制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)自動化技術(shù)淺析

莫 斌

（廣西崇左東亞糖業(yè)有限公司，廣西 崇左 532200）

工業(yè)自動化技術(shù)對于制糖工藝技術(shù)具有極其重要的意義，這是因為制糖工藝技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，一旦制糖工藝技術(shù)指標(biāo)發(fā)生微小的調(diào)整，那么將會對后續(xù)的制糖工藝技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行造成嚴(yán)重的阻礙。然而，隨著工業(yè)自動化技術(shù)的深入發(fā)展，制糖工藝技術(shù)在實施過程中將不會受到人工因素的干擾，不僅有利于制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的順利實施，還有效的提升了制糖工藝的生產(chǎn)效率，推動了我國制糖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的必要性闡述

1.1 有利于提升制糖工藝的生產(chǎn)效率

由于我國地域之間具有明顯的差異性，這就使得我國的甘蔗種類呈現(xiàn)出多樣性的特征，這種多樣性還表現(xiàn)在于甘蔗的天然色素含量之間的差異，為了消除甘蔗的天然色素含量之間的差異，制糖工藝相關(guān)工作人員往往會在制糖作業(yè)的開展過程中加入大量石灰。與此同時，為了達到脫色的目的，制糖工藝相關(guān)工作人員還會將硫熏強度加大。除此之外，制糖工藝相關(guān)工作人員還會在制糖作業(yè)的開展過程中對非糖分含量大的甘蔗中的無機、有機和不含氮的非糖分實施區(qū)分工作?？梢哉f，制糖工藝技術(shù)指標(biāo)為制糖作業(yè)的開展提供的參數(shù)依據(jù)，有利于提升制糖工藝的生產(chǎn)效率。

1.2 有利于順利完成制糖煮煉工作

眾所周知，評判甘蔗成熟度離不開還原糖含量的高低，即當(dāng)甘蔗處于未成熟或者是過于成熟的狀態(tài)下，甘蔗的還原糖含量就會呈現(xiàn)出偏高的狀態(tài)，這就使得制糖工藝相關(guān)工作人員在加工過程中降低石灰的加入量。然而，在實際的制糖作業(yè)的開展過程中，制糖煮煉工作往往會受到操作人員經(jīng)驗以及工藝作業(yè)方法的影響，從而影響最終制糖煮煉工作的成效。然而，借助于制糖工藝技術(shù)指標(biāo)能夠使操作人員嚴(yán)格按照參數(shù)開展制糖煮煉工作，從而確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的制定思路闡述

眾所周知，制糖作業(yè)的開展過程中蒸發(fā)工藝以及澄清工藝是其中的重要環(huán)節(jié)。如圖1所示，如果采用硫酸法，那么制糖作業(yè)進入到澄清工藝環(huán)節(jié)，應(yīng)加入預(yù)加灰，借助于“預(yù)處理”的方式來達到分離出甘蔗中的磷酸及蛋白質(zhì)，與此同時，石灰將會與亞硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaSO3，從而打破膠體物質(zhì)的保護膜，從而進入到完全反應(yīng)狀態(tài)。實際上，澄清工藝作為制糖作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，澄清工藝中時間、溫度、pH值等重要指標(biāo)是否達到，將成為影響糖制品最終質(zhì)量及產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。通常情況下，亞硫酸法清汁中pH值比中和pH值一般低于0.1～0.2，這是因為磷酸鈣與亞硫酸鈣在加熱狀態(tài)下發(fā)生持續(xù)反應(yīng)，如果石灰乳質(zhì)量較差，那么pH值將會比中和pH值要高，為此，制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將亞硫酸法清汁中pH值作為制糖工藝技術(shù)指標(biāo)之一。

