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论符合新质量标准的耕地白糖糖浆澄清法论符合新质量标准的耕地白糖糖浆澄清法摘要：在许多产糖国，对于能够生产出低色值、低 SO2 残留的耕地白糖即直接消费糖比较感兴趣国家对 SO2 残留量和色值的要求标准提高了，这反映了对提高产品质量和健康方面的要求越来越高澳大利亚糖业研究所的调查主要集中在确定澄清的最佳条件，通过澄清中间汁和末效糖浆的方法来降低色值和去除积垢物质和其它杂质澳大利亚的两个糖厂的试验证明了通过提高糖的质量和提高煮糖和分蜜阶段的生产能力所带来的效益最近在海外四个国家主要对采用和不采用糖浆硫熏的方法做了重点研究，以应对变化着的标准结果显示，利用糖浆澄清技术可以得到低色值、低 SO2 残留的白糖其中一个糖厂把糖浆澄清法和糖浆硫熏结合到一起使用，成品白糖的色值从 150IU降到了 100IU在另外一个糖厂用糖浆澄清的方法代替糖浆硫熏的方法，糖的色值从 150IU 降到了 120IU在后边提到的糖厂中，SO2 的残留量从 25ppm 降到了 14ppm用来澄清蜜洗蜜还有其他的优点，例如低浊度，低灰分粘度的降低可以提高煮糖及分蜜阶段的生产能力引言 许多生产甘蔗糖的国家，成品糖的色值要求为 80～250IU。

虽然精确的质量标准在不同国家之间存在差别，通常所说的糖指的就是耕地白糖生产白糖通常所采用的方法包括糖汁或糖浆硫熏，以及偶尔对糖浆进行澄清处理这些国家的许多糖厂对于能生产出低色值低 SO2 残留的高质量的白糖抱有很大的兴趣国内的 SO2 残留量和色值的要求标准，已经跟不上日益增长的对产品质量和健康的要求例如，中国在XX 年，对 SO2 残留量的最大限度降低了 40％硫熏可降低有色物质的浓度，有色物质主要有植物色素，类黑精和色源物质，例如，有机酸和其他的分解产物，能导致后期过程中颜色的生成，硫熏的作用是阻止在结晶阶段进一步的颜色变深一个选择方案是，用以磷酸盐澄清为基础的糖浆澄清法来代替二次硫熏磷酸盐法能降低糖厂生产过程中的有色物质，象色质和色源物质包括类黑精，焦糖和葡萄糖果糖的碱性降解物质,等等 澳大利亚糖业研究所从1960 年开始研究糖浆澄清法，在实验室和糖厂进行试验以评价磷酸法糖浆澄清技术提高原糖可滤性实验证明，此方法需要把糖浆加热到 76～86℃，加入磷酸和石灰乳生成具有沉降作用的磷酸钙，磷酸钙浮渣的成分是：脂类、蜡、蛋白质、灰分得出结论，蔗汁阶段的澄清对糖浆澄清阶段的提高有重要的影响。

对糖浆澄清器的效能影响最大的因素是在糖浆进入澄清器前的通气量 Bennett1971 年做了一项重要的研究，调查了在精炼糖厂的回溶糖浆中，作为磷酸澄清工艺中的一部分的特殊化学品的用途，从实验中筛选出两种化学品，即 Talofloc 和 Taloflote一种类似的絮凝剂，(阳离子脱色剂?)Talodura 后来在原糖生产中的糖浆澄清中得到了应用 在文献报道中有许多的文章是关于糖浆澄清的，包括 Rein 和 Cox(1987 年)，Fok Hon-Jun(1989 年)，和 Smith 等人 关于中间汁的澄清是非常少见的在中间汁中通过沉淀去除多糖、着色剂、色源物质、灰分和成垢物质，会减少末效的结垢，也相应地提高了糖的质量糖业研究所最近为澳大利亚以及国外的一些糖厂进行了大量的调查工作，主要是关于澄清中间汁和末效糖浆，来提高糖的质量和降低 SO2 的含量实验室的研究在糖业研究所的实验室中进行了中间汁和末效糖浆的澄清实验，实验设计如下:● 一系列化学添加剂与去除多糖、色素、灰分和浊度的关系● 工厂实验过程中收集的蜜洗蜜及澄清糖浆的晶体生长速率● 用化学方法和ｘ射线粉末衍射技术来分析在澄清过程中除去的成分独立实验中，在加石灰乳前，80℃时向糖浆样品中加入磷酸。

