不同過濾設(shè)備在淀粉糖一次粗過濾中的應(yīng)用比較

李惠安 萬振平 黃玉新 伍伯良

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）

不同過濾設(shè)備在淀粉糖一次粗過濾中的應(yīng)用比較

李惠安*萬振平 黃玉新 伍伯良

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）

介紹了板框壓濾機(jī)、預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、陶瓷膜過濾、液壓驅(qū)動(dòng)離心機(jī)在淀粉糖一次粗過濾中的應(yīng)用，通過比較濾出液的透射比、色度、雜質(zhì)，濾渣的含水、含糖量，并比較各設(shè)備的能耗、成本，得出各設(shè)備在淀粉糖工藝的一次粗過濾的優(yōu)缺點(diǎn)。

淀粉糖；過濾；過濾設(shè)備

近年來，受砂糖價(jià)格持續(xù)走高的影響及淀粉糖加工技術(shù)的發(fā)展，我國淀粉糖市場逐漸擴(kuò)大，淀粉糖的產(chǎn)量從2001年的140萬t發(fā)展到目前超過1 000萬t，年增長率達(dá)12.55%，成為世界上最大的淀粉糖生產(chǎn)國之一。但伴隨著白砂糖價(jià)格的回落和淀粉糖工業(yè)的擴(kuò)張，國內(nèi)的淀粉糖尤其是果葡糖漿出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩的情況，如何降低生產(chǎn)成本提高價(jià)格競爭力成為了各企業(yè)的重中之重。

淀粉糖的生產(chǎn)一般分為酶解法、酸解法以及酸酶法，本文以雙酶法為例。雙酶法生產(chǎn)淀粉糖的工藝流程一般可概括為：投粉→液化→糖化→過濾→離交→濃縮，因?yàn)樵系矸郾旧砗匈|(zhì)量分?jǐn)?shù)約1.0%～1.5%的蛋白質(zhì)、脂肪、灰分等，加上工藝添加的發(fā)酵酶，所以無可避免地在液化糖化結(jié)束后會產(chǎn)生制造淀粉糖所不需要的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)都需要在過濾工序中除去，以提高成品質(zhì)量。

1 過濾設(shè)備

目前國內(nèi)用于淀粉糖過濾的設(shè)備主要有板框壓濾機(jī)、預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)離心機(jī)、陶瓷膜過濾機(jī)。

1.1 板框壓濾機(jī)

板框壓濾機(jī)主要由多塊交替的板框及覆蓋在板框間的濾布組成，當(dāng)濾漿通過板框間的通道進(jìn)入板框空間時(shí)，固體顆粒就被濾布截留并逐漸在框中形成濾餅，而濾液則穿過濾布順著板中的溝槽流出成為濾出清液。此機(jī)操作簡單，成本低，但濾清液暴露在空氣中易被昆蟲、灰塵等異物污染。

1.2 預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)

預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)由一空心圓筒網(wǎng)及包裹在其表面的濾布、刮刀、螺旋槽、儲液槽組成，真空泵連通圓筒內(nèi)部（濾室）。在圓筒的旋轉(zhuǎn)以及真空的抽吸作用下，儲液槽內(nèi)的過濾介質(zhì)被吸到圓筒的表面并逐漸形成一定厚度的過濾層，回收剩余過濾介質(zhì)后再在液槽注入糖化液，糖化液同樣在真空抽吸的作用下透過過濾層及濾布2層介質(zhì)后被吸入轉(zhuǎn)鼓濾室形成澄清的濾出液。此機(jī)過濾時(shí)間長，但對涂層要求高，耗涂料多。

1.3 液壓驅(qū)動(dòng)離心機(jī)

液壓驅(qū)動(dòng)離心機(jī)是利用懸浮液中各相物料重力的不同從而在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下實(shí)現(xiàn)液相及固相分離的效果，分離后的固渣、濾液在螺旋軸的推動(dòng)下排出。設(shè)備主要包括轉(zhuǎn)筒、螺旋（帶可變?nèi)~輪）、液壓裝置電動(dòng)馬達(dá)。此機(jī)不需涂層，不耗助濾劑，出渣方便，濾渣可加工成飼料，單位耗能低，但濾液雜質(zhì)多。

