甜菜制糖工藝指標(biāo)及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)分析

□ 劉全英

（內(nèi)蒙古敕勒川糖業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 包頭 014100）

目前，我國(guó)現(xiàn)代化的甜菜制糖工藝技術(shù)和自動(dòng)化的制糖行業(yè)都正隨著我們國(guó)家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步而不斷在發(fā)展，但是如果要想更好地迎合當(dāng)前我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，就必須結(jié)合工業(yè)現(xiàn)代化的需求，引進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化人才。甜菜是我國(guó)人民家庭中常見(jiàn)的食物之一，其主要用途一方面是直接烹飪，另一方面是用于制糖，因?yàn)樘鸩酥刑呛枯^大，并且目前世界制糖業(yè)中將近一半含量的糖都是通過(guò)甜菜制作出來(lái)的。本文通過(guò)介紹甜菜制糖工藝以及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，希望能夠?yàn)槲覈?guó)制糖業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

一、制糖業(yè)制糖工藝指標(biāo)的制定以及必要性分析

（一）制糖業(yè)制糖工藝指標(biāo)的制定

在我國(guó)目前現(xiàn)有的制糖工藝技術(shù)中，以下幾點(diǎn)是關(guān)鍵的硬性指標(biāo)：

（1）蒸發(fā)。在我國(guó)制糖廠制糖的整個(gè)過(guò)程中，蒸發(fā)是其中重要的環(huán)節(jié)，具體來(lái)講，蒸發(fā)氣溫要維持在較高溫度范圍，例如100℃左右，而且蒸發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，如果蒸發(fā)時(shí)間或者是其它外在影響因素影響較大，則會(huì)使得糖味道產(chǎn)生變化，此外，值得注意的是，在蒸發(fā)的過(guò)程中溫度也不能過(guò)高，例如不能高于120℃，否則會(huì)對(duì)制糖生產(chǎn)造成不利影響。

（2）澄清。澄清這一工藝在當(dāng)前我國(guó)整個(gè)制糖廠的生產(chǎn)過(guò)程中也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，在很大程度上會(huì)直接影響到成品糖的質(zhì)量。在整個(gè)亞硫酸法澄清工藝的過(guò)程中，存在非常重要的幾個(gè)影響因素：中和pH值、硫熏強(qiáng)度、加熱強(qiáng)度、時(shí)間以及溫度等，具體來(lái)講，亞硫酸法再次澄清的pH值至少比亞硫酸法低0.1～0.2，這主要是由于在再次澄清工藝的時(shí)間和加熱過(guò)程中，亞硫酸鈣和磷酸鈣進(jìn)一步被分解而導(dǎo)致的。產(chǎn)生的是化學(xué)反應(yīng)的實(shí)際成果，針對(duì)這種情況，工藝指標(biāo)的確定就必須以清汁pH值作為整個(gè)制糖流程控制的標(biāo)準(zhǔn)，從而才能控制整體制糖流程的進(jìn)度和質(zhì)量。第

（3）pH值。現(xiàn)代國(guó)家這些制糖廠生產(chǎn)制糖的整個(gè)流程中，pH值也是非常重要的影響因素之一，不僅僅體現(xiàn)在澄清工藝過(guò)程中，而且在制糖的整體流程中都發(fā)揮著非常重要的影響。

