淺談制糖工藝技術(shù)指標(biāo)以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)

覃秦

摘 要：本文以開展制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的必要性為出發(fā)點(diǎn)，主要對制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的制定思路及其在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行論述，借此為進(jìn)一步拓展制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工藝自動(dòng)化技術(shù)淺析研究提供參考價(jià)值，從而使我國制糖工藝技術(shù)得到更好的發(fā)展。本文在研究過程中針對性分析制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況提出針對性解決措施，旨在全面推動(dòng)我國目前制糖工藝技術(shù)發(fā)展提供指導(dǎo)性意見。

關(guān)鍵詞：制糖工藝；工業(yè)自動(dòng)化；指標(biāo)

制糖工藝技術(shù)在一定程度上是比較復(fù)雜的，并且實(shí)際操作流程較為復(fù)雜，在實(shí)際操作的過程中會(huì)受到外界因素的影響，特別是制糖工藝技術(shù)指標(biāo)在其中充當(dāng)比較重要的角色，主要它發(fā)生了微小的調(diào)整，那么后續(xù)的制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的執(zhí)行都會(huì)受到嚴(yán)重的阻礙，所以，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生對制糖工藝技術(shù)具有重大意義，采用自動(dòng)化的工業(yè)技術(shù)，在很大程度上能夠有效提升制糖效率。而今，因?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，人工因素將不會(huì)輕易地干擾到制糖工藝技術(shù)的實(shí)施過程，因此，這不僅大大幫助了制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的順利實(shí)施，而且制糖工藝的生產(chǎn)效率也隨之得到了提升，在一定程度上促進(jìn)了我國制糖產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。

一、制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的必要性闡述

（一）有利于提高制糖工藝的生產(chǎn)效率

我國不同地域之間較明顯的差異性導(dǎo)致了我國的甘蔗具有多樣性的特點(diǎn)，正是因?yàn)檫@種多樣性使甘蔗的天然色素含量也具有差異，而制糖工藝需要考慮到色素含量帶來的負(fù)面影響。為了使之能夠脫色，在制糖作業(yè)的開展過程中相關(guān)的工作人員會(huì)加入大量石灰并且加強(qiáng)硫熏強(qiáng)度從而消除甘蔗天然色素含量之間的一些差異，提升制糖得到產(chǎn)品的成色。所以，在制糖作業(yè)的開展過程中對于非糖分含量大的甘蔗中的無機(jī)、有機(jī)和不含氮的非糖分物質(zhì)，在此基礎(chǔ)上相關(guān)人員會(huì)實(shí)施區(qū)分工作。由此看來，制糖工藝技術(shù)指標(biāo)為制糖作業(yè)的開展提供了可靠的參考價(jià)值并且制糖工藝的生產(chǎn)效率也得到了很大的提升。

（二）有利于順利完成制糖煮煉工作

我們都知道甘蔗的成熟度可以根據(jù)還原糖含量的高低來判斷，甘蔗處于未成熟或過于成熟的狀態(tài)時(shí)，甘蔗的還原糖含量會(huì)相對偏高，所以在加工過程中，制糖工藝相關(guān)的工作人員就會(huì)減少對石灰的加入。因?yàn)閷?shí)際上操作人員的經(jīng)驗(yàn)和工藝方法都會(huì)對制糖煮練工作的成效有一定影響，所以，為了保障產(chǎn)品的質(zhì)量，操作人員可以利用制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的參數(shù)來完成工作。