1.4 陶瓷膜過濾機(jī)

陶瓷膜過濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，糖化液在膜管內(nèi)被施加壓力后，水及小分子物質(zhì)如葡萄糖則可通過膜孔成為濾出清液，而大分子如蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)則被截留在膜管內(nèi)成為濾渣。此設(shè)備是PLC操作，大大地減輕人員成本，且無須助濾劑，濾出液清澈，衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)高，處理量大；缺點(diǎn)是膜件昂貴且易折斷，對入料要求高，濾渣含糖量高，需再經(jīng)透析或板框、轉(zhuǎn)鼓處理。

2 試驗(yàn)及結(jié)果分析

在上述設(shè)備同入料條件一致且正常運(yùn)行期間，各取濾出液檢測透射比、色度、雜質(zhì)，濾渣檢測含水量、含糖量，并比較各設(shè)備的能耗、成本，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 4種過濾設(shè)備過濾情況對比分析表

由表1可知，在性能方面，陶瓷膜過濾＞板框壓濾機(jī)＞轉(zhuǎn)鼓＞離心機(jī)，一次粗過濾后膜過濾濾出液透射比可達(dá)99%以上，節(jié)省了二次過濾，但由于其渣含水、含糖量仍較高，所以需另配過濾設(shè)備（如板框）處理其濾渣，而轉(zhuǎn)鼓、離心機(jī)一次過濾效果不理想，必須配備等過糖量的板框或其他過濾設(shè)備進(jìn)行二次過濾。在成本方面，陶瓷膜過濾＞轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)＞板框壓濾機(jī)＞離心機(jī)，盡管板框過濾成本低，但轉(zhuǎn)鼓、板框過濾環(huán)境差，糖液暴露于空氣，易被異物侵染，且消耗助濾劑或活性炭，需人手操作拆機(jī)、洗布、鏟渣等重力活，操作步驟多，不利于自動(dòng)化升級轉(zhuǎn)型。

3 結(jié)論

綜上所述，陶瓷膜過濾具有優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的一些特點(diǎn)，如節(jié)省人工、助濾劑、活性炭等優(yōu)點(diǎn)，衛(wèi)生級別高，是未來淀粉糖過濾技術(shù)升級發(fā)展的必然趨勢。離心機(jī)則可用于糖化液過濾的前處理，即先分離出固相濾渣作飼料，再與膜過濾串聯(lián)使用，從而達(dá)到糖化液的最大利潤。板框壓濾機(jī)仍可用于糖化液的一次粗過濾，但其衛(wèi)生級別低，應(yīng)減少設(shè)備投入量，此機(jī)亦可用于處理膜過濾濾渣。預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)耗能大，成本高，過濾效果較差，可考慮逐漸淘汰。

［1］尤新.根據(jù)國情，發(fā)展我國玉米淀粉糖工業(yè)［J］.糧食加工，2012，37（5）：1-4.

［2］金樹人.努力開拓淀粉糖與糖醇行業(yè)的新原料——淀粉糖與糖醇發(fā)展對策之一［J］.淀粉與淀粉糖，2012（3）：5-8.

［3］于信令.味精工業(yè)手冊［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，1995.

［4］尤新.淀粉糖品生產(chǎn)與應(yīng)用手冊［M］.第2版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2010.

［5］李平凡，鐘彩霞.淀粉糖與糖醇加工技術(shù)［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2012.

Comparative study on different filtration facilities using in crude starch syrup filtration

LI Hui-an*WANZhen-ping HUANGYu-xin WUBo-liang
（Guangzhou ShuangqiaoCo.Ltd.，GuangdongGuangzhou 510280，China）

In this paper,plate-frame pressure filtration,pre-spreading vacuum drum filter,ceramic membrane filter, and hydraulic drive centrifuge in crude starch syrup filtration were introduced.Bycomparingluminousness,chromaticity, impurityofthesyrupfiltration,water contentand sugar contentin filter residue,costand energyconsumption ofthefacilities,theadvantagesanddisadvantagesofthesemachinesweresummarized.

syrup；filtration；filtration facility

TS236.3

A

1673-6044（2014）01-0044-02

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.01.014

*李惠安，女，1986年出生，2008年畢業(yè)于華南理工大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)，助理工程師。

2013-12-12