离子交换法制糖
1. 离子交换的原理是什么,简述其在食品工业中的利用
离子交换,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类专,水质除盐的基本反属应可以用下列方程式表达:
1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用.
食品工业的运用主要包含制糖脱色,掩苦剂,水体除氨氮,硝酸盐,饮用水除铁,玉米糖浆催化,酶,多肽,和蛋白质分离,有机酸纯化,饮料除砷等等。
2. 离子交换过程的5个步骤
离子交换过程归纳为如下几个过程1.水中离子在水溶液中向树脂表面扩散.水中离子进入树脂颗粒的交联网孔,并进行扩散3.水中离子与树脂交换基团接触,发生复分解反应,进行离子交换4.被交换下来的离子,在树脂的交联网孔内向树脂表面扩散5.被交换下来的离子,向水溶液中扩散影响交换的主要因素有流速、原料液浓度、温度等。流速原料液的流速实际上反映了达到反应平衡的时间,在交换过程中,离子进行扩散—交换—扩散一系列步骤,有效地控制流速很重要。一般,交换液流速大,离子的透析量就高,未来及交换而通过树脂层流失的量增多。因此,应根据交换容量等选择适宜的流速。原料液浓度树脂中可交换的离子与溶液中同性离子既有可能进行交换,也有可能相斥,液相离子浓度高,树脂接触机会多,较易进入树脂网孔内,液相浓度低,树脂交换容量大时,则相反。但液相离子浓度过高,将引起树脂表面及内部交联网孔收缩,也会影响离子进入网孔。实验证明,在流速一定时,溶液浓度越高,溶质的流失量液越大。温度温度越提高,离子的热运动越剧烈。单位时间碰撞次数增加,可加快反应速率。但温度太高,离子的吸附强度会降低,甚至还会影响树脂的热稳定性,经济上不利,实际生产中采用室温操作较宜。
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3. 请告诉我如何利用糖的特点把它从甘蔗里面提炼出来
总体来看,甘蔗制糖的基本步骤是:原料→提汁→澄清→蒸发→煮糖与结晶→分蜜→干燥→筛分→包装→贮藏
1.提汁
我国糖厂从甘蔗提取蔗汁的方法有三种,即压榨法、渗出法及磨压法。这三种方法都要先将含有糖分的甘蔗组织细胞加以破坏。然后分别采用多重压榨、多级喷淋或挤压把糖汁抽提出来。因此,各种方法所使用的设备及其工艺条件是有区别的。
压榨法提汁是一种历史长远而且比较成熟的方法。所用的主要设备是三辊压榨机。压榨前的切蔗,称为甘蔗的预处理。我国的大、中型糖厂通常均装有两台或三台切蔗机,或切蔗机加撕裂机。用撕裂机进行甘蔗的破碎,目前国内只有少数糖厂使用,而在国外则较为普遍。
渗出法基本上是从甜菜制糖方法或工艺引过来的。实践证明甘蔗渗出法的优越性,不仅在于造价低廉、动力消耗少、运行安全、维修管理简便,而且糖分收回率也很高。因此,甘蔗提汁向渗出法方面发展是必然的。
2.澄清
目的是通过除去非糖分以提高糖汁的纯度,并降低其粘度和色值,为煮糖结晶提供优质的原料糖浆。糖厂所采用的传统澄清方法,简单说是在糖汁中添加石灰作为澄清剂,使某些非糖分沉淀析出,经过沉降和过滤,得出清汁,最后送往蒸发站蒸浓成为糖浆。
澄清处理主要有三个过程,即加热蔗汁、添加澄清剂和分离沉淀。而影响澄清的主要因素是蔗汁的pH值、加热温度和澄清时间。只有把这些因素控制好,使蔗糖分尽可能多地保留下来,同时尽可能多地除去非糖分,才能完成澄清的任务。
糖厂制糖方法一般都是根据澄清方法来命名的,而澄清方法则是依照所用的主要澄清剂而定名的。目前世界各国采用的制糖法或澄清法,主要有石灰法、亚硫酸法和碳酸法三大类。在每一类中,又依处理步骤和方式的不同,再分成不同的方法。较常见的如下列几种:第一,石灰法。其中又分冷加灰法、热加灰法、分次加灰法。第二,亚硫酸法。其中包括酸性亚硫酸法、碱性亚硫酸法、中性亚硫酸法、磷酸亚硫酸法、中间汁亚硫酸法等。第三,碳酸法。其又可分为单次碳酸法、二次碳酸法、多次碳酸法、中间汁碳酸法。
上述三类澄清方法中,基本上都要加入石灰乳和进行加热处理,不过加灰和加热都要随pH值的要求加以控制。此外,比较新的方法如离子交换法,在国外多用于生产精糖。其它如电渗析法、超滤法和离子排除法等也都在不断地发展。
石灰法只能生产出颜色较深的粗糖,而用亚硫酸法却能制得直接消费的白糖。虽然用这种方法比用碳酸法生产的白糖在洁白度和产糖率等方面都要差,但由于亚硫酸法具有工艺流程较短,设备较少和澄清剂用量较省等优点,所以在国内大、中、小型甘蔗糖厂仍被广泛采用。在国外,近十多年来,随着对精炼糖消费量的增加,许多采用亚硫酸法的糖厂都先后改为石灰法,把生产的粗糖再回溶精制。但在广大的发展中国家,亚硫酸法至今仍占有重要地位。用石灰和二氧化碳作为澄清剂来澄清蔗汁的方法叫碳酸法。碳酸法所除的非糖物比亚硫酸法多,总收回率也比较高,且所制得的成品糖的纯度较高,色值较低,能久贮不致变色。但是,碳酸法也有一些缺点,如工艺流程比较复杂,需用机械设备较多;还要耗用大量石灰和二氧化碳,因而生产成本较高。特别是在糖厂离开石灰石产地较远的地区,碳酸法的推广受到一定的限制。
