要原料,除了上述原因外,技术上的原因也同样重要。首先,用原糖制造精糖,要经过蜜洗、回溶、澄清、脱色等工序;而用白糖生产精糖,不需要经过蜜洗和澄清,回溶后可以直接到脱色工序,流程简单,设备费用也较低。第二,脱色通常要使用离子交换树脂或活性炭,它们的价格都比较高。使用离子交换树脂或颗粒活性炭,设备费用较大,生产过程中还要定期再生和补充,费用也不少。这方面的费用又在很大程度上决定于它所处理的糖液的质量:糖液的质量越低,树脂的用量和投入费用与再生费用都越大;而用白糖作原料,由于它的质量已较高,这方面所需的费用就大幅度减少。因此,国外的炼糖厂往往乐意用较高价格去采购高质量的原糖,而多数国家生产的原糖的质量也不断提高,例如甘蔗制糖技术水平较高的南非就主要生产 vhp(非常高糖度)的原糖,糖度超过99%,接近我们的白糖的等外品(只是因为没有使用二氧化硫,所以未能成为白糖)。中南美如墨西哥等国也如此。澳大利亚也大量生产糖度高于98%的原糖。而我国本身就有大量的白糖,用白糖作原料生产精糖是投资最小、成本最低、产品质量最有保证、风险最小的。当然,在一些条件适合的地方,也可以搞一些用原糖生产精糖的试点,但在目前情况下不宜大量推行。 对于绝大多数的工业生产,规模大的经济效益较好,即有所谓“规模效益”。精糖也是这样,因此国外多数精糖厂的规模都很大,最大的每日产量数千吨,较小的也有近千吨。但我国在这方面必须考虑自己的国情。我国目前的人均食糖消费量很低,只约7公斤,在世界上排在后面。因此虽然中国的人均产糖量并不高,但就是很难卖出去。我国的人均用糖量远远低于欧美等发达国家,也远低于亚洲的平均数(约13公斤)。这受到传统的饮食习惯的很大影响。要提高我国的食糖消费水平,需要各有关部门(包括传媒、舆论界)做长期、大量的工作。我国人民生活水平无疑已有很大的提高,多种消费品都讲求高质量,但大多数人似乎并未感到要吃更好的白糖。现在市场上精糖的销售量极小,以至国内现在有几个可以生产精糖的糖厂都没有开机生产,情况稍好的一个糖厂也经常是以销定产,生产并不饱满。 这方面还有一个重要原因,就是国内的生产饮料的名牌大厂(包括国外名牌和国内名牌),都只用质量较好的白糖作原料,不用精糖(在国外是常用精糖的)。饮料用糖所占的比例不少,它们不用精糖,精糖的市场就缩小很多。光靠民用、零售,销售量是有限的。 因此,要发展精糖生产,目前首要的是努力开拓精糖市场,这也和提高我国食糖消费量一样,需要各方面做大量的工作。在目前情况下,精糖生产的规模绝不宜太大,否则,投入大量资金后,产品没销路,会造成很大的经济损失。现在搞精糖项目,宜从日产200~300吨开始,以后随着市场的开拓,再逐渐扩大规模,这样也有利于逐步积累生产技术和管理方面的经验,比较稳妥。 制造精糖在技术上难不难? 如果只要求煮出几罐质量好的精糖,是不困难的。但是,要以高收回、低成本地生产质量优良的精糖,却并不是容易的事。虽然精糖的生产在一些原理和设备上和制造白糖相差不远,但具体到很多的技术问题,却有不少独特的特点,处理不好都会大大降低收回,大幅度增加成本,甚至影响产品质量,决不可等闲视之。下面列出一些主要的和白糖生产不同的技术问题: 1 、离子交换树脂系统的设计、使用、再生等一系列技术和管理问题。2 、精糖溶液容易转化,稍有不慎即会产生较大的转化损失,甚至影响产品的还原糖份超标。