（二）制糖業(yè)制定制糖工藝指標(biāo)的必要性分析

通過(guò)良好的制糖工藝技術(shù)才能制作出質(zhì)量過(guò)關(guān)的成品糖，制糖業(yè)制定制糖工藝指標(biāo)就顯得尤為重要。在我國(guó)，由于不同地區(qū)和自然環(huán)境的差距，不同制糖作物的含糖量不同，甚至同一制糖作物的含糖量也不一樣，例如甘蔗，有的甘蔗天然色素含量較大，而有的甘蔗天然色素含量較小，此外，在制糖廠制糖的過(guò)程中，還會(huì)區(qū)分非糖分是有機(jī)的還是無(wú)機(jī)的，甚至是不含氮的，因?yàn)椴煌姆翘欠趾繉?duì)成品糖的制作影響會(huì)非常大，在制糖廠和作物制糖的工藝和過(guò)程中，需要在作物中加入較大量的石灰，而且在所有制糖廠和作物脫色時(shí)都需要通過(guò)提高硫熏的強(qiáng)度。當(dāng)然，對(duì)于如何判斷制糖作物的成熟性和應(yīng)用程度，一個(gè)重要評(píng)判指標(biāo)便是還原糖含量的多寡，對(duì)于成熟度相對(duì)較低或者更高的制糖作物，本身所具有的還原糖含量相對(duì)較高，這種情況下，在制造廠進(jìn)行制糖的時(shí)候，就不可以在石灰中加入太多，否則會(huì)影響成品糖的質(zhì)量和口感?？傊铺菢I(yè)制定的制糖工藝指標(biāo)在一方面能夠判斷制糖作物能不能制糖，或者是該怎么制糖，另一方面可以標(biāo)準(zhǔn)制糖廠在制糖過(guò)程中各種影響因素或者添加劑含量的影響大小，或者是確定一個(gè)成品糖可出售的標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠正常滿足我國(guó)人民生產(chǎn)生活的需要。

二、甜菜制糖中的清凈工藝

（一）亞硫酸法甜菜制糖工藝的清凈效果

目前，我國(guó)制糖廠關(guān)于甜菜制糖主要有兩種制糖工藝，第一種是亞硫酸法甜菜的制糖工藝，第二種是碳酸法甜菜制糖工藝，下面關(guān)于亞硫酸法甜菜的制糖方法和其工藝做出簡(jiǎn)單的探討。亞硫酸法甜菜制糖的生產(chǎn)工藝主要特征是一種適合我國(guó)現(xiàn)代甜菜在日常飲食中所需要進(jìn)行的白砂糖和原材料中處于貯藏和存儲(chǔ)狀態(tài)極為良好的現(xiàn)象，具體而言，經(jīng)過(guò)亞硫酸法甜菜制糖，生產(chǎn)工藝清潔和效果已能夠完全達(dá)到我們?cè)诋?dāng)前我國(guó)日常飲食中所使用白砂糖的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，而且通過(guò)亞硫酸法甜菜制糖工藝得到的白砂糖或者是綿白糖都能夠達(dá)到非常好的標(biāo)準(zhǔn)，此外，對(duì)于亞硫酸法甜菜制糖的工藝來(lái)講，也存在著與其相關(guān)的缺陷，例如有可能會(huì)導(dǎo)致成品糖的質(zhì)量不夠理想，色澤指標(biāo)較高等，而且使用亞硫酸制成的成品糖不利于日常存儲(chǔ)，所以在使用亞硫酸法制糖時(shí)，應(yīng)該格外注意由我國(guó)制糖業(yè)制定的制糖工藝標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。

（二）碳酸法甜菜制糖工藝的清凈效果

本文介紹了碳酸法甜菜制糖方法和工藝中的清潔效果。碳酸法甜菜制糖工藝的清潔和效果主要取決于高溫法，所以關(guān)于濾泥的污染問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中也得到相應(yīng)的解決，主要的特點(diǎn)之一是可以節(jié)約石灰使用量，節(jié)省了生產(chǎn)成本，進(jìn)而導(dǎo)致制糖廠關(guān)于甜菜制糖的成品糖質(zhì)量大大提高。

