甘蔗制糖生產(chǎn)過程關(guān)鍵控制點探討

周小紅

摘要：按照制糖工藝的不同，甘蔗制糖可以分成硫化糖和碳化糖兩種。雖然碳化糖因為其保質(zhì)期較長、質(zhì)量較好，但是其價格較高，而硫化糖的價格比碳化糖價格低很多，因此國內(nèi)多數(shù)糖廠主要生產(chǎn)硫化糖。基于此，文章介紹了甘蔗制糖生產(chǎn)過程關(guān)鍵控制點的控制，并結(jié)合實踐應用進行討論，以提高和穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：甘蔗制糖；關(guān)鍵控制點；產(chǎn)品質(zhì)量；制糖工藝；硫化糖；碳化糖 文獻標識碼：A

中圖分類號：TS251 文章編號：1009-2374（2016）09-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.026

1 概述

目前國內(nèi)甘蔗糖廠絕大部分都采用磷酸-亞硫酸澄清、五效蒸發(fā)、三系煮糖工藝生產(chǎn)耕地白糖。而制糖生產(chǎn)過程比較復雜，指標繁多，當出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量波動時，令許多管理人員手忙腳亂，更是覺得無從下手，找不到解決的辦法，只能東一把西一把，難以在短期內(nèi)穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。故本文就生產(chǎn)過程關(guān)鍵控制點制定及控制管理進行探導，結(jié)合摸索獲得的一些經(jīng)驗，供制糖同行們參考。

2 關(guān)鍵控制點制定及控制管理

甘蔗制糖是以甘蔗作為主要原料，經(jīng)過多種工序制成白砂糖、粗糖等產(chǎn)品的過程，甘蔗本身是一種禾本科植物，其特性對制糖工藝的影響非常大，成為選擇工藝方法的重要依據(jù)。甘蔗壓榨就是將預處理的甘蔗用料利用壓榨機進行壓榨，壓榨出來的蔗汁中含有很多雜質(zhì)，必須經(jīng)過很多道工序?qū)ζ溥M行處理，這樣才能保證后續(xù)工序的正常進行，具體來說，這些工序包括中和硫熏強度、清汁pH和色值、蔗汁的沉降、蔗汁的過濾等。

2.1 中和硫熏強度

目前大多數(shù)廠硫熏強度控制在20～30CC。但根據(jù)對一些糖廠硫磺消耗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，硫熏強度達不到指標要求，而崗位記錄都能達到，為什么會出現(xiàn)這種問題？這就是我們對工藝現(xiàn)場管理不到位及與崗位考核有關(guān)，由于硫熏強度達不到工藝要求，直接影響到清汁質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。所以，中和硫熏強度是制糖生產(chǎn)首要關(guān)鍵點。

表1 硫熏強度對清汁質(zhì)量的影響（清汁pH7.0～7.2）

硫熏強度mL 清汁

色值（IU） CaO%Bx 膠體%Bx 灰分%Bx

5±0.5 2100 0.53 3.90 3.03

10±0.5 1680 0.45 3.85 2.97

15±0.5 1625 0.40 3.51 2.63

20±0.5 1530 0.38 3.36 2.47

25±0.5 1376 0.34 3.27 2.39

28±0.5 1347 0.33 3.25 2.42

控制管理：硫熏強度：20～25mL。過低會降低清凈效果，過高會加大生產(chǎn)成本，還會帶來積垢多、灰分高等問題，具體以各廠甘蔗質(zhì)量好壞和設備情況來制定；操作管理上，崗位工每隔半小時自檢并做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標偏離原因并及時糾正；化驗室每隔2小時正常取樣化驗反饋給崗位，隔1小時崗位現(xiàn)場抽驗，時間間隔要與崗位自檢時間交叉，保證指標時時都在受控范圍內(nèi)。