按照制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的制定思路，其中具有重要地位的兩道工藝是蒸發(fā)工藝和澄清工藝，為了使甘蔗中的蛋白質(zhì)和磷酸分離，會(huì)在澄清工藝這一環(huán)節(jié)中需要用磷酸法加入預(yù)加灰并且用“預(yù)處理”的方法來達(dá)到分離的目的，在這一過程中，石灰與亞硫酸反應(yīng)生成的CaSO3會(huì)試膠體物質(zhì)的保護(hù)膜受到破壞從而使物質(zhì)處于完全反應(yīng)狀態(tài)。作為制糖作業(yè)中十分關(guān)鍵的澄清工藝，其pH、時(shí)間和溫度等都會(huì)對糖制品的最終質(zhì)量和生產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響。受到磷酸鈣和亞硫酸鈣會(huì)在加熱的情況下發(fā)生持續(xù)反應(yīng)的影響，亞硫酸法清汁中的pH值一般會(huì)比中和pH值低0.1～0.2，但是在石灰乳質(zhì)量較差的情況下，其pH值又會(huì)比中和值高，所以，亞硫酸法清汁中的pH值又被制糖工藝的相關(guān)工作人員作為制糖工藝技術(shù)的一項(xiàng)指標(biāo)。由于甘蔗汁會(huì)在高溫下蒸發(fā)而耗費(fèi)較多的時(shí)間，而甘蔗中的p h值也會(huì)因此受到影響，所以在制糖的過程中，會(huì)將環(huán)境溫度保持在100攝氏度左右。蔗糖的轉(zhuǎn)化速率受到p h值的影響，在p h值越低的情況下，蔗糖則會(huì)越酸，蔗糖的轉(zhuǎn)化速率也會(huì)隨之變快。如果將蔗糖置于較高溫度的環(huán)境之中，那么蔗糖所需的轉(zhuǎn)化時(shí)間也會(huì)因此而增加，而當(dāng)轉(zhuǎn)化速率達(dá)到其最高值再無法增加時(shí)，蔗糖的收回率也會(huì)隨之下降。究其原因其實(shí)是因?yàn)檫^硫熏反應(yīng)，在這個(gè)反應(yīng)中會(huì)使CaSO4轉(zhuǎn)換為Ca（HSO3）2，從而過量的鈣離子又會(huì)存在于甘蔗汁中，最后因?yàn)椴蝗芪锎罅吭黾佣霈F(xiàn)外糖。能夠使灰分和清汁中鈣的含量下降的情況是當(dāng)硫熏強(qiáng)度處于8～12ml時(shí)，亞硫酸的脫色作用會(huì)顯著提高，而能夠吸附大量的色素的亞硫酸鈣也會(huì)因此產(chǎn)生，從而清汁的顏色也會(huì)由此變淺。但是當(dāng)PH值比中性值高時(shí)，便會(huì)在這種情況下分解出還原糖而清汁的顏色便會(huì)隨之變得渾濁，為了改變這種渾濁的情況，讓亞硫酸、磷酸與鈣自動(dòng)發(fā)生反應(yīng)，制糖工藝的相關(guān)工作人員會(huì)及時(shí)將溫度升上去。同時(shí)，除了關(guān)注石灰的投放量，制糖工藝的相關(guān)工作人員還要控制作業(yè)的環(huán)境溫度 使其保持在60～80℃，除此之外，也要注意不要讓PH值處于強(qiáng)堿性的狀態(tài)，避免出現(xiàn)化工流程上的問題，導(dǎo)致制糖效率受到影響。

二、全自動(dòng)包裝和碼垛系統(tǒng)

在自動(dòng)包裝碼垛過程中，自動(dòng)完成稱重、送袋、裝袋、封箱、碼垛等動(dòng)作，動(dòng)作多，關(guān)系復(fù)雜。目前，可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于包裝堆垛自動(dòng)化生產(chǎn)線，具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行速度快、可靠性高、通用性好等優(yōu)點(diǎn)。料倉-集兩成供料裝置，先設(shè)定快速添加、添加、加載，慢慢添加參數(shù)值，由PLC控制供料伺服電機(jī)，控制閥門開度和供料量，達(dá)到重量設(shè)定點(diǎn)后停止裝料，通知稱重包裝機(jī)完成，等待裝袋機(jī)完成。送料信號由空袋送袋機(jī)自動(dòng)送至裝袋機(jī)設(shè)定位置，自動(dòng)裝袋到位，排空閥打開，將計(jì)量好的填料送入空袋中。之后，裝袋機(jī)打開袋架，包裝袋由垂直式輸袋機(jī)和鉗口成型機(jī)運(yùn)至自動(dòng)卷邊機(jī)完成卷邊，再運(yùn)至縫紉機(jī)完成包縫。包裝、包縫后的成品由打標(biāo)機(jī)自動(dòng)編碼，進(jìn)入金屬檢測儀和重量檢測儀。對有金屬或試驗(yàn)重量不合格的產(chǎn)品，自動(dòng)剔除，單獨(dú)處理。符合要求的成品通過過渡輸送機(jī)等設(shè)備，最終到達(dá)堆垛單元。通過自動(dòng)碼垛系統(tǒng)，成品袋按照預(yù)設(shè)碼垛方式進(jìn)行碼垛。目前碼垛采用每垛6層，每層5袋的標(biāo)準(zhǔn)。碼垛完成后，碼垛輸送機(jī)將碼垛從碼垛位置送出，停在叉車作業(yè)區(qū)。