3.蒸发
煮糖前须采用多效蒸发操作浓缩糖汁,糖汁蒸发时,其中蔗糖、还原糖及其它非糖分,在温度、pH值以及浓缩等条件的影响下,会发生一系列的化学变化。例如:蔗糖转化和焦化,还原糖分解,积垢的产生等,必须研究这些化学变化的规律,以便更好地控制。
总的来说,蒸发工段必须满足制糖工艺及热力利用等多方面的要求。第一,保证糖浆浓度。第二,减少糖分损失。第三,减缓积垢的形成速率。第四,提高热能利用,减少热能损失。
4.煮炼
从末效蒸发罐出来的粗糖浆,再经过二次硫熏,除饱和过滤,以达到漂白和进一步澄清的目的。经过二次硫熏处理的糖浆,称为清净糖浆,一般尚含有35%— 45%的水分。还须进一步浓缩煮制至有蔗糖晶体析出,并使晶粒长到大小符合要求。这一操作过程,叫做煮糖(或结晶)。所煮得的蔗糖晶体与糖液(母液)的混合物叫做糖膏。糖膏自煮糖罐卸入助晶机,经逐渐降温的过程,帮助晶体继续长大,使蔗糖析出更加完全,这叫做助晶。将助晶后的糖膏送入离心机,使晶粒与母液分离,叫做分蜜。将白砂糖用热空气或其他方法除去水分至符合要求的含水量,叫做干燥。干燥后的砂糖按规格大小用筛分类,叫做筛分。筛分后的合格砂糖便可装包作为成品,分离出的糖蜜可作为下一级糖膏的原料,继续煮炼到最末一级称为废蜜,即副产品。
煮糖、助晶、分蜜、干燥、筛分和包装等一系列工序是糖厂生产的最后工段,即煮炼工段。这一工段工作的好坏,对产品质量和糖分回收影响极大。
煮糖与助晶都是蔗糖的结晶过程。助晶是结晶过程的继续。糖膏在煮制的末期,尤其是末段糖膏,晶体含量已达到一定程度,母液浓度又高,纯度又低,因此糖膏非常粘稠,结晶速度特别缓慢,普通的煮糖罐已不能顺利地完成结晶任务,需要将此糖膏移入助晶机内进行助晶,使晶粒尽可能地吸收母液中的糖分而长大,完成结晶任务。
助晶原理:靠温度的降低维持或提高母液的过饱和度,并有足够的时间让晶体与母液接触。
5.分蜜
分蜜就是借助于离心机快速旋转时产生的离心力的作用,将糖蜜甩出去,而蔗糖晶体则因筛网的阻挡而留在筛篮里。
6.干燥
从离心机出来的白砂糖,尚含有0.5%— 2.0%的水分,还需经过干燥和冷却,才能包装及贮藏,否则易潮解、结块变质,使糖不能久存。
砂糖所含水分,将影响砂糖贮存过程的质量变化。在高浓度的糖液中,微生物是不能繁殖的。因此,砂糖晶粒表面残留糖蜜液膜中的非蔗糖分(非旋光度)对水的比例,将对砂糖的质量变化起决定作用。也就是说糖蜜液膜的高渗透压将能抑制微生物的生长。通常,将水分对非蔗糖分的比值称为“安全因素”(SF)。
目前,糖厂中分离杂糖时多采用蒸汽洗的办法,这样从离心机卸出的白砂糖,温度约为80℃,含水分约为0.5%,可以利用砂糖从80℃降至室温时本身放出的热量将其所含的自由水分汽化,使达到要求的砂糖水分含量标准,节省了空气加热设备和鼓风设备。
如采用无汽洗分蜜,则白砂糖的温度较低(50—60℃)而水分较高(约2%),这样,在南方潮湿气候条件下就需要用热空气将砂糖干燥,否则,难以保证产品质量。利用冷空气和热砂糖的温度差进行自然冷却,使湿砂糖的水分蒸发除去,直至砂糖与周围空气的温度和湿度相平衡,这种方法称为自然干燥。而将空气预热,用热空气作为干燥介质,使砂糖的微量水分干燥除去的方法,称为热空气干燥。自然干燥方法已在许多糖厂被采用,效果较好,缺点是干燥时间长,而且在离心分蜜时一定要采用汽洗,以提高砂糖温度和降低砂糖含水分,否则将会影响干燥效能。热空气干燥方法,由于干燥时间短,可缩短干燥机的长度,而且成品白砂糖的水分也易于控制,因此,仍被一些糖厂采用。
目前,国外常用的干燥冷却机有:回转百叶窗式(亦称无抄板转筒式)干燥冷却机,立式干燥冷却机和沸腾床(亦称流动床)干燥冷却机三种。
7.筛分
从干燥机出来的砂糖带有不少团块和糖粉等,晶粒大小不一。为了保证产品质量,所以需经过筛选分级处理,同时在筛选过程还可使砂糖充分冷却,以利包装、贮藏。
糖厂常用的筛选机为机械震动式筛选机,在机面上装有不同规格的筛网,筛网的装法各厂不一,一般前面的筛孔较小,后面逐渐增大。筛分所得的太小的砂糖和结成团的糖块,工厂俗称糖头与糖尾,要回溶,不能作成品出厂。
在国外,对机械震动式筛选机作了改进,弹性摇臂已不再用木板条制成,改用弹簧圈,最新的改用橡胶柱,这样不仅结构简单,便于安装维修,而且设备的高度也可以降低。除机械震动式筛选机外,国外还采用电磁震动式筛选机和回转式筛选机。
8.包装
经过筛分后的白砂糖,由贮糖斗卸入糖袋,进行包装。目前,我国甘蔗糖厂生产的白砂糖 都用塑料编制袋包装,并应将粗、中、细粒白砂糖分别包装,每包50公斤。在大型糖厂已实现包装机械化、自动化、即在贮糖斗下装有杠杆式自动称,当糖袋装满50公斤后就自动停止装糖,然后由输送带将糖包送至自动称再行校正重量,接着经机械自动缝包机进行缝口,然后由输送带运入仓库贮藏。
9.贮藏
