論糖蜜稀釋對煮糖的影響

楊　波，潘煜再，曾　師，覃偉恒，莫柳生，尹　闖，王熙武，石旭暉，麥曉明，梁景恒，黃仕福

【制糖工藝與裝備】

論糖蜜稀釋對煮糖的影響

楊波1，潘煜再1，曾師1，覃偉恒1，莫柳生1，尹闖1，王熙武2，石旭暉3，麥曉明3，梁景恒3，黃仕福4

(1廣西糖業(yè)集團(tuán)柳興制糖有限公司，廣西柳江 545112；2廣西崇左東亞糖業(yè)有限公司，廣西崇左 532200；3廣西鳳糖鹿寨制糖有限責(zé)任公司，廣西鹿寨 545600；4中糧屯河北海糖業(yè)有限公司，廣西北海 536017)

糖蜜稀釋在制糖企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中起著舉足輕重的作用，稀釋的好壞程度關(guān)系到糖膏煮制的結(jié)晶率和結(jié)晶速度的提升，是制糖企業(yè)提升綜合實力的重要因素。本文通過強(qiáng)化糖蜜稀釋工作，進(jìn)行不同的實驗對比分析糖蜜稀釋對乙、丙糖膏結(jié)晶率、煮煉時間等因素的影響，論述重視糖蜜稀釋工作的重要性。

煮糖；糖蜜；稀釋；收回

0 引言

在榨季生產(chǎn)中，大多數(shù)糖廠為保證產(chǎn)品質(zhì)量和糖分收回的穩(wěn)定，一般根據(jù)糖蜜純度的變化來靈活調(diào)整甲稀、甲原、乙稀的回煮量。而糖蜜的稀釋工作，基本都是參照教科書大致定義控制稀釋錘度在70～75°Bx之間。有經(jīng)驗的師傅知道，稀釋后的糖蜜錘度＞70°Bx時，仍有部分砂粒未完全溶解，直接用于煮糖往往會造成糖膏對流效果差、糖膏質(zhì)量差、糖分吸收不好，造成原蜜純度高等不良現(xiàn)象。

作者根據(jù)多年在數(shù)家糖廠的工作經(jīng)驗和理論知識研究，于2019/20年榨季在柳興制糖公司提出了要重視糖蜜稀釋工作的意見，即要結(jié)合當(dāng)時的糖蜜純度制定合理的糖蜜稀釋錘度，車間采取該措施后，相對于以往煮煉收回率得到了一定的提高，煮煉時間也相對減少。近幾個榨季公司糖分收回和節(jié)能降耗情況見表1。本研究以2019/20年榨季期間的生產(chǎn)情況為依據(jù)，重點探討糖蜜稀釋對煮糖過程的影響。

1 公司現(xiàn)狀

1.1 設(shè)備現(xiàn)狀

制定合理的稀釋規(guī)章制度要結(jié)合本公司現(xiàn)狀來決定，柳興制糖公司目前有甲稀、甲原、乙原稀釋箱各1個(圖1)，均帶有強(qiáng)制攪拌裝置，稀釋的溫度控制通過溫度模塊設(shè)定來調(diào)整[1]。

表1　近幾個榨季柳興制糖公司收回及節(jié)能降耗情況

圖1　稀釋箱結(jié)構(gòu)圖

1.2 稀釋現(xiàn)狀

未重視糖蜜的稀釋工作前，煮糖工段一直按照多年的操作習(xí)慣，即所有糖蜜的稀釋錘度都控制在70～75°Bx之間。經(jīng)咨詢多名煮糖崗位工，基本都反映各種糖膏的煮制時間比較長，甲膏的煮煉使用Ⅱ效汁汽需用2.5～3.2 h，乙膏的煮煉使用Ⅰ效汁汽需用3.5～4.5 h，丙膏的煮煉使用Ⅰ效汁汽需用8～9 h。近幾個榨季公司煮煉收回率一直低于片區(qū)范圍內(nèi)的數(shù)家糖廠，這些現(xiàn)象都嚴(yán)重影響公司的煮煉收回和節(jié)能效果及經(jīng)濟(jì)效益。

