蔗糖浸出汁澄清過濾

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蔗糖浸出汁澄清過濾 2019-04-12T21:21:21+00:00

Project Description

國內制糖業多采用亞硫酸法制糖,其工藝特點是將甘蔗榨汁,然後采用石灰水、硫黃及磷酸處理,以去除蔗汁中的蛋白質、澱粉、膠體、蔗蠟以及蔗脂等,從而得到澄清蔗汁,繼而再得到蔗糖。該工藝的缺點是蔗糖的色值、濁度、不溶物含量較高,保存時色澤會變黃和吸潮,且成品糖中殘留的硫酸根離子較高,這對產品有不良影響。
 
膜分離技術在澄清過濾蔗糖浸出汁中的應用  
采用不鏽鋼膜分離系統對甘蔗浸出汁進行澄清過濾,系統過濾面積416㎡,處理能力為50m³/h,所處理的甘蔗浸出汁為13-16°Brix,總懸浮固體0.3%。該膜系統采用三級設計,三級的回收率分別為38%、72%和97%。膜表面流速為6m/s,操作壓力為5x10Pa,操作溫度為75℃。過濾連續進行,濃縮液流量為1.5m³/h,可溶性固形物濃度為1.6°Brix。清洗周期為一天,清洗時間為2h。采用上述膜系統同傳統的轉鼓過濾器比較,投資較轉鼓過濾器高50%,但是操作成本是轉鼓過濾機的50%,綜合人工、運行費用,采用不鏽鋼膜技術降低生產成本45元/噸產品。同時,采用膜技術可以使糖的損失率比轉鼓過濾器降低2/3。

陶瓷膜過濾設備處理糖廠的澄清汁,溫度為90℃,運行20h。起始透過流量為250-300L/(㎡.h),隨著過濾的進行,逐漸降低到200-150L/(㎡.h)之間,初始操作壓力較低,2h後穩定在0.4MPa,液體表面流速為6.5m/s。膜通量還受到濃縮倍數的很大影響,多次實驗結果表明,當濃縮倍數為2-3時,膜通量為200-300L/(㎡.h);當濃縮倍數為8-10時,膜通量降至100-200L/(㎡.h)。此外,所處理的糖汁的濁度對膜通量的影響顯著,濁度高時膜污染較快,膜通量下降較快。過濾後,糖汁濁度不變,色值降低很少(由11600IU降至11400IU),但濁度由240NTU下降至1.0NTU,混濁物去除率99.6%。此外,澱粉糖被除去46%,葡聚糖被除去77%。

將經過陶瓷膜過濾的清汁再用G30膜過濾後,清汁的色值從18000IU降至2000IU,低於傳統工藝糖汁煮出的A糖的色值3000IU。可以認為,膜過濾的脫色效果超過了一次結晶的作用。這意味著采用膜過濾技術可以取代傳統的先煮制原糖再回溶精煉的重結晶工藝路線。用膜過濾的清汁煮出的A糖的色值為250IU,洗滌後降至100IU。這種膜過濾的濃縮倍數值在1-7之間,使用壓力1.4MPa,膜通量約為40L/(㎡.h),比陶瓷膜通量低很多。

實驗將精煉糖廠的中間糖蜜稀釋後,用陶瓷膜過濾。由結果可知,進料濃度為31°Brix,濾液濃度為28.5°Brix,進料混濁度為330NTU,濾液渾濁度為30NTU,降低了91%,進料色值為21000IU,濾液色值為18000IU,降低14%。這種處理去除了絕大部分高分子物質和懸浮微粒,以後再用樹脂時,樹脂就很少會受污染,是離子交換法和離子排斥法的一種極好的預處理方法

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