对砂糖的贮藏有一定的工艺要求,否则会因保管不妥而发生潮解、结块、酸败或变色等事故,影响产品质量。
在贮藏过程中砂糖发生结块的原因主要是砂糖含水分太高(超过1%以上),这往往是由于干燥、包装和仓库温度、湿度控制不正常而产生的。在干燥过程中糖层厚度控制不正常,使砂糖含水分不均匀,包装入库后会引起砂糖局部结块。砂糖尚未充分冷却就进行包装和入库,入库后与仓库温差大,使砂糖吸收空气中的水分而产生结块。此外,如果糖包堆放太高,压力大,也会造成结块。酸败的原因是由于水分的存在和微生物作用。白砂糖发黄这是因为用亚硫酸还原漂白的砂糖,久藏后由于空气的氧化而使砂糖变色发黄。为了防止砂糖在贮藏过程中发生变质,对糖仓地址的选择和糖仓的建筑应有一定要求,而且应有一套贮藏管理制度。
制造残渣处理:
1.甘蔗渣是制糖后的残渣,经除蔗髓的蔗渣,其化学成分与木材相似. 甘蔗渣中纤维素占蔗渣总干质量的30%~40%半纤维素占蔗渣总干质量的20%左右。
2.我国年产甘蔗渣1800多万吨,目前主要用途是造纸和燃料。其他有研究的应用有:
(1)甘蔗渣刨花板
甘蔗渣是制糖后的残渣,经除蔗髓的蔗渣,其化学成分与木材相似,是很好的制板原料,由于蔗渣比重小,纤维质量好,制得的板材强度高,重量轻,吸水膨胀率低。属中密度碎粒板,其表面平滑,色泽美观,尺寸稳定性好,有良好机械加工性能和装饰性能。
用途:适用家具、建筑、车厢、船舶、包装箱等制作行业。
(2)以甘蔗渣为主要原料制成培养基,接种香菇菌种经充分培养,再粉碎、加水、加酶酶解、过滤可制成具保健功能的饮料。
(3)以废旧树脂为基体,甘蔗渣为填料,引进发泡工艺,制得发泡木塑复合材料。
(4)经过处理后,作为反刍动物饲料。
(5)以糖厂榨糖后剩下的甘蔗渣为原料,经压力蒸煮软化纤维,采用稀碱处理,去除蛋白质、部份木质素和脂肪,并脱除异味,然后经漂白脱色、干燥、粉碎制得蔗渣膳食纤维。
PS:你也太那个了,正月初一还要干活,你得要求你们老大付你三倍工资!
4. 离子交换法的运行操作过程有哪些步骤
离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换专。常见的两属种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
离子交换树脂利用氢离子交换阳离子,而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中,分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起,置于同一个离子交换床中。不论是哪一种形式,当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子,就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反,利用氢离子及氢氧根离子进行再生,交换附着在离子交换树脂上的杂质。
5. 如何利用连续离子交换法对糖液进行脱色提纯
木糖生产一般使用离子交换法来达到脱盐脱灰的目的。最直接的可见效果是大幅版度降低电导率权和提升透光度。木糖生产一般采用玉米芯或秸秆的水解液,然后通过活性炭硅藻土脱色或膜法脱色(注意控制木质素,其会严重堵膜)、通过中合法或者酸糖分离法、电渗析等大幅度降低 料液电导至≤4000us/cm,再使用大孔吸附树脂提高透光度至80%,PH≥3的程度。此时糖液很涩,不符合要求,最后使用阴阳树脂进行脱盐脱灰。料液电导仍有4000us是由于其游离的离子较多,离子分为阳离子和阴离子。色素也有离子型色素和苯酚类色素,离子交换法其应用原理是利用阴阳树脂所带的不同官能集团对不同的离子和色素进行交换。阳树脂吸附阳离子置换下来氢离子,阴树脂吸附阴离子置换下来氢氧根,两者中和电导降低,而离子型色素也吸附在树脂上以达到脱盐脱灰的效果。若前处理妥当,离子交换法能保证料液透光≥95%,电导≤50us/cm,此时已经完全没有涩味符合食品要求,接着进行浓缩、旋蒸、喷雾干燥得到合格产品。
6. 制糖工业中哪些环节用到离子交换树脂
在淀粉在酶的作用下分解成葡萄糖,这时就要用离子交换树脂除去糖液中的盐分和色素,之后蒸发浓缩后再分解成果塘。
7. 什么是离子交换法,它有哪些用途
离子交换系统又叫抄除盐系统,看袭名字就知道干嘛用的。
离子交换器分阴离子交换器、阳离子交换器、混合离子交换器,俗称阴床、阳床、混床。
前俩个组一起就是最简单的一级除盐系统,阳床可以单独使用作软水器(去除钙镁等硬度离子),混床一般制高纯水才会用。
现在离子交换法用的比以前少了,大多新建的制水系统都用膜法处理(超滤膜、反渗透膜、脱气膜、EDI),占地和维护优势大得多,也有膜和混床一起用的系统。
总得来说,离子交换法主要用来去除水中离子,得到纯度更高的水。也有一些实验室用的离子交换萃取还是神马的,那个不懂了╮(╯▽╰)╭
8. 较简单的制糖方法
可以用红薯制糖!(特地再过来补充一句:你男朋友好幸福!)