三、制糖業(yè)制糖的自動(dòng)化技術(shù)分析

目前，我國(guó)有的制糖廠已經(jīng)采用了自動(dòng)控制技術(shù)，例如pH值的控制，很多制糖廠都采用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)控制pH值，而且在我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平日益發(fā)展的今天，自動(dòng)化技術(shù)能夠?yàn)槲覈?guó)各大基礎(chǔ)性建設(shè)領(lǐng)域都提供非常大的幫助，能夠減少很多不必要資源的浪費(fèi)，就制糖行業(yè)來(lái)講，自動(dòng)化技術(shù)可以有效地增加成品糖產(chǎn)量和改善其他成品糖產(chǎn)出。具體看，有以下幾點(diǎn)：第一，壓榨機(jī)車間的管理是自動(dòng)化，目前，我國(guó)各大型制糖廠在壓榨機(jī)車間使用的均衡推進(jìn)壓榨機(jī)控制系統(tǒng)主要包括兩套不同的控制系統(tǒng)，其中一套是通過(guò)實(shí)時(shí)壓榨量作為控制核心點(diǎn)的方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制，另一套則是通過(guò)實(shí)時(shí)壓榨量和混合汁中含有磷酸的量，作為控制核心點(diǎn)。自動(dòng)控制與人工控制相對(duì)比的話，不僅在一定程度上加大了成品糖生產(chǎn)的效率，具體來(lái)看，在壓榨或添加方面來(lái)講，不需要人工干預(yù)，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)系統(tǒng)，可以讓添加劑和磷酸按照預(yù)定比例來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)穩(wěn)定的壓榨和添加，從而大大提高了工作效率，而且還能夠避免不必要的勞動(dòng)的浪費(fèi)。第二，澄清和蒸發(fā)的自動(dòng)化，如果在澄清和蒸發(fā)流程中引入自動(dòng)化技術(shù)控制，則會(huì)在很大程度上提高成品糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。具體來(lái)看，控制好混合汁箱、中和汁箱、沉降箱、清汁箱等的安裝液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，以我國(guó)制糖業(yè)制定的制糖工藝標(biāo)準(zhǔn)來(lái)作為控制參考點(diǎn)，從而能夠合理地控制自動(dòng)化系統(tǒng)的控制效果，此外，除了在室內(nèi)安裝不同控制點(diǎn)的液位監(jiān)視檢測(cè)系統(tǒng)以外，也可以在室內(nèi)設(shè)置不同的箱罐溫度監(jiān)視點(diǎn)，并且設(shè)置溫度報(bào)警裝置，防止由于溫度較高或溫度較低從而導(dǎo)致成品糖的質(zhì)量偏差。充分地利用工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，可以在很大程度上減少能源消耗，并且大大地提高了葡萄酒中糖分的吸收和利用率。第三，結(jié)晶階段的自動(dòng)化，目前，我國(guó)各大制糖廠制糖過(guò)程結(jié)晶的方法大約有兩種：間歇式結(jié)晶法和連續(xù)式結(jié)晶法，從兩種方法的不同點(diǎn)來(lái)看，連續(xù)式結(jié)晶法的主要特點(diǎn)在于液面底，而且由于靜壓損失較小，在一定程度上也可能會(huì)有利于底部參數(shù)產(chǎn)生蒸氣，而間歇式結(jié)晶則不同，加熱時(shí)的液面面積與糖膏體積的百分比會(huì)隨著結(jié)晶深度的推移逐漸減少，這在一定上對(duì)結(jié)晶程度造成很大的影響，如果這兩者可以結(jié)合，那么就可以大大提高成品糖質(zhì)量，利用工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)代替人工控制，一方面有利于節(jié)能，另一方面有利于成品糖的產(chǎn)出。而且就結(jié)晶過(guò)程來(lái)講，自動(dòng)化控制技術(shù)不單單是用于液位控制，在晶粒數(shù)和純度方面也可以得到自動(dòng)化技術(shù)的控制，從而為我國(guó)制糖廠進(jìn)一步提高制糖質(zhì)量和制糖效率做出巨大的貢獻(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)一步飛速發(fā)展以及科學(xué)信息技術(shù)的極大進(jìn)步，我國(guó)各大領(lǐng)域都在不斷尋求創(chuàng)新發(fā)展之路。對(duì)我國(guó)制糖業(yè)來(lái)講，能夠結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，接軌工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)，在一定程度上來(lái)講，能夠加強(qiáng)我國(guó)制糖業(yè)的整體發(fā)展效率。本文就甜菜制糖工藝指標(biāo)以及工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和探討，并且介紹現(xiàn)階段我國(guó)制糖業(yè)制糖的主要工藝指標(biāo)以及方法，希望能夠?yàn)槲覈?guó)制糖業(yè)制糖工藝與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合做出貢獻(xiàn)。