三、全自動(dòng)包裝和碼垛系統(tǒng)工藝流程

物料.貯料斗.計(jì)量秤給料裝置，先設(shè)定好加料的快加、中加、慢加的參數(shù)值，由PLC控制給料伺服電機(jī)，控制加料閥門的開啟程度和加料的量，當(dāng)達(dá)到重量設(shè)定值后停止加料，通知包裝機(jī)稱重完成，等待裝袋機(jī)給出放料信號。空袋子由供袋機(jī)自動(dòng)傳送到裝袋機(jī)套袋位置，自動(dòng)套袋到位后，放料閥門打開，將計(jì)量好的物料灌裝進(jìn)窄袋內(nèi)。隨后，裝袋機(jī)打開夾袋器，包裝袋通過立袋輸送機(jī)和夾口整形機(jī)輸送到自動(dòng)折邊機(jī)完成折邊，之后被輸送到縫包機(jī)中完成袋口縫合。完成包裝及縫袋后的成品通過打碼機(jī)完成自動(dòng)打碼，冉進(jìn)入到金屬檢測機(jī)和重量檢測機(jī)，含有金屬或檢測重量不合格產(chǎn)品將被自動(dòng)剔除并另行處理，符合要求的成品袋則通過過渡輸送機(jī)等設(shè)備，最后到達(dá)碼垛單元。通過自動(dòng)碼垛系統(tǒng)，將成品按預(yù)設(shè)的碼垛模式進(jìn)行堆垛，目前采用的是每垛6層，每層5袋的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碼垛。在碼垛完成后，垛盤輸送機(jī)將垛堆由碼垛位置送出，停放于叉車作業(yè)區(qū)內(nèi)。

四、制糖工藝技術(shù)指標(biāo)在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

（一）工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中蒸發(fā)和澄清工藝的闡述

蒸發(fā)和澄清工藝在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中有著流程復(fù)雜性及復(fù)合性的特點(diǎn)，其中糖漿系統(tǒng)和用汽系統(tǒng)便占據(jù)著重要地位，為了得出使糖漿系統(tǒng)工作的參考依據(jù) ，粗糖漿箱、五效蒸發(fā)罐和混合汁箱等相應(yīng)的像器中會(huì)被制糖工藝相關(guān)的工作人員放置液位檢測點(diǎn)，從而糖漿系統(tǒng)和用汽系統(tǒng)便能夠充分發(fā)揮其作用。同時(shí)，為了使用汽系統(tǒng)也發(fā)揮出作用，溫度檢測點(diǎn)也會(huì)被制糖工藝相關(guān)的工作人員放在五效蒸發(fā)罐和加熱器中以此來關(guān)注五效真空蒸發(fā)過程中所需加熱的溫度。在糖漿系統(tǒng)和用汽系統(tǒng)的作用下，可以有效的降低能量損耗并且使糖分的回收率得到提升。

（二）工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中結(jié)晶工藝的闡述

連續(xù)結(jié)晶法以及間歇式結(jié)晶法也包括在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)晶工藝之中，連續(xù)結(jié)晶法的液面低以及靜壓損耗低等特點(diǎn)可以使熱能的使用率得到保證，且煮糖的時(shí)間也能夠大量縮短，流結(jié)晶便能夠成功形成，這樣的特點(diǎn)是間歇式結(jié)晶法所不具備的。同樣，與連續(xù)結(jié)晶法相比，間歇式結(jié)晶法所形成的糖質(zhì)量會(huì)相對較高。這兩種結(jié)晶法不僅使人工因素的干擾降低而且減少了生產(chǎn)中的能量損耗。為了形成一體式的結(jié)晶系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)，使結(jié)晶的時(shí)間能夠縮短，制糖工藝相關(guān)的工作人員還應(yīng)該在結(jié)晶自控系統(tǒng)中放入攪拌器。相應(yīng)地，要想結(jié)晶過程中的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)來保證結(jié)晶自控系統(tǒng)的安全性，雙控制器和雙路穩(wěn)壓電源的使用情況也應(yīng)被相關(guān)工作人員重點(diǎn)關(guān)注。

結(jié)語：

結(jié)合以上因素，制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)淺析研究工作的開展是必不可少的，制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的可實(shí)施性便是制糖工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著我國工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢必然對技術(shù)工藝提出新的要求，因此，全面加強(qiáng)制糖工藝技術(shù)的工業(yè)結(jié)構(gòu)支持顯得尤為重要。事實(shí)上，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)正在不斷地發(fā)展，在未來發(fā)展趨勢的引領(lǐng)下，制糖工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)將占據(jù)重要地位，不管是從安全性的角度還是管理方面的角度考慮，制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)淺析研究工作都是值得實(shí)施的。

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