而且原材料易得,且操作简单!
方法如下:
1.红薯制作饴糖
(1)工艺流程:原料选择-洗薯-制淀粉-糊化-糖化-加热浓缩-成品。
(2)工艺操作要点:①原料选择:应选择新鲜、无霉烂、无病虫害的红薯为原料。用于生产饴糖的红薯,所含淀粉转化糖的量对熬糖的产量来说是不受影响的。但如果红薯贮藏的时间过长,会使制成的饴糖颜色较深,使饴糖的成品质量下降。鲜薯最适宜加工饴糖。②洗薯:取红薯装入洗薯机中,装入量约为机容积的1/3,将该机的门扣扣好,即用力摇转洗薯机。)同时上面不断淋下清水。因红薯在机内互相冲击,薯皮上附着的泥沙被清水洗去。洗得愈净愈佳,如不洗净,则将来成品中有泥沙混入,影响质量。必须一直摇洗到红薯表皮大部分除去,即可停止摇洗,打开机门,将红薯取出。③制淀粉:将已洗 好的红薯放于石碾槽沟内或石磨上,加适量水可开始碾磨。碾子、磨子与红薯接触的部件,不得含有铁质,否则影响产品的色泽、气味和外观。把红薯碾磨成浆状:愈细愈好,如碾磨不细,将有一部分淀粉损失。取细竹或木棒捆一十字架,另取0.8米见方的稀白布,四端拴于十字架上,下接一盛水桶。将碾磨后的浆状物用瓢移人此布袋中,用人力摇动布袋,淀粉即随水穿过稀布面流入桶中,直至摇干为止。把浆全部摇完,再在残渣中加以适量桶中澄清的薯水,碾磨十次,务必使其完全成为浆状。这样才能把淀粉完全提出,以免造成损失。再如上法摇动过滤,所得滤液与上述滤液合并,残渣即可作为猪的饲料,或作酱油、甜酱等。将滤出的薯浆静置1小时左右,待上面液已澄清,即可倾出上清液,沉在桶底的白色浆即是淀粉,用布袋滤干水分,即为粗淀粉。一般每100千克红薯,可制得淀粉16-17千克。④糊化:取已滤干的红薯淀粉放人夹层锅中,按100千克生红薯制得的淀粉加入清水1.50千克左右,配成约10%的淀粉浆液。煮约半小时,同时不断搅拌夕至成糊状,淀粉已被煮熟,糊化即算终了。⑤大麦芽的制取:用大麦芽作为制作饴糖的糖化剂,需对大麦进行处理。先将大麦授于冷水中,水温约为23摄氏度,浸渍约1-2小时。如冬季水温较低,浸渍时间必须延长。用作原料的大麦必须清理杂物,并经浸渍后分离掉污水。麦粒浸渍不能太过,否则发芽力消失。麦粒浸渍含水以40%-45%为宜。经浸渍后,大麦送去发芽。发芽开始时由于呼吸,作用而使温度升高,可翻动散热。另外每天还要撒水2-3次。在室温25-30摄氏度时,4天可完成发芽,当芽长2厘米时即可使用。⑥糖化:将已糊化的淀粉冷却至 60-63摄氏度可加入麦芽汁,搅拌均匀:臼麦芽汁可用挤压机压扁麦芽而锅得。麦芽用量为鲜红薯原料的8%,压挤时必须使麦芽汁完全流出。糖化温度应保持在55-60摄氏度。淀粉在麦芽汁的作用下,逐渐糖化,变成麦芽糖和糊精,此时淀粉糊也逐渐变稀薄广糖化8小时,即取样用碘试液检查有无淀粉反应。加碘试液摇动后显蓝色、黑色或紫红色时,证明尚有淀粉未被糖化,故应保持温度继续糖化。如此每隔1小时取样检查一次,直到检查液呈现淡红色或近似碘试液的颜色时,即糖化完全,淀粉已变成麦芽糖或糊精。同时取半个试管的糖化液,在酒精灯上加热,煮沸1二-2分钟,注意观察,如试管内的混悬物逐渐聚成较大的絮状物,并能与液体分离,静置1-2分钟后试管上部的液体能够澄清,则证明糖化已达终点。达到这个程度的糖化时间一般需要重2-14小时。糖化达终点后,即可升温煮沸糖化液,既可将糖化酶制剂杀死,又可将混悬物凝聚;便于过滤操作。⑦加热浓缩:糖化过程结束后,用板框压滤机或布袋制得澄清的稀糖液,然后进行浓缩。浓缩一般采用加热蒸发水分酌方法浓缩,加热的初始温度可以高些,在加热过程中要不断进行充分搅拌。糖液逐渐蒸浓时,温度高了,易发生焦化而使颜色加深,影响质量。故糖液愈浓,加热温度愈应降低。在加热浓缩过程中,在液面上有一层沫;要不断将这些浮沫除去。这些浮沫为蛋白质等物,而且浮在糖液表面也会妨碍水分蒸发,易出现溢锅现象。全部浓缩过程所需时间取决于糖液的含水量、加热温度小当糖液浓度为40波美度时,即为饴糖成品。
(3)成品规格:①化学质量:成品含糖量(以还原糖计)应在50%以上。②物理外观指标:比重:在40摄氏度测定,比重为l38 (波美40度)为合格;色泽气味:应为独淡黄色的半透明浓稠液体,无不良气昧和异味,昧甜香。
2.红薯制作葡萄糖
(1)工艺流程:红薯淀粉-调和-糖化-中和-脱色-蒸发-结晶-分蜜轧糖-结晶精制啼-烘干碾粉-包装。