2.2 清汁pH和色值

亞法廠清汁pH對清凈效果有很大的影響，首先影響到亞硫酸的離解，石灰反應以及清汁殘硫、鈣鹽。在生產(chǎn)中，清汁pH往往要高于中和pH，約0.1～0.3，這主要與石灰乳的質(zhì)量和中和反應器設備有很大關(guān)系，清汁pH的高低對色值有較大的影響，低時顏色淺，高時顏色深，極易導致操作工看見色值高就立馬降低pH，其實清汁pH就像變色龍，低時色淺，高時色深，事實上清汁色值化驗都要把清汁pH調(diào)到7.0，溫度到20℃時進行，才能正確對比。

因此生產(chǎn)中不能以中和pH作為控制點，而是以清汁pH作為控制標準，中和pH僅作為操作參考依據(jù)。

表2 清汁pH對殘硫和鈣鹽的影響

清汁pH 6.5 6.7 6.9 7.2

清汁殘硫g/L 0.58 0.46 0.33 0.25

清汁鈣鹽g/L 0.56 0.54 0.51 0.47

控制管理：清汁pH：7.0～7.4。通常情況下，清汁pH控制以微堿性為好，對清汁質(zhì)量，成品糖質(zhì)量煮煉收回有良好作用。清汁色值正常在2000IU以下，如生產(chǎn)穩(wěn)定，設備運行良好，清汁色值也有低于1500IU。但從目前工藝技術(shù)水平來看，大部數(shù)廠清汁榨季平均在1500～1800IU，各廠根據(jù)各自情況制定合理指標；管理上要求崗位工每隔半小時自檢并做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標偏離原因并及時糾正；化驗室每隔2小時正常取樣化驗反饋給崗位，隔1小時崗位現(xiàn)場抽樣化驗，保證指標都在受控范圍內(nèi)；出現(xiàn)大偏離時，及時組織技術(shù)人員進行沉降查定，查找原因。

2.3 糖漿濃度

糖廠蒸發(fā)工序有著“二次鍋爐”之稱，起到承上啟下的作用，對能耗和產(chǎn)品質(zhì)量、收回均有重大的影響，由于蒸發(fā)是在高溫密閉的容器中進行，糖汁在罐內(nèi)發(fā)生化學變化和物理變化，如顏色加深、pH下降、純度下降、積垢等，很難從操作中發(fā)覺和肉眼來判斷，因此對操作要求較高，要求加快過流程時間，避免蒸發(fā)過程pH大的下降，造成增色和純度下降，同時還要保證糖漿濃度控制工藝要求的范圍內(nèi)，約為60～65BX。濃度過低，增加煮煉時間和加深色值；濃度過高，停留時間久，易轉(zhuǎn)化，純度下降，特別超過70BX，在泵送過程中會自然結(jié)晶，堵塞管道。

表3 每小時轉(zhuǎn)化的糖百分率

pH

溫度（℃） 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0

90 0.089 0.056 0.035 0.022 0.014 0.0089

95 0.14 0.088 0.055 0.035 0.022 0.014

100 0.21 0.13 0.084 0.053 0.034 0.021

105 0.35 0.22 0.14 0.088 0.056 0.035

110 0.54 0.34 0.22 0.14 0.086 0.054

120 1.1 0.70 0.44 0.28 0.18 0.11

控制管理：糖漿濃度控制工藝要求的范圍內(nèi)，約為60～65BX；管理上，崗位工每隔1小時用折光錘度計進行自檢并做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標偏離原因并及時糾正；化驗室每隔2小時正常取樣化驗反饋給崗位；每周定期組織技術(shù)人員對蒸發(fā)進行查定，了解各項蒸發(fā)效能及汁汽抽用。