在加入絮凝剂前，用高速剪切混合器对加灰的糖浆进行充气实验中所用到的絮凝剂是 A2100(5%),LT27AG(27%),A2120(30%),A2125(34%)这些阴离子型絮凝剂的平均分子量是23×106澄清中段糖浆的结果表Ⅰ列出了澄清糖浆中的主要无机成分、浊度、色值等组成部分● 澄清四效的糖浆，浊度降低了 86％，但澄清三效的糖浆浊度仅降低了54％● 在 pH=7.8 的状态下澄清，P2O5 的残留量降到最低，但是 CaO 的含量却增长最大● 在三效澄清糖浆，SiO2 的含量显著增加表Ⅰ 在 pH＝6.5 和 pH＝7.8 时，用絮凝剂 A2120，加入量为 10mg/kg，澄清中间汁试验样品锤度 pH 浊度在 900nm 色值 CaO(mg/kg 固溶物)MgO(mg/kg 固溶物)SiO2(mg/kg 固溶物)P2O5(mg/kg 固溶物)原始三效糖浆 34.16.113160002207216325755 澄清三效糖浆34.56.561570024222178689137 澄清三效糖浆34.47.88165003080210768911 原始四效糖浆45.25.961168002400223524153 澄清四效糖浆45.06.58163002435218944265 澄清四效糖浆45.27.8915800321422372528 在中间汁的澄清中加入添加剂的效果调研在中间汁的澄清中加入化学物质去沉淀成垢物质和其它成分的影响。

另外，还调查了在中间汁澄清中加入其它化学物质，对降低色值、多糖成分的效果去除结垢成分在制糖过程中，大多数的草酸盐及乌头酸盐离子存在于蔗汁及后续的糖加工工艺中结果不易产生自发的化学反应而加入游离的草酸和乌头酸应易于促使与游离的钙离子发生沉淀，从而影响酸的残留量在加入草酸和乌头酸的情况下澄清三效和四效的糖浆试验结果见表Ⅱ:● 在中间汁中加入草酸会影响 SiO2 的溶解度在一定程度上，此项研究证实了最近的另一项研究，在草酸钙和无定形SiO2 的混合物中,草酸钙或促进或抑制 SiO2 的聚合，这依赖于最初草酸钙或蔗糖的浓度他们的研究表明，热交换器表面结垢的组成和数量取决于蔗糖的浓度、最初草酸钙和 SiO2 的浓度以及草酸钙和 SiO2 的过饱和度在第三效澄清中加入乌头酸，SiO2 的量会有明显的增长，而在第四效澄清中加入乌头酸，SiO2 的含量却有显著的降低表Ⅱ 在澄清中间汁的过程中加入添加剂对 SiO2 浓度的影响糖浆添加剂添加剂的浓度，mg/LSiO2 的浓度，mg/kg 固溶物三效无无 320 草酸 2057750256100468 三效无无 607 草酸2078350665100816 乌头酸 100n.d.XX37400n.d.四效无无130 草酸 2024550222100282 四效无无 677 草酸2043150487100538 乌头酸 100204XX9440097n.d.＝未测定表Ⅲ列出了在不同澄清阶段加入有机酸的效果，在已处理过的三效澄清糖浆中的总有机酸量比处理前减少了，而在处理过的四效澄清糖浆中的总有机酸量比处理前增加了。

总有机酸的量增加或许是由于化学添加剂的加入使高浓度糖浆中蔗糖降解在三效糖浆澄清时加入 50mg/kg 固体草酸，澄清结束后的糖浆中草酸的含量降低约 50％进一步的实验结果并不一样，在四个糖浆样品中分别加入20，50，100mg/kg 的草酸尽管在三效糖浆中加入50mg/Kg 草酸，澄清后的糖浆中草酸量降低了，相对于之所报道的降低约 50％的值，对照组的值在 3～27％之间波动据推断，澄清前糖浆组分的不同影响了澄清后糖浆中的残余草酸量表Ⅲ 中间汁澄清时有机酸的浓度添加剂草酸(mg/L)乌头酸(mg/L)柠檬酸(mg/L)葡萄糖酸(mg/L)苹果酸(mg/L)琥珀酸(mg/L)乙醇酸(mg/L)总有机酸三效无 8021886264247901351164359 草酸39191962837669196553804 乌头酸72197539629649385993416 亚硫酸63191583750954980584011 四效无 56167241726037561342875 草酸 62216820716739266353097乌头酸 82254326023843682803721 亚硫酸84253243131647780694058X 射线荧光和 X 射线粉末衍射分析浮渣样品对加入了包括草酸和乌头酸在内中段糖浆澄清的六种样品的沉淀物进行了 XRF 和 XRD 分析研究。