(2)工艺操作要点:①调和淀粉浆:取红薯淀粉25干克置于糖化锅中,然后取浓硫酸2.1千克缓缓加入2千克水中搅匀,再将此稀酸液倒入糖化锅中搅匀。另取沸水75千克迅速加入其中,搅成浆糊状。②糖化:将淀粉浆温度升至98摄氏度并保持-4小时,然后吸取少量糖化液,滴人碘液检验糖化终点。糖化结束后;停止加热,滤去残渣,滤液待下一步处理。③中和:在滤液中约加3.8千克碳酸钙,对其进行中和,边加边搅动(不宜加得过快,否则产生大量,泡沫乙易将糖液溢出,直至试纸试验中和至 ph值为5-6,然后将糖液再加热至85摄氏度,保持半小时,用布过滤,除去硫酸钙。④脱色:取上面已中和好的澄清滤液,加热至85摄氏度,然后按滤液重量加入0.3%的活性炭(活性炭称好后装入布袋扎紧,先放人糖液锅中煮至全部吸湿后才打开布袋,倾入糖液中),保持85摄氏度半小时,然后乘热过滤除去活性炭。起初流下来的带有微量活性炭,另器接滤,至滤清再用清洁之容器接存。未滤清的糖液,可重新过滤,把滤液又加热至85摄氏度,加滤液重量 0.3%的活性炭脱色,混匀后保持85摄氏度半小时,再用布过滤。⑤蒸发:蒸发过程即是糖液浓缩过程号将糖液的部分水分蒸去,至25摄氏度测定比重为1.3时,即可进行结晶。⑥结晶:按已蒸浓的糖,液重量加入0.5%-l.0%的葡萄糖晶种。在44摄氏度时加入(晶种须预先过筛,不得有小块),边加边搅动,至搅拌均匀。然后在30-35摄氏度下静止结晶,每天搅拌三次,开始结晶时即停止搅拌,结晶3天即可取出。⑦分蜜轧糖:将葡萄糖精粥放人布袋中,置木制压干机中进行分蜜。上好榨后保持2小时,取下干块;再压碎加入10%冷开水,搅匀,过细筛后再装入布袋中,置木制压榨机中压干(方法、时间同上)。然后取下打成碎块;置烘箱内,在 50摄氏度下进行烘干,即得粗制葡萄糖(可作食糖用)。⑧结晶精制:取粗制葡萄糖加水加温溶解,湿糖:冷开水1:2,保持75摄氏度至全部溶化,加入滤液重量0.3%的活性炭,置水锅上加热。待温度升至85摄氏度,保温半小时,进行过滤,滤液蒸浓,测定比重达1.34,不足时可继续蒸浓。再按照上述⑥的条件放置结晶,在上述⑦的条件下分蜜洗晶,压干烘干,打粉过筛歹即得药用口服葡萄糖。再取湿晶如上法进行重结晶二次,即可得注射葡萄糖(最后在分蜜时可加适量酒精洗晶体1-2次,但酒精必须预先经过澄明,除去铁锈异物)。⑨烘干碾粉:取已分去母液的结晶葡萄糖并碎成小块,分别装入预垫好的竹筛中,然后再甩厚布盖好,放在干燥架上。于50摄氏度以下进行干燥烘干后放石碾中进行粉碎,再通过40-50目筛即得。
3.红薯制果葡糖浆
果葡糖浆是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶,具有独特风味,是一种重要的甜味剂。因为它的组成主要是果糖和葡萄糖;故称为“果葡糖浆”。生产果葡糖浆不受地区和季节限制,设备比较简单,投资费用较低。
(1)工艺流程:红薯淀粉-调浆-糖化-中和-脱色-过滤-树脂处理-蒸发-异构化-脱色-树脂处理-蒸发-成品。
(2)工艺操作要点:①调浆:在调粉桶内先加部分水,在搅拌情况下加入红薯淀粉,投料完毕,继续加水使淀粉乳达到规定浓度(40%),然后加入盐酸调节至ph值为18。②糖化:调好的淀粉乳,用耐酸泵送水糖化罐;进料完毕打开蒸汽阀升压力至 2.8千克/平方厘米左右,保持该压力3-5分钟。取样;用20%碘液检查糖化终点。糖化液遇碘呈酱红色时即可放料中和。③中和糖化液转入中和桶进行中和,开始搅拌时加入定量废炭作助滤剂,逐步加入10%碳酸钠溶液中和,当ph为4.6-4.8时,打开出料阀,用泵将糖液送人过滤机广滤出的清糖液随即冷却至60摄氏度,冷却后糖液进行脱色。④脱色:清糖液放入脱色桶内,加入定量活性炭随加随拌,脱色搅拌时间不得少于5分钟,然后再送至过滤机,滤出清液盛放在贮桶内备用。⑤树脂交换:将第一次脱色滤清液送至离子交换滤床进行脱盐提纯及脱色。糖液通过,阳-阴-阳-阴四个树脂滤床后,在贮糖桶内调正ph值至3.8-4.2。⑥蒸发:树脂交换后,准确调好ph值的糖液,利用泵送至蒸发罐,保持真空度在500毫米汞柱以上。加热蒸汽压力不得超过1千克/平方厘米,当糖液浓度在42%-50%左右,即可出料。⑦异构化:将固相异构酶装填于竖立的保温反应柱内,反应温度控制在65摄氏度,精制的糖液由柱顶进料,流过酶柱,进行异构化反应,再从柱底出料,连续操作,也可由柱底进料,经过酶柱,从柱顶出料。