3、精糖煮糖都是单罐煮上,刺激起晶,不用糖糊,晶体长大快,容易粘晶,煮糖操作技术要求高。 4、煮精糖的产糖率较低,排出糖蜜量大,回煮量大,物料的调配使用对收回和处理量有很大影响。 5、精幼砂糖要用干燥机,在设备和工艺控制方面都有特点,处理不妥会出问题。 6、精幼砂糖在存放时容易结块,受到工艺、煮糖、分蜜、干燥和仓存等多种因素的影响。 7、精糖产品质量要求很高,要严格杜绝各种杂质,如铁锈、黑点、碎垢和水中的悬浮物。 以上问题都是不容易解决得好的,需要很细心地处理各种技术问题,积累经验,并严格地管理(比一般的白糖厂要求高很多)。如果掉以轻心,就难免出问题、大量交“学费”。国内有几个糖厂各花了几百万元增设精糖生产线,配备了离子交换树脂系统和大量的不锈钢设备,已经几年,但未正常生产。应当认真吸取这个教训。 4、现有的白糖厂改为原糖厂是否适合? 有人建议,将国内原有的白糖厂改为石灰法,生产原糖,为今后的大规模的精炼糖厂提供原料,类似一些外国的模式。这个问题牵涉到很多复杂的方方面面,本文不可能全面讨论,但单从最基本的方面考虑,这件事也必须十分慎重。 首先,国内生产原糖的价格怎样定位?近几年由于部分原糖在北方作为直接食用糖销售,代替传统的赤砂糖,因质量明显优于赤砂糖,价格还是不错。但是它的销量到底有限,有几个厂生产已经饱和。如果作为再加工炼糖的原料,其价格肯定要比白糖低很多(否则炼糖就要亏本)。白糖厂改产原糖,虽然成本低了一点点(不用硫磺等),但产值却大幅度下降,糖厂的经济效益从何而来?国内原糖市场不大,大量生产的原糖由谁负责收购?如果要等到炼糖厂加工收购,什么时候才能拿到售糖款?糖厂开榨所需的大量周转资金从何而来? 另一方面,原糖在国外都是散装堆放和运输,这样可以大大减少包装和运输费用,也便于大量生产和运输。因此,原糖厂和炼糖厂都有大规模的散装糖仓库。广东几个炼糖厂,都各用了几百万元建造了存糖量在万吨以上的散糖仓。从港口到糖厂都是用船运。如果将现有的白糖厂改产原糖,原糖怎样存放?怎样运输?如果用白糖的方式装包,以后炼糖时再拆包将糖倒出,500吨糖就有1万个袋,倒糖的劳动力、袋的处理(将粘着的糖清除和将袋回收)、以及糖的损失,都很难计算。如果用散装运输,各厂都要建数万吨存量的散糖仓,如何解决所需的大量资金?如果用汽车将原糖运到精炼厂,运输的损失多少?汽车怎样改装? 因此,若要把大量的白糖厂改为原糖厂,首先要处理好一大堆难题。 白糖的质量需要改进提高,但白糖这个品种还有没有前途?是否只有生产精糖才能和国际“接轨”? 这个问题最好让事实来说明。首先,现在全世界的甜菜糖厂都是以生产白糖为主,很少先制造原糖再回溶制精糖。欧洲(法、德、英、比、丹麦以及美国的北部)都是如此。不过,他们的白糖质量标准高于我国目前的标准。新近的(1999年)国际(codex)糖标准,白糖(white sugar)色值低于60iu,电导灰分低于0.04%,转化糖低于0.04%。 因此,我国糖业界最迫切需要的是提高白糖的质量,而不是否定白糖这个品种。另一方面,广东省在1990年代大量直接用甘蔗生产优级糖出口,当时用“榴花牌”商标,在国外也有较高的声誉和价格。近几年东莞、顺德、中山和江门大量加工进口原糖,也是大部分制成优级糖供出口。这种情况还会持续相当长的时间,近期内改变的可能性很小。