[发明专利]一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺

说明书

本发明公开一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺，混合汁经物理除杂后，先进行第一次浓缩至18～20^oBx，浓缩后的混合汁再经陶瓷膜进行物理澄清，膜法清汁经第二次浓缩至55～65^oBx的糖浆，按照常规白砂糖煮制工艺生产白砂糖和低蔗糖液体糖；第一次和第二次浓缩过程得到的甘蔗原水经活性炭和反渗透膜过滤，制成甘蔗植物水；陶瓷膜过滤后含杂质的浓液经离心澄清，与糖蜜混合生产红糖。本基于无化学助剂添加的膜法澄清工艺，将附产物高值化利用，延长产品链，增加经济效益，第一次浓缩减少了后续进行膜法澄清的混合汁量，从而减少膜法澄清设备的投资，降低生产成本，大大提高甘蔗制糖企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及甘蔗制糖的技术领域，具体是一种基于膜法澄清多元联产的制糖工艺。

背景技术

甘蔗，(学名：Saccharumofficinarum)甘蔗属，多年生高大实心草本。根状茎粗壮发达。秆高3-6米。蔗适合栽种于土壤肥沃、阳光充足、冬夏温差大的地方。甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。甘蔗是我国重要的糖料作物，是食糖的主要来源，食糖是关系国计民生的重要产品，既是食品、饮料、医药等产业不可或缺的基础原料，又是城乡居民的生活必需品，和粮、棉、油同属国家战略物资。甘蔗也是广西种植面积最大的经济作物，据国家统计局2018年数据，广西甘蔗种植面积88.64万公顷（约1330万亩），占全国种植面积的63.05%；甘蔗产量7292.76万吨，占全国甘蔗总产量的67.46%；产糖590万吨，占全国产糖量67.23%。

甘蔗作为大宗农产品加工原料，目前甘蔗制糖主要的生产工艺为亚硫酸法和碳酸法。亚硫酸法工艺流程短、设备简单，国内95%以上甘蔗糖厂采用此工艺，澄清过程中需要添加大量的化学助剂如石灰、磷酸、SO₂和聚丙烯酰胺（絮凝剂）等，经絮凝、沉淀和过滤除去混合汁中的色素和杂质，但该工艺存在产品品质低、产品残硫量高及食糖安全隐患等问题。碳酸法产品品质较高、色泽较低，但该法生产流程较长、设备投入大、生产成本高，澄清过程需要添加大量的石灰、CO₂及少量的SO₂，并存在碱性滤泥量大、污染环境等难以解决的问题。而甘蔗制糖主要以生产白砂糖为主，产品单一，附加值低；其附产品糖蜜仅作为生产酒精或酵母的原料进行销售，价格低廉。如何增加甘蔗制糖企业的利润增长点，改变近几年全行业处于亏损的困境，是当前急需解决的主要问题。

甘蔗中含有70％左右的水分，在甘蔗制糖生产浓缩过程中会产生大量的水分，无论是采用亚硫酸法生产工艺还是采用碳酸法生产工艺，都存在化学助剂残留的可能，现行的处理方法是经过生化处理达标后直接排放江河。这些水是甘蔗植物中的原水，如果充分利用这些水加工成饮用水，将会提高甘蔗的附加值，提高制糖企业的经济效益。以我国年入榨糖料蔗约8000万吨估算，每年可产甘蔗植物水4000万吨，约1200亿瓶，产值超千亿元；将甘蔗水变为生活饮用水，为我国每年新增4000万吨的生活饮用水，必将改变我国水资源匮乏的局面，为全球淡水资源创造可持续性的贡献。

甘蔗中含有人体需要的营养物质，而亚硫酸法和碳酸法生产工艺主要是从甘蔗中提取蔗糖，由于澄清过程中添加了大量的化学助剂，部分未完全反应的化学助剂残留在最终糖蜜（俗称“废蜜”）中，因此糖蜜仅作为生产酒精及酵母的原料，糖蜜价格非常低廉。传统制糖工艺加工过程中最终糖蜜约占加工甘蔗量的3%左右，糖蜜中的糖分主要是蔗糖、葡萄糖、果糖和葡聚糖，而且甘蔗中含有的微量元素及氨基酸等营养物质在加工过程被大多残留在最终糖蜜中，未能得到有效利用。