2.4 種子純度及配料

煮糖操作直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和收回，物料調(diào)配顯得尤為重要，特別是種子，其質(zhì)量是煮糖操作的重中之重，因種子是不需助晶、分蜜，直接抽進種子箱待用的在制品，故很多人誤認為種子就是乙膏，其實這樣理解錯了，乙膏經(jīng)分蜜后得到乙糖與糖漿混和后配成乙糖糊作為甲糖種，真正的種子就是乙種和丙種，所以很多廠對種子控制是空白，游離于我們視線之外，當產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)大幅度波動時，除了糖漿外；其次是種子造成的，如種子質(zhì)量差，易形成包心糖，把色素包裹在里面，煮成糖膏后分蜜，只能除掉表面色素，顆粒里面色素無法除掉，經(jīng)分割作為上級糖膏種子，所以有時糖漿質(zhì)量再好，也會出現(xiàn)大的質(zhì)量波動，相反，有時糖漿色值高，種子質(zhì)量好，產(chǎn)品依然穩(wěn)定，所以說種子就像人體基因，好的基因就有好品種。如偶爾有一兩個編號波動，多數(shù)是操作不當造成的。因此對種子管理應是煮糖的關(guān)鍵。以下是對某編號成品糖抽樣分層化驗，即將抽樣的白砂糖樣品進行分層溶解后，分別測定各層溶液的色值以找出影響白砂糖色值的因素，確定質(zhì)量波動原因。查定依據(jù)第一層影響因素為糖漿；第二層影響因素為乙糖；第三層影響因素為種子。

表4 種子對成品糖影響（套種）

級別 色值 第一層錘度 第一層色值 第二層

錘度 第二層色值 第三層

錘度 第三層色值

二級 181IU 43.8BX 231IU 42BX 152IU 37.7BX 204IU

從以上數(shù)據(jù)來看，影響產(chǎn)品質(zhì)量最大因素是第一層，即糖漿色值；其次是第三層，即種子的色值。

控制管理：種子純度要求為70～76AP，錘度為85～88BX。有人認為種子純度高，會使原蜜純度高，不利于收回，其實不然，種子純度高、雜質(zhì)少，包裹的色素少；晶粒好，更利于吸收母液中的糖分；在底料純度要求控制在76AP左右，高不超過80AP，太高，則投粉時易自然起晶，晶粒難以控制；種子底料要求全配甲洗，甲原只在煮上時作為控制最終純度使用。如開榨初期，糖漿純度低于78AP，可用少量糖漿和甲洗配制成底料，甲洗煮上，以保證種子純度；甲洗要優(yōu)先滿足煮種需要，多余的才回煮甲膏；底料需抽樣化驗，煮到2/3時要化驗，保證底料純度、配料以及最終純度控制在指標范圍內(nèi)；崗位工如實做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標偏離原因并及時糾正。

2.5 乙糖糊色值

乙糖糊是乙膏分離后乙糖和糖漿混和而成，作為甲糖種子。其色值主要有乙糖色值和糖漿色值構(gòu)成，影響較大的是乙糖，而對乙糖的影響就是乙種和分蜜操作，乙種受控于煮糖，按種子純度及配料進行控制，分蜜是除掉色素的過程，多為操作上管理。

控制管理：乙糖糊色值一般控制在800～1200IU，乙糖色值為600～800IU。太低，洗水量多，增加丙糖煮制量，不利收回，太高，影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以開篩時，先試篩，采樣化驗，把握好打水量；熱水要求使用一效汽凝水或單獨加熱，確保水質(zhì)干凈，水溫約90℃左右；制作符合指標樣品，供崗位工操作時參考；崗位工做好記錄，繪制曲線圖，以便分析指標偏離原因并及時糾正。

3 結(jié)語

綜上所述，制糖生產(chǎn)過程比較復雜，指標繁多，一旦出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量波動，管理人員往往會手忙腳亂，無從下手，短期內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量很難得到保證，這種情況下就需要對制糖工藝中的關(guān)鍵控制點進行總結(jié)，為制糖過程提供指導，以上幾點是筆者多年摸索總結(jié)而得。當然影響產(chǎn)品質(zhì)量因素很多，但抓住關(guān)鍵點，其他指標都是為關(guān)鍵指標服務的，出現(xiàn)質(zhì)量波動，就可輕易查出哪個關(guān)鍵點異常，層層剝離，解決重點，短期內(nèi)便可恢復質(zhì)量。同時以上關(guān)鍵控制點也可作為管理人員榨季日常檢查內(nèi)容，嚴加管控，相信能把產(chǎn)品質(zhì)量提到更好水平。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）