甜菜糖厂如果要先制原糖、再制精糖,能源的消耗必然大幅度增加,这在目前国际能源紧张、价格高昂的情况下,是很不现实的。我国的甘蔗糖厂因为烧蔗渣,能源相对不大困难,但是不要忘记,中国每年都要花大量的外汇从多个国家(包括经常发生问题的中东国家和苏联)进口大量石油。我们应该多想办法把蔗渣节约出来为国家提供能源,现在国外很多甘蔗糖厂都利用蔗渣发电和发汽外送,成为当地主要的热电供应厂。 可以说,只要欧美国家还种甜菜(多年来它们的甜菜产量并没有减少),世界上白糖这个品种就不会消失。只要我们全力以赴提高白糖的质量,重点是降低色值和浊度,就能够与国际接轨。应当注意这样一个事实,我国(特别是广东省)对提高白糖质量是有很多有效方法的,只是由于成本有所增加,而糖价又低,糖厂难以承担。不过,它对比起转产精糖所需的费用来说,还是少得多的。我们应该大力提倡提高白糖的质量,认真去解决有关的技术问题和经济问题。这是解决问题的最现实可行的办法,花钱少,收效快,便于推广。 将质量较好的白糖回溶,直接煮糖,可以得到质量达到精糖理化指标的成品,但它的光泽常不够好。如果将回溶糖浆过滤(例如加少量硅藻土助滤剂再用压滤机过滤,或用类似“砂滤器”的方式过滤),或在糖浆中加很少量的二氧化硫(可以使用传统的硫熏器,更简单的是通入少量液态二氧化硫),则糖的光泽有明显改善。 不过,这些做法难以取得较高的收回率,糖浆煮一次糖后,再煮第二次,质量就难达到精糖标准。如在榨季期间,可以将它返回大车间煮制白糖。但产糖率低,成本就较高。 在白糖糖浆中加入粉状活性炭和硅藻土(对糖比各为0.03~0.05%),搅拌一段时间后过滤,可得到质量很好的糖浆,一次煮糖后的糖蜜能够再煮第二次,提高产糖率。这种方法,设备最简单,投资也是最小的,但长期要消耗活性炭和硅藻土,成本也不低。在实用上要注意防止过滤时活性炭微粒透过滤布,进入精糖中成为难看的黑点。也可以使用颗粒活性炭脱色,它可以再生,但脱色效果一般不如粉状活性炭,且要使用“吸附柱”,设备较多,再生也相当麻烦。 因此,即使使用离子交换树脂的投资费用较大,技术较复杂,但如要正式生产精糖,还是以使用离子交换树脂为宜。 将糖浆通过离子交换树脂柱,可以除去它的绝大部分色素和各种杂质(例如脱色率>75%,除钙率>60%),制得的精糖质量很好,而且糖液可以反复煮制利用(一般3次,甚至4次,这决定于结晶糖色值和还原糖增加的程度),产糖率较高。用树脂处理后制得的精糖,二氧化硫含量可接近于零(<0.1mg/kg)。 离子交换树脂的使用效果、工作周期和损耗以及有关的费用,主要决定于进入的糖液的质量。 白糖中的杂质很少,树脂的有效使用期相当长,再生间隔时间较长(例如前级树脂柱超过30小时,后级树脂柱超过100小时),再生费用较低,树脂的损耗也较少,故这方面的成本较低。 如果用质量较差的白糖(例如等外白糖或筛选分出的糖块、糖粉)作原料,带入的杂质较多,使用树脂的成本会稍高。如果用原糖作原料,虽然经过澄清处理可以提高其质量,但它的色值总是要比白糖高很多倍,故树脂的再生要频密很多,再生费用和树脂损耗补充的费用都大得多,从而大幅度增加精制糖的成本。因此,糖液进入树脂柱之前一定要经过精细的前处理,其效果越高对树脂越有利。国外不少精炼糖厂,糖液进树脂柱之前,先通过活性炭处理,以保护树脂减少污染、降低树脂的负荷和延长它的寿命。这个问题是使用离子交换树脂必须注意的基本常识,处理不当会产生很多相关问题。 