因酶活力处于最佳ph值时,能充分发挥催化作用,反应速度快,时间短,糖分分解副反应发生的程度低,所得的异构糖液的颜色浅,容易精制,所以,异构化时糖液的ph值大小应由所用的异构酶的型号而决定。⑧二次脱色:异构化反应后,所得糖液含有色物质,并在贮存期间能产生颜色及灰分等杂质,所以,需二次脱色。将糖液送人脱色桶,加入定量新鲜活性炭,操作与第一次脱色相同。⑨二次树脂交换:经二次脱色的糖液需再进行一次树脂交换,方法同前。最后流出的糖液ph值较高,可用盐酸调节ph值至4.0-4.5。⑩蒸发浓缩;精制的糖液经真空蒸发罐浓缩到需要的浓度,即得果葡糖浆。由于葡萄糖易于结晶,为了防止糖浆在贮存期间出现结晶析出,不能让糖液蒸发到过高浓度,一般要求在70%-75%(干物质浓度)之间。
4.红薯制软糖
软糖是一种柔软和微存弹性的糖果,有透明的和半透明的。软糖的含水量较高;一般为10%-20%。绝大多数软糖都制成水果味型的,也有一部分制成奶味和清凉味型的,其外形随成型工艺不同分为长方形或不规则形。
(1)工艺流程:调淀粉乳-冲浆-熬糖-冷却-成型-包装。
(2)配料:淀粉12千克,淀粉糖浆40千克,白糖50千克、柠檬酸25克,香料0.25千克。
(3)工艺操作要点:①调淀粉乳:做软糖可用红薯淀粉和玉米淀粉各半。如果成品按50千克计算,可用混合淀粉6千克,过筛,加入重2.5千克白糖、12克柠檬酸和8千克水,搅拌均匀,慢火加热至60摄氏度,不要超过60摄氏度。②冲浆:用沸腾的清水约17千克冲人已调好的淀粉乳中,将淀粉乳冲熟成浆状,急速搅拌,搅至无疙瘩,将已经加热至沸、完全溶化和过滤的12.5千克白糖和20千克淀粉糖浆的棍合液,分三次加入已冲熟搅匀的浆糊中,边加边搅拌。第一次加入1/5,搅匀后第二次加入2/5,再搅匀后第三次全部加入,搅拌均匀后即可熬糖。在调淀粉乳和冲浆的过程中,要注意加水量。如水量过少,制品坚硬;如加水过多,熬糖费时较长,也浪费燃料,且使制品色深,因配方中使用淀粉糖浆,需把淀粉糖浆中的水分计算在内。③熬糖:将冲好、搅匀的糖浆放在火上熬糖,边熬边搅拌,约需1个多小时。出锅温度为115-120摄氏度;冬季可低些,夏季可高些。离火后加入香料搅拌均匀。④冷却:冷却的方法有两种:一是在铁板上铺一层淀粉,以防出锅后的糖坯粘在铁板上;另一种是在铁板上擦一些植物油作为润滑剂。⑤成型、包装:糖坯在铁板上冷却至软硬适中时,即可分块、压片,继续冷却至成型所要求的适宜软硬度时,可用切块机切块成型。一般可切成长方形或不规则形块,质量好的软糖可拉长12厘米以上。成型后,稍经冷却可用除粉机除去糖块表面粘附的淀粉粒,用糯米纸为内衬,外包商标纸,扭结紧密。
5.红薯制粉糖
(1)工艺流程:制麦芽-薯粉糊化-糖化-熬糖-加工成糖。
(2)工艺操作:①制麦芽:将大麦或小麦用水浸泡3-4小时后取出沥干,并在20-24摄氏度条件下发芽,5-7天后,待麦芽现青长到3厘米长即为鲜麦芽。将鲜麦芽干制,即为干麦芽。将鲜麦芽或干,麦芽兑水,用石磨或磨浆机磨成麦芽浆,要随磨随用,磨得越细越好。②薯粉糊化:按干红薯淀粉10千克加冷水15千克的比例调化,湿红薯淀粉加水量要适当减少,再加入1千克鲜麦芽或0.75千克干麦芽调成薯粉麦芽乳,倒入45千克沸水中搅匀,并加热煮开,一定要煮熟透。麦芽不易过多或过少,多者颜色发黄,少者熬不成糖。③糖化:将煮熟后的薯粉麦芽乳退火降温至50摄氏度左右,再加入1千克鲜麦芽或0.75千克干麦芽,让乳液在锅中充分糖化。一般2小时后;糖渣就会全部沉淀,上面现一层清水。此时再烧火煮开,用布过滤。滤出液即为糖液,糖渣可作饲料。④熬糖:将糖液盛人锅内,烧大火煎熬,使水分蒸发,中途不得停火,经4-6小时后,糖液即成浓稠状,取少许滴人冷水中,冷却后一敲即成碎块时,熄火取糖。不要熬过,否则会炭化,味变苦。1千克干红薯淀粉可熬糖0.8-0.9千克。⑤加工成糖:红薯糖可加工成块糖、豆丝糖和米花糖。块糖:从锅中取出来的糖冷至35摄氏度时,加少许熟芝麻和橘子皮粉拌匀,拉成条,一端放在洁净的木桩上,另一端用圆棒穿起,双手来回扯动,直到颜色由黄变白为止,就成为块糖;豆丝糖:将冷至35摄氏度的糖,粘上熟豆粉,并加倍挽圈拉扯,由细条拉成细丝时,就成为豆丝糖;米花糖:先在锅中放50克食用油煎熟,取3千克糖加温火溶化,加入3千克炒米花,再撒一点熟芝麻和橘子皮。待全部拌匀后,从锅内趁热取出放在干净的木板上,再用另一木板加压成长条形,压得愈紧愈好,并立即用锋利快刀块成小块,即为米花糖。
