张建夫 黎志勇 邱泽钦
蔗糖是一种使用十分广泛的制糖原料,利用从蔗糖制取白糖一般有两条途径:一是直接制取白糖,二是先制成原糖(粗糖),再回溶制取白糖。传统工艺所制的白糖不管是色值还是纯度都相对较差。提高糖浆制备的纯度势在必行。下面,笔者将结合工作经验,探索制取高纯蔗糖糖浆的相关工艺。
原糖糖浆的清净工艺
原糖糖浆介绍。原糖是从蔗糖里提取的,含有水分、色素、微生物以及少量蔗糖的颗粒状粗糖。其质量与其糖度、色值、水分等有很大关系。作为制备蔗糖糖浆的原料,原糖含有的杂质越多、色越深,后续提炼加工的难度就越大。同时原糖如果含水过多,无疑会给微生物提供生存空间,导致原糖整体呈絮状,甚至坏掉。
糖浆的清净优化技术。为了清除原糖中的杂质,需要对糖浆进行清净。清净技术包括:磷浮法,这是最早的一种工艺,主要原理是:加入磷酸钙、絮凝剂、压缩空气的形式,将原糖中的杂质(非糖物)以絮凝状的形式呈于糖浆的顶端,能在一定程度上取出蛋白质、色素等杂质。这种工艺较为初级,很难保证脱色效果。后期如果过多使用脱色剂,不仅会导致制取成本上升,还会有残留的风险。基于此,许多厂家开始探索磷酸+亚硫酸或者磷酸+碳酸的工艺。在使用磷酸——碳酸法进行脱色时,会产生滤泥,糖浆最终碱性很高,需要投入大量费用进行处理。因此,此种方法未被广泛推广。而亚硫酸—磷酸二次浮清法技术,脱色效果极佳,脱色率超过了70%,且后期不需要过多处理。在该浮清法中,第一次浮清中加入硫熏中和,PH值在8以上,第二次浮清中加入磷酸中和,PH值降至7左右,最后通过糖浆硫熏,PH下降至6左右。国内外大量专家通过实验研究发现,预灰和硫熏中和的PH值过高,会导致灰分、色素等杂质增多,蔗糖糖浆的糖浓度降低。因此,在预灰阶段和硫熏中和阶段,PH值尽量不要超过8.5。同时,研究还发现,在保证其PH不变的情况下,在第一次浮清中加入的磷酸量越大,色素物质去除效率就越高。
活性炭脱色板框压滤技术
经过浮清处理后的糖浆仍旧留有些许色素物质和悬浮小颗粒,需要进一步去除,同时也能减少这些杂质对树脂的破坏。活性炭表面能极强,不失为一种很好过滤物质。在实操中,人们多采用活性炭脱色板框压滤技术,该技术需要用到:活性炭、助滤剂、板框压滤机等。活性炭的种类、用量对糖浆的脱色效果有着重要影响,在利用活性炭进行脱色处理时,需要注意保护糖浆中的还原糖。板框压滤机在滤布和助滤剂的共同作用下,将活性炭与糖浆进行分离。助滤剂多采用过滤效果较好的硅藻土或者珍珠岩,硅藻土和珍珠岩具有多孔的特点,能结合糖浆中的悬浮小颗粒,保证整个过滤过程平稳有序。
糖浆离子交换树脂工艺
在进行离子交换时,多采用树脂,树脂为高分子聚合物,难溶水,能起到分离、除杂的作用。在糖浆的提纯过程中,主要是将糖浆中的蛋白、离子等去掉,同时起到除味的作用。离子交换树脂对蔗糖糖浆的色素含量、高分子物质含量、灰分的要求都非常高。因此在进行离子交换树脂工艺之前,蔗糖糖浆需要具备一定的纯度。国内多数糖厂生产的蔗糖糖浆纯度还达不到相关标准,因此,离子交换树脂工艺运用得不是很广泛。
树脂一般要经过水洗、盐洗、清洗、淋洗等多道工序处理。树脂对蔗糖糖浆的处理需要经过除色、除味、脱灰等工序。就树脂的种类而言,分为单一树脂和混合树脂;阴离子树脂和阳树脂。在动态,其他条件不变的情况下,阳树脂离子的脱色效果比阴树脂离子差得多。在整个脱色、脱灰、脱味过程中,需要把控碱性离子树脂和酸性离子树脂的混合比例,避免混合离子树脂对蔗糖糖浆PH值造成重大影响,蔗糖的转换率提高。
蔗糖糖浆储存的相关要求
與颗粒状的白糖相比,蔗糖糖浆多以液态的形式存在。储存的难度更大,需要采取相应的措施。储存时间越长,蔗糖的转化率就越高,容易出现结晶颗粒。结晶颗粒的多少主要与储存温度、蔗糖的浓度有很大关系。从储藏的角度来说,蔗糖的浓度不超过65%为最佳。秋冬等温度较低的季节,尽可能提高室内储存温度。
整个高纯蔗糖糖浆的制备需要经过:原糖材料筛选——糖浆清净——活性炭脱色——离子交换等工序。同时,良好的储备也是保证蔗糖糖浆质量的重要手段。蔗糖糖浆制备的过程,其实就是糖浆脱味、除色、脱灰的过程。为制备高纯度的蔗糖糖浆,国内厂商应该选择吸附效果较好的活性炭,注意离子交换树脂的混合比例,把握好脱色时间、温度,糖浆的PH值等关键因素。