XRF 分析表明，CaO，SiO2，P2O5，Fe2O3 和 MgO 是浮渣样品中的主要氧化物XRD 数据的解译分析结果表明，所有浮渣样品是微晶型的，而草酸钙，方解石，羟磷灰石是浮渣样品中的主要晶体物质中间汁中的有色物质及多糖对在中间汁中加入多种化合物来降低色值和多糖类物质进行了研究表IV 列出了加入不同化合物到中间汁中的澄清效果，加入的试剂有阳离子型的聚合物和聚甲醛，二乙胺乙烷蔗渣，在4 效糖浆中加入效果较明显结果表明：● 加入 DEAE 蔗渣与对照试样相比能降低色值高达 15％，对多糖类物质几乎没有影响● 加入 C573 能降低色值 46％，降低多糖类物质 10％● 加入 WTS PS 5110 能降低色值 40％，降低多糖类物质 20％结果表明，在高添加量下，WTS PS 5110在降低色值和多糖类物质中有较好的絮凝作用，然而 C573只对降低色值有较好作用在低添加量下几乎没有作用聚胺的最大允许剂量是 300ppm聚甲醛的限制量还不太清楚表Ⅳ 添加剂对中间汁色值和多糖分的影响添加剂添加剂的浓度色值多糖总量三效糖浆四效糖浆三效糖浆四效糖浆无无 143001550038904664DEAE 蔗渣 1.0013800(3.5)13400(13.5)n.d.n.d.DEAE 蔗渣 2.0012200(14.7)13400(13.5)3853(1.0)4466(4.3)C5730.0610200(28.7)11200(27.7)n.d.n.d.C5730.089120(36.2)8380(45.9)3686(5.2)4185(10.3)WTS PS 5110(聚甲醛)2.009320(34.2)9520(38.6)3096(20.4)3934(15.7)n.d.=未测定末效澄清的结果在 pH＝6.5 时，加入 10mg/kg 的高水解性的絮凝剂，可以最大限度地降低浊度。

随着 pH 值的增长，浊度的降低量减少在糖浆澄清中加入 LT27AG 和 A2120 后，测定了糖浆中无机物成分和色值表Ⅴ和表Ⅵ给出了这两种絮凝剂的相似结果结果表明，澄清后的糖浆中，SiO2 量降低了约 50％，但是高 pH 值时 CaO 的量却增长了 50％通过增加 P2O5 的量使得糖浆中 P2O5 的量从 250mg/kg 增加到500mg/kg 却没什么效果在 pH=7.8 时的加灰样品，MgO 和 P2O5 的含量都低于 pH=6.5 时的加灰样品，但是，残余CaO 的含量却是在 pH=7.8 时的加灰样品中较高结果表明，澄清后糖浆的色值在 pH=7.8 时降低了约 14％，在 pH=6.5时色值反而稍有增加表Ⅴ 加入絮凝剂 LT27AG 澄清后，磷酸浓度及加灰糖浆的 pH 对糖浆成分的影响成分未澄清过糖浆中的浓度澄清后糖浆的浓度 P2O5 的浓度为 250mg/kg固溶物 P2O5 的浓度为 500mg/kg 固溶物pH=6.5pH=7.8pH=6.5pH=7.8CaO19872034285020382596MgO19551894176118141805SiO2438232235295230P2O5115824621754 色值 10800121009300111008750 表Ⅵ 加入絮凝剂A2120 澄清后，磷酸浓度及加灰后糖浆的 pH 对糖浆成分的影响成份未澄清过糖浆中的浓度澄清后糖浆的浓度 P2O5 的浓度为 250mg/kg 固溶物 P2O5 的浓度为 500mg/kg 固溶物pH=6.5pH=7.8pH=6.5pH=7.8CaO18972。