9. 糖厂的工艺流程是什么
糖厂的工艺流程是:原料→提汁→澄清→蒸发→煮糖与结晶→分蜜→干燥→筛分→包装→贮藏
1.提汁
我国糖厂从甘蔗提取蔗汁的方法有三种,即压榨法、渗出法及磨压法。这三种方法都要先将含有糖分的甘蔗组织细胞加以破坏。然后分别采用多重压榨、多级喷淋或挤压把糖汁抽提出来。因此,各种方法所使用的设备及其工艺条件是有区别的。
压榨法提汁是一种历史长远而且比较成熟的方法。所用的主要设备是三辊压榨机。压榨前的切蔗,称为甘蔗的预处理。我国的大、中型糖厂通常均装有两台或三台切蔗机,或切蔗机加撕裂机。用撕裂机进行甘蔗的破碎,目前国内只有少数糖厂使用,而在国外则较为普遍。
渗出法基本上是从甜菜制糖方法或工艺引过来的。实践证明甘蔗渗出法的优越性,不仅在于造价低廉、动力消耗少、运行安全、维修管理简便,而且糖分收回率也很高。因此,甘蔗提汁向渗出法方面发展是必然的。
2.澄清
目的是通过除去非糖分以提高糖汁的纯度,并降低其粘度和色值,为煮糖结晶提供优质的原料糖浆。糖厂所采用的传统澄清方法,简单说是在糖汁中添加石灰作为澄清剂,使某些非糖分沉淀析出,经过沉降和过滤,得出清汁,最后送往蒸发站蒸浓成为糖浆。
澄清处理主要有三个过程,即加热蔗汁、添加澄清剂和分离沉淀。而影响澄清的主要因素是蔗汁的pH值、加热温度和澄清时间。只有把这些因素控制好,使蔗糖分尽可能多地保留下来,同时尽可能多地除去非糖分,才能完成澄清的任务。
糖厂制糖方法一般都是根据澄清方法来命名的,而澄清方法则是依照所用的主要澄清剂而定名的。目前世界各国采用的制糖法或澄清法,主要有石灰法、亚硫酸法和碳酸法三大类。在每一类中,又依处理步骤和方式的不同,再分成不同的方法。较常见的如下列几种:第一,石灰法。其中又分冷加灰法、热加灰法、分次加灰法。第二,亚硫酸法。其中包括酸性亚硫酸法、碱性亚硫酸法、中性亚硫酸法、磷酸亚硫酸法、中间汁亚硫酸法等。第三,碳酸法。其又可分为单次碳酸法、二次碳酸法、多次碳酸法、中间汁碳酸法。
上述三类澄清方法中,基本上都要加入石灰乳和进行加热处理,不过加灰和加热都要随pH值的要求加以控制。此外,比较新的方法如离子交换法,在国外多用于生产精糖。其它如电渗析法、超滤法和离子排除法等也都在不断地发展。
石灰法只能生产出颜色较深的粗糖,而用亚硫酸法却能制得直接消费的白糖。虽然用这种方法比用碳酸法生产的白糖在洁白度和产糖率等方面都要差,但由于亚硫酸法具有工艺流程较短,设备较少和澄清剂用量较省等优点,所以在国内大、中、小型甘蔗糖厂仍被广泛采用。在国外,近十多年来,随着对精炼糖消费量的增加,许多采用亚硫酸法的糖厂都先后改为石灰法,把生产的粗糖再回溶精制。但在广大的发展中国家,亚硫酸法至今仍占有重要地位。用石灰和二氧化碳作为澄清剂来澄清蔗汁的方法叫碳酸法。碳酸法所除的非糖物比亚硫酸法多,总收回率也比较高,且所制得的成品糖的纯度较高,色值较低,能久贮不致变色。但是,碳酸法也有一些缺点,如工艺流程比较复杂,需用机械设备较多;还要耗用大量石灰和二氧化碳,因而生产成本较高。特别是在糖厂离开石灰石产地较远的地区,碳酸法的推广受到一定的限制。
3.蒸发
煮糖前须采用多效蒸发操作浓缩糖汁,糖汁蒸发时,其中蔗糖、还原糖及其它非糖分,在温度、pH值以及浓缩等条件的影响下,会发生一系列的化学变化。例如:蔗糖转化和焦化,还原糖分解,积垢的产生等,必须研究这些化学变化的规律,以便更好地控制。
总的来说,蒸发工段必须满足制糖工艺及热力利用等多方面的要求。第一,保证糖浆浓度。第二,减少糖分损失。第三,减缓积垢的形成速率。第四,提高热能利用,减少热能损失。
4.煮炼
从末效蒸发罐出来的粗糖浆,再经过二次硫熏,除饱和过滤,以达到漂白和进一步澄清的目的。经过二次硫熏处理的糖浆,称为清净糖浆,一般尚含有35%— 45%的水分。还须进一步浓缩煮制至有蔗糖晶体析出,并使晶粒长到大小符合要求。这一操作过程,叫做煮糖(或结晶)。所煮得的蔗糖晶体与糖液(母液)的混合物叫做糖膏。糖膏自煮糖罐卸入助晶机,经逐渐降温的过程,帮助晶体继续长大,使蔗糖析出更加完全,这叫做助晶。将助晶后的糖膏送入离心机,使晶粒与母液分离,叫做分蜜。将白砂糖用热空气或其他方法除去水分至符合要求的含水量,叫做干燥。干燥后的砂糖按规格大小用筛分类,叫做筛分。筛分后的合格砂糖便可装包作为成品,分离出的糖蜜可作为下一级糖膏的原料,继续煮炼到最末一级称为废蜜,即副产品。