2 稀釋三要素

2.1 錘度

使用濃度過高的糖蜜煮糖時，會影響煮糖物料的對流狀態(tài)，造成糖分的吸收不完全和延長煮糖時間等弊病。糖蜜稀釋錘度的控制，應(yīng)根據(jù)不同時期、不同物料、不同純度的變化來靈活調(diào)整[2]。眾所周知，糖蜜濃度越大，則粘度越大，粘度大則影響煮糖罐內(nèi)物料的對流和糖分吸收，因此，制定合理的稀釋錘度是煮好糖的重要前提條件。

2.2 溫度

各種糖蜜稀釋好準(zhǔn)備使用時，應(yīng)保證糖蜜的溫度高于罐內(nèi)溫度2～3℃，物料進(jìn)罐后即可產(chǎn)生良好的對流和自蒸發(fā)，糖膏結(jié)晶的推動力依靠的就是溫度差和純度差。當(dāng)糖蜜溫度低于罐內(nèi)溫度時，煮糖對流狀態(tài)明顯降低，低溫物料的分子運(yùn)動形態(tài)也降低，嚴(yán)重影響糖分的吸收。當(dāng)糖蜜溫度高于罐內(nèi)溫度8℃以上時，容易造成溫度偏差過大，蔗糖晶體對流、吸收不均勻，局部易產(chǎn)生并晶或團(tuán)晶。

2.3 對流

帶有強(qiáng)制攪拌裝置的稀釋箱對流效果良好，其稀釋錘度也容易控制，各種細(xì)小的幼砂都可以溶掉，糖蜜經(jīng)過攪拌形成良好的對流循環(huán)，蒸汽加熱后的溫度也比較均勻。對流形態(tài)的好壞直接關(guān)系到稀釋糖蜜的錘度、溫度穩(wěn)定，是做好稀釋工作的重要保障[3]。

3 改進(jìn)方向

3.1 思路

根據(jù)煮糖實際經(jīng)驗表明：糖蜜錘度越低，煮煉時間越長、耗汽量越大。根據(jù)之前在其他糖廠指導(dǎo)生產(chǎn)的實際，提出糖蜜濃度特別是乙原、乙稀錘度越低，煮煉時其粘度越低，對流狀態(tài)就越好，糖分的吸收就越快。例如，丙膏的煮制，不再需要采用間歇進(jìn)料反復(fù)煮水的方式，濃度合適的低純度物料仍可采用連續(xù)進(jìn)料逐步濃上的方法進(jìn)行煮煉，丙糖膏的煮煉全部采用Ⅰ效汁汽煮煉，時間控制在7～8 h，最終廢蜜重力純度仍可控制在比較理想的指標(biāo)范圍內(nèi)，對糖分收回和節(jié)能降耗都有非常良好的幫助。

3.2 措施

3.2.1 稀釋錘度

根據(jù)2019/20年榨季甘蔗糖分的變化，結(jié)合2019年12月份本公司甲稀簡純度76%～78%、甲原簡純度66%～69%、乙原簡純度47%～52%等情況，將柳興制糖公司糖蜜稀釋濃度控制在：甲稀65～68°Bx、甲原63～65°Bx、乙原60～63°Bx，稀釋所需添加熱水量根據(jù)固溶物守恒原理計算出添加水量。為方便對物料濃度的實時監(jiān)測，采用便攜式手提錘度計測量物料稀釋錘度。甲、乙、丙糖煮糖工開煮前10 min測量1次稀釋后的糖蜜錘度，開煮后每隔1 h 測量1次稀釋錘度，必須保證稀釋后的錘度控制在指標(biāo)范圍內(nèi)[4]，當(dāng)班班長和生產(chǎn)調(diào)度每班不定時地抽查稀釋錘度是否達(dá)標(biāo)。檢測記錄見表2。

表2　物料稀釋濃度記錄

3.2.2 稀釋溫度

根據(jù)生產(chǎn)實際情況，2019/20年榨季甲糖正常煮煉溫度為58℃，乙糖正常煮煉溫度為62℃，丙糖正常煮煉溫度為64℃。因此，甲稀稀釋后，溫度控制在59～61℃；甲原稀釋后，溫度控制在63～65℃；乙原稀釋后，溫度控制在65～67℃。由于現(xiàn)有稀釋系統(tǒng)擁有溫度設(shè)置模塊，因此，要求崗位工直接設(shè)定溫度即可。