圖1 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的制定思路

制糖工藝相關(guān)工作人員在開展制糖作業(yè)時，應(yīng)將作業(yè)環(huán)境的溫度控制在100℃左右，這是因為當(dāng)甘蔗汁受到高溫影響而進行蒸發(fā)時會耗費大量的時間，蔗汁的pH值也會受到相應(yīng)的影響。pH值越低，甘蔗汁則偏酸，蔗糖的轉(zhuǎn)化速率將會加快。如果蔗汁處于高溫的環(huán)境，蔗糖的轉(zhuǎn)化時間會延長，一旦蔗糖的轉(zhuǎn)化速率達到一定的數(shù)值將無法持續(xù)上升，蔗糖的收回率又被降低。之所以會產(chǎn)生這種原因，是因為過硫熏反應(yīng)的存在，在過硫熏反應(yīng)的過程中CaSO3轉(zhuǎn)換為了Ca（HSO3）2，使得甘蔗汁中加入了過量的鈣離子，導(dǎo)致不溶物含量的大幅度上升，從而產(chǎn)生了外糖。如果硫熏強度在8～12 mL的情況下，亞硫酸脫色作用將進一步增強，從而產(chǎn)生了大量的亞硫酸鈣以達到吸附大量色素的目的，有效地降低灰分以及清汁中鈣的含量從而使清汁顏色變淺。如果當(dāng)pH值超過中性時，還原糖將會被分解出來，從而使清汁顏色變得渾濁，此時，制糖工藝相關(guān)工作人員需要及時提升溫度，從而使鈣與亞硫酸、磷酸自動發(fā)生反應(yīng)。與此同時，制糖工藝相關(guān)工作人員關(guān)注石灰的投放量的同時，將作業(yè)環(huán)境的溫度控制在60～68℃，此時pH值不能處于強堿性的狀態(tài)。

圖2 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)在工業(yè)自動化技術(shù)中的應(yīng)用

3 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)在工業(yè)自動化技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 工業(yè)自動化技術(shù)中蒸發(fā)和澄清工藝的闡述

工業(yè)自動化技術(shù)中蒸發(fā)和澄清工藝具有流程復(fù)雜性以及混合性特征，在這個過程中糖漿系統(tǒng)以及用汽系統(tǒng)承擔(dān)著重要的職責(zé)。為了能夠充分發(fā)揮出糖漿系統(tǒng)以及用汽系統(tǒng)的作用，制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將液位檢測點放置于粗糖漿箱、混合汁箱、五效蒸發(fā)罐等相應(yīng)的箱器中，從而為糖漿系統(tǒng)作用的發(fā)揮提出參數(shù)依據(jù)。與此同時，為了確保工業(yè)自動化技術(shù)中蒸發(fā)工藝能夠順利完成，制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注五效真空蒸發(fā)過程中的加熱溫度，為此，制糖工藝相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)將溫度檢測點放置于、五效蒸發(fā)罐以及加熱器中，確保用汽系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用。借助于糖漿系統(tǒng)以及用汽系統(tǒng)，能夠確保在降低能耗的狀態(tài)下，有效地提升糖分回收率。

3.2 工業(yè)自動化技術(shù)中結(jié)晶工藝的闡述

工業(yè)自動化技術(shù)中結(jié)晶工藝通常包含了連續(xù)結(jié)晶法以及間歇式結(jié)晶法，與間歇式結(jié)晶法相比，連續(xù)結(jié)晶法具備液面低以及靜壓損耗低等特點，有利于在確保熱能使用率的基礎(chǔ)上，大幅度縮短煮糖時間，從而順利形成流結(jié)晶。而間歇式結(jié)晶法的優(yōu)勢則在于成品糖質(zhì)量較高。實際上，無論是連續(xù)結(jié)晶法還是間歇式結(jié)晶法，有效地降低了人工因素干擾的同時，還降低了生產(chǎn)能耗。為了有效縮短結(jié)晶過程，制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將攪拌器放置于結(jié)晶自控系統(tǒng)當(dāng)中，從而形成一體式的結(jié)晶系統(tǒng)監(jiān)測點。與此同時，為了有效增強結(jié)晶過程的穩(wěn)定性，制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注雙控制器和雙路穩(wěn)壓電源使用情況，從而確保結(jié)晶自控系統(tǒng)的安全性。

4 結(jié)語

綜上所述，開展制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)自動化技術(shù)淺析研究工作是非常有必要的，確保制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的可實施性將為制糖工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。實際上，隨著工業(yè)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，無論是從安全性的角度考慮還是從管理方面的角度考慮，制糖工業(yè)自動化技術(shù)已成為未來發(fā)展的趨勢。