煮糖、助晶、分蜜、干燥、筛分和包装等一系列工序是糖厂生产的最后工段,即煮炼工段。这一工段工作的好坏,对产品质量和糖分回收影响极大。
煮糖与助晶都是蔗糖的结晶过程。助晶是结晶过程的继续。糖膏在煮制的末期,尤其是末段糖膏,晶体含量已达到一定程度,母液浓度又高,纯度又低,因此糖膏非常粘稠,结晶速度特别缓慢,普通的煮糖罐已不能顺利地完成结晶任务,需要将此糖膏移入助晶机内进行助晶,使晶粒尽可能地吸收母液中的糖分而长大,完成结晶任务。
助晶原理:靠温度的降低维持或提高母液的过饱和度,并有足够的时间让晶体与母液接触。
5.分蜜
分蜜就是借助于离心机快速旋转时产生的离心力的作用,将糖蜜甩出去,而蔗糖晶体则因筛网的阻挡而留在筛篮里。
6.干燥
从离心机出来的白砂糖,尚含有0.5%— 2.0%的水分,还需经过干燥和冷却,才能包装及贮藏,否则易潮解、结块变质,使糖不能久存。
砂糖所含水分,将影响砂糖贮存过程的质量变化。在高浓度的糖液中,微生物是不能繁殖的。因此,砂糖晶粒表面残留糖蜜液膜中的非蔗糖分(非旋光度)对水的比例,将对砂糖的质量变化起决定作用。也就是说糖蜜液膜的高渗透压将能抑制微生物的生长。通常,将水分对非蔗糖分的比值称为“安全因素”(SF)。
目前,糖厂中分离杂糖时多采用蒸汽洗的办法,这样从离心机卸出的白砂糖,温度约为80℃,含水分约为0.5%,可以利用砂糖从80℃降至室温时本身放出的热量将其所含的自由水分汽化,使达到要求的砂糖水分含量标准,节省了空气加热设备和鼓风设备。
如采用无汽洗分蜜,则白砂糖的温度较低(50—60℃)而水分较高(约2%),这样,在南方潮湿气候条件下就需要用热空气将砂糖干燥,否则,难以保证产品质量。利用冷空气和热砂糖的温度差进行自然冷却,使湿砂糖的水分蒸发除去,直至砂糖与周围空气的温度和湿度相平衡,这种方法称为自然干燥。而将空气预热,用热空气作为干燥介质,使砂糖的微量水分干燥除去的方法,称为热空气干燥。自然干燥方法已在许多糖厂被采用,效果较好,缺点是干燥时间长,而且在离心分蜜时一定要采用汽洗,以提高砂糖温度和降低砂糖含水分,否则将会影响干燥效能。热空气干燥方法,由于干燥时间短,可缩短干燥机的长度,而且成品白砂糖的水分也易于控制,因此,仍被一些糖厂采用。
目前,国外常用的干燥冷却机有:回转百叶窗式(亦称无抄板转筒式)干燥冷却机,立式干燥冷却机和沸腾床(亦称流动床)干燥冷却机三种。
7.筛分
从干燥机出来的砂糖带有不少团块和糖粉等,晶粒大小不一。为了保证产品质量,所以需经过筛选分级处理,同时在筛选过程还可使砂糖充分冷却,以利包装、贮藏。
糖厂常用的筛选机为机械震动式筛选机,在机面上装有不同规格的筛网,筛网的装法各厂不一,一般前面的筛孔较小,后面逐渐增大。筛分所得的太小的砂糖和结成团的糖块,工厂俗称糖头与糖尾,要回溶,不能作成品出厂。
在国外,对机械震动式筛选机作了改进,弹性摇臂已不再用木板条制成,改用弹簧圈,最新的改用橡胶柱,这样不仅结构简单,便于安装维修,而且设备的高度也可以降低。除机械震动式筛选机外,国外还采用电磁震动式筛选机和回转式筛选机。
8.包装
经过筛分后的白砂糖,由贮糖斗卸入糖袋,进行包装。目前,我国甘蔗糖厂生产的白砂糖 都用塑料编制袋包装,并应将粗、中、细粒白砂糖分别包装,每包50公斤。在大型糖厂已实现包装机械化、自动化、即在贮糖斗下装有杠杆式自动称,当糖袋装满50公斤后就自动停止装糖,然后由输送带将糖包送至自动称再行校正重量,接着经机械自动缝包机进行缝口,然后由输送带运入仓库贮藏。
9.贮藏
对砂糖的贮藏有一定的工艺要求,否则会因保管不妥而发生潮解、结块、酸败或变色等事故,影响产品质量。
在贮藏过程中砂糖发生结块的原因主要是砂糖含水分太高(超过1%以上),这往往是由于干燥、包装和仓库温度、湿度控制不正常而产生的。在干燥过程中糖层厚度控制不正常,使砂糖含水分不均匀,包装入库后会引起砂糖局部结块。砂糖尚未充分冷却就进行包装和入库,入库后与仓库温差大,使砂糖吸收空气中的水分而产生结块。此外,如果糖包堆放太高,压力大,也会造成结块。酸败的原因是由于水分的存在和微生物作用。白砂糖发黄这是因为用亚硫酸还原漂白的砂糖,久藏后由于空气的氧化而使砂糖变色发黄。为了防止砂糖在贮藏过程中发生变质,对糖仓地址的选择和糖仓的建筑应有一定要求,而且应有一套贮藏管理制度。