3.3 糖膏煮煉

3.3.1 甲糖膏煮煉

甲糖膏的煮煉[5]在進(jìn)完糖漿后，用甲稀繼續(xù)煮上，50 m3甲糖罐回煮甲稀量一般為10 m3左右，故甲稀回煮甲糖在稀釋方面對甲糖膏的結(jié)晶率影響不大，但回煮量和稀釋濃度對產(chǎn)品質(zhì)量有一定的影響。因為如果甲稀蜜稀釋濃度偏高，高濃度入罐糖蜜對流不理想、糖分吸收不均勻，部分糖膏會吸收、包裹大部分母液雜質(zhì)，影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

3.2.2 乙糖膏煮煉

乙糖膏的煮煉在開煮前按要求稀釋好甲稀和甲原，開煮后采用連續(xù)進(jìn)料逐步濃上的方法進(jìn)行煮煉，進(jìn)完甲稀蜜后不再需要中間煮水，直接用甲原蜜繼續(xù)煮上即可。整個煮煉過程糖膏對流形態(tài)良好，晶體整齊、均勻，母液濃度穩(wěn)定，煮煉時間短，篩出的乙糖顆粒整齊、潔白，膏蜜純度差比較合理。

通過表3可知，2019/20年榨季乙糖膏蜜純度差相比以往榨季平均提高了1.1，在物料純度較高的前提下，做好糖蜜稀釋工作同樣可提升糖膏吸收母液糖分的能力，保證了煮煉收回率的提高和縮短糖膏煮煉時間。

3.3.3 丙糖膏煮煉

丙糖膏的煮制與乙糖膏的煮制方法類似，中途只需煮水1次，即進(jìn)乙稀蜜達(dá)到適宜容積后再次煮水1次(約30 min)，然后進(jìn)乙原繼續(xù)煮上。整個糖膏的結(jié)晶過程晶體生長形態(tài)好，晶體緊密度均勻，不存在過飽和度過高或過低產(chǎn)生偽晶和溶晶的現(xiàn)象，糖分吸收亦取得了良好的效果。同時，減少了煮水次數(shù)也縮短了煮煉時間、減少耗汽量。

從表4可知，丙膏結(jié)晶率明顯高于前2個榨季，說明濃度合適的糖蜜粘度更低，更加有利于蔗糖晶體的運(yùn)動和糖分吸收，保證了結(jié)晶率的提高。膏蜜純度差最高的是2019/20年榨季，說明即使在該榨季甘蔗蔗糖分比較高，但做好糖蜜的稀釋工作同樣可以保證糖分的收回，實現(xiàn)糖分的應(yīng)收盡收。

3.3.4 煮煉小結(jié)

各系糖膏抽種整理完成以后，需根據(jù)種子或底料以及汽源的實際情況，采用連續(xù)進(jìn)料逐步濃上等方法進(jìn)行煮煉，煮煉過程中要控制好糖膏對流、糖膏濃度、晶體緊密度、母液濃度以及進(jìn)料濃度等多個參數(shù)。只有物料稀釋達(dá)到適宜的濃度后，才能保證上述幾個參數(shù)的穩(wěn)定，才能實現(xiàn)糖膏結(jié)晶率的穩(wěn)定、糖分收回的提高，進(jìn)一步降低煮糖耗汽，實現(xiàn)收回率、節(jié)能降耗的雙豐收。

4 結(jié)果與討論

柳興制糖公司在2019/20年榨季采納了要重視糖蜜稀釋工作的思路后，經(jīng)過對比計算，2019/20年榨季甲膏煮煉時間比2017/18年榨季縮短0.1 h，比2018/19年榨季縮短0.2 h；乙膏煮煉時間比2017/18年榨季縮短0.2 h，比2018/19年榨季縮短0.5 h；丙膏煮煉時間比2017/18年榨季縮短0.7 h，比2018/19年榨季縮短0.7 h；煮煉收回率比2017/18年榨季提高0.02%，比2018/19年榨季提高0.04%(見表5)。除了甘蔗蔗糖分高的原因以外，做好糖蜜稀釋也是柳興制糖公司在該榨季煮煉收回率提高的一個重要因素。正是煮煉收回率的提高，經(jīng)濟(jì)效益與上一年度同期相比增收了200多萬元。因此，制糖企業(yè)對糖蜜稀釋的重視程度在很大程度上決定公司的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。