适当地选用树脂也是很重要的。离子交换树脂的种类很多,需根据使用树脂的目的和所处理物料的成分和性质来选用,并要通过实验室中的小型模拟试验来对比、验证和确定。精制糖液多数使用阴离子型大孔树脂,如丙烯酸型强碱性树脂,和苯乙烯系列树脂,它们都有较强的吸附脱色能力,前者较耐污染,后者脱色能力更强。可以将两者串联使用,但也可以用其他的组合方式。除了糖液以外,精糖生产所用的水最好也经过树脂净化。 用原糖制造精糖,回溶糖浆一定要先经澄清处理。传统的方法有两种,一种是磷浮法,另一种是碳酸法。在美国、澳大利亚的炼糖厂,较多用磷浮法,日本、欧洲和泰国的炼糖厂主要用碳酸法。这两种方法各有优点,下面则着重说明它们的缺点。 国外的炼糖厂,单用磷浮法的脱色率不够高,通常约30%,因而经常要加入阳离子表面活性物质如季铵盐作脱色剂,将脱色率提高到约65%。这些脱色剂的价格很高(每吨数万元),而且会有少量残留在糖液中以至糖产品中。因此国外规定,凡是使用季铵盐制得的糖产品,都要检验它的残留季铵盐含量,并有一定的限额。 国外炼糖厂应用的碳酸法不同于处理甘蔗汁或甜菜汁的碳酸法,一般是用烟道气来提供二氧化碳。将烟道气抽出经过几级洗涤,再压入饱充罐使用。由于烟道气中二氧化碳的浓度很低,一般只约10%,饱充所需时间很长,如100分钟或以上,因此饱充罐的体积要很大。另一方面,要用很大量的烟道气才能供给足够的二氧化碳,烟道气的抽风机、瓦斯泵都要很大,耗用很大的动力;近年还发现,烧煤产生的烟道气中有煤焦油,其中有几种致癌性强的物质,使用烟道气必须对它进行很彻底的洗涤和清净,这些都是相当复杂的问题。随着今后对食品卫生的要求提高,使用烟道气的难题会更多。 应当指出,我国开发创新的炼糖用的二次气浮法已达到很高的水平,只需要用常规的药剂,不需要用有机的脱色剂,脱色率远高于国外,达到75%,且流程短,设备简单,处理量大,成本低,蔗糖损失少,收回率高,在广东省的几个炼糖厂已正常使用约20年,技术很成熟。国内处理原糖应该推广这个方法。 9、白糖厂部分生产原糖的一种好方法 这里推荐一种在白糖厂部分生产原糖的好方法:同时生产白糖和原糖,具体做法和优点是: 1、煮糖工段的甲糖膏生产白糖,而乙糖膏生产原糖,丙糖用作乙糖的种子; 2、甲糖膏用糖浆起晶,全部用糖浆煮成,不加入其他物料,可以显著提高白糖的质量; 3、煮乙糖膏要按纯度的需要加入适量糖浆,再用甲稀蜜和一些甲原蜜,以保证乙糖达到原糖质量标准; 4、煮炼的物料回煮量减少,有利于提高榨量和收回,降低汽耗和电耗; 5、不再需要为赤糖找出路。 这个方法只需对原有流程和设备作一些改动和调整,不难实行。关键的问题是要控制好乙糖膏的纯度,适当调配糖浆的使用。此法可以灵活地运作:在原糖销路好、或需要提高榨量、或白糖质量有困难时部分生产原糖,其他时间可以保持原有的白糖生产方式。 ----------------------------------------------------- 总的来说,发展精糖生产,是一件经济和科学相结合的大事。要进行深入的调查研究、科学论证,要结合中国国情,实事求是。切忌盲目照搬外国的方法,长官意志、行政命令。以前盲目学苏联和1958年“大跃进”的教训应当吸取。
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