[发明专利]一种基于亚硫酸铵盐的甘蔗糖汁澄清脱色除杂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于亚硫酸铵盐的甘蔗糖汁澄清脱色除杂的方法。

背景技术

碳法制糖工艺虽然糖份回收率高、成品糖的色值低且贮存不变色，但因工艺流程长，技术性强，而且消耗石灰量大、碱性滤泥多且污染环境，同时CO₂作为碳源利用率不高（糖厂碳法饱充过程中CO₂吸收率只有60%左右）等，因此，难以推广普及。目前，大多数糖厂仍普遍采用亚硫酸法工艺进行糖汁的澄清脱色除杂，亚硫酸法工艺具有工艺流程短、操作简单，成本低等优势，其主要问题是使用二氧化硫澄清剂，导致成品糖中二氧化硫的残留；此外，亚法制糖工艺仍然还存在着许多的问题，如二氧硫气体与石灰乳液的反应速度慢、反应不彻底，二氧化硫气体的用量难以控制，需要使用硫磺炉燃烧硫磺制备二氧化硫气体，管道和设备腐蚀严重等。因此，亚法工艺有必要进行改进。

赤砂糖为甘蔗制糖工艺中的末段结晶产物。赤砂糖因杂质含量和色值高，已不受市场欢迎，各制糖企业一般将赤砂糖回溶重煮或套种，以减少或不产赤砂糖。但由于赤砂糖溶液非糖成分含量和色值较高，赤砂糖直接回溶重煮或套种，则影响白砂糖的质量，特别是色值偏高甚至超标。因此，脱色除杂技术对赤砂回溶重煮或套种生产白砂糖至关重要。由于赤砂糖中的色素主要是糖类分解和煮炼过程中产生的高分子有色物，呈棕黑至棕黄色。焦糖色素及类黑精色素的晶体转移率很高，对成品糖色值影响比蔗汁本身的色素(植物色素)大得多，所以赤砂糖回溶溶液的澄清脱色已成为当前制糖界研究难点。

有关糖汁脱色技术，世界各国制糖工作者进行了大量的研究，先后提出了离子交换、大孔树脂吸附、膜分离、超冷冻结晶、生物酶以及无机-有机复合型的澄清剂及其澄清工艺等方法，但成本高，技术性强，在我国尚未能推广应用。目前，主要使用的工艺为亚硫酸法工艺、碳酸法工艺以及磷浮、二次硫漂等辅助工艺。

因此，开发澄清脱色效果好、成体低、操作简便的澄清工艺，对我国制糖工艺的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于亚硫酸铵盐的甘蔗糖汁澄清脱色除杂的方法，该方法利用亚硫酸铵盐与石灰乳反应生成亚硫酸钙颗粒沉淀，新生成的亚硫酸钙颗粒带正电荷，能吸附糖液中的色素等非糖成分，从而达到澄清脱色除杂的目的，该方法澄清工艺简单、易于控制，澄清脱色除杂的效果好，解决了上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种基于亚硫酸铵盐的甘蔗糖汁澄清脱色除杂的方法，包括以下步骤：

A、按100mL糖汁加入0.12-1.0g氢氧化钙或0.09-0.76g氧化钙，100mL糖汁加入0.3-1.5g亚硫酸铵盐计，向糖汁中加入氢氧化钙乳液或氧化钙乳液和亚硫酸铵盐，充分混合反应0-30分钟，所述的亚硫酸铵盐是亚硫酸铵、亚硫酸氢铵或含结晶水的亚硫酸铵、亚硫酸氢铵；所述的糖汁为甘蔗混合汁、清汁、糖浆或赤砂糖回溶溶液；

B、再将糖汁加热至50-100℃除去反应生成的氨气，调节糖汁pH值为7.0-7.5；

C、继续升温至70-100℃，加入聚丙烯酰胺絮凝剂1-15ppm进行絮凝沉降，分离沉降的絮凝物后，得澄清脱色除杂后的糖汁。

本发明的进一步技术方案是：步骤B中，用磷酸、亚硫酸或通入二氧化硫气体、二氧化碳气体中和调节糖汁pH值为7.0-7.5。

所述的氢氧化钙乳液或氧化钙乳液的质量浓度为5-15%。

所述的赤砂糖回溶溶液浓度为5～30wt%。

步骤A中混合反应时间为10-30分钟。

本发明利用亚硫酸铵或亚硫酸氢铵替代二氧化硫气体，与石灰乳反应生成的亚硫酸钙颗粒沉淀，新生成的亚硫酸钙颗粒带正电荷，能吸附糖汁中的色素等非糖成分，从而达到澄清脱色除杂的目的。反应方程式为如下：

Ca(OH)₂+(NH₄)₂SO₃→CaSO₃↓+2NH₃↑+2H₂O

Ca(OH)₂+NH₄HSO₃→CaSO₃↓+NH₃↑+2H₂O