表3　近3個榨季乙糖膏對比分析

表4　近3個榨季丙糖膏對比分析

表5　近3個榨季煮煉時間和煮煉收回率對比分析

當(dāng)然，通過本研究發(fā)現(xiàn)在稀釋方面還存在以下幾個不足之處：①稀釋工作依賴于2015年安裝的第一代稀釋系統(tǒng)，其只有簡易的溫度控制模塊，沒有相應(yīng)的濃度控制模塊，目前僅依靠崗位工一邊煮糖一邊控制稀釋濃度，對糖膏的正常煮煉影響比較大，應(yīng)該配備相應(yīng)的稀釋崗位；②根據(jù)現(xiàn)有場地，目前的稀釋箱外形設(shè)計不夠合理，方形的箱體不便于糖蜜和熱水的均勻混合，對濃度和溫度的控制有一定難度，合理的稀釋箱應(yīng)設(shè)計為帶攪拌裝置的圓桶稀釋箱；③濃度的控制比較粗獷，降低糖蜜的稀釋濃度目的是降低其粘度，便于煮煉時增加糖膏對流保證糖分吸收，但目前估計沒有任何糖廠擁有用于測量糖蜜粘度的粘度計，如有粘度計則可以直接定義糖蜜稀釋到什么粘度才能方便煮糖使用，不再依賴稀釋錘度的模糊概念。

[1] 韋舉兵，陳延林，李進(jìn)勇，等. 糖蜜在線稀釋系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用[J]. 廣西糖業(yè)，2016(4)：15-19.

[2] 唐海燕，韋兒，何建內(nèi). 淺談糖膏煮制原料稀釋的作用[J]. 廣西糖業(yè)，2019(1)：30-33.

[3] 關(guān)努，貝進(jìn)國，李其佳，等. 解決糖膏對流吸收不良問題的方法[J]. 廣西輕工業(yè)，1998(1)：34-36.

[4] 欽州華成自控設(shè)備有限公司. 光學(xué)錘度自動測控系統(tǒng)在糖廠的應(yīng)用[J]. 廣西糖業(yè)，2018(3)：24-28.

[5] 關(guān)努，丁旺聲. 對糖膏兩種進(jìn)料煮上方法的再認(rèn)識[J]. 廣西輕工業(yè)，2006，22(2)：29-31.

The Effect of Molasses Dilution on Sugar Production

YANG Bo1, PAN Yu-zai1, ZENG Shi1, QIN Wei-heng1, MO Liu-sheng1, YIN Chuang1, WANG Xi-wu2, SHI Xu-hui3, MAI Xiao-ming3, LIANG Jing-heng3, HUANG Shi-fu4

(1Guangxi Sugar Group Liuxing Sugar Co. Ltd., Liujiang, Guangxi 545112;2Guangxi Chongzuo Dongya Sugar Co. Ltd., Chongzuo, Guangxi 532200;3Guangxi Fengtang luzhai Sugar Co. Ltd., Luzhai, Guangxi 545600;4COFCO Tunhe Beihai Sugar Co. Ltd., Beihai, Guangxi 536017)

Diluted molasses in sugar industry production plays an important role, the stand or fall of dilution degree of massecuite cooked crystallization rate and crystallization rate has increased, is an important factor of sugar-making enterprises enhance comprehensive strength In this article, through strengthening work diluted molasses, diluted molasses on different experimental contrast with b c massecuite crystallization rate scouring time, the influence of such factors as discussed importance of the diluted molasses work.

Boiled sugar; Molasses; Dilution; Take back

TS249.3

B

1005-9695(2021)01-0087-04

2020-07-27；

2021-01-08

楊波(1988-)，男，工程師，研究方向：生產(chǎn)管理；E-mail：280314608@qq.com

楊波，潘煜再，曾師，等. 論糖蜜稀釋對煮糖的影響[J]. 甘蔗糖業(yè)，2021，50(1)：87-90.