摘要：现阶段，我国的甘蔗制糖大多采用磷酸-亚硫酸澄清、五效蒸发、三系煮糖工艺生产白糖。本文首先对甘蔗制糖的生产工艺进行介绍，然后就生产过程的关键控制点进行分析。
关键词：甘蔗制糖；生产过程；关键控制点
引言
甘蔗制糖的生产是一个复杂的过程，其中需要控制的指标比较多，一旦其中一项指标出现波动，就会产生一系列的反应，甚至会让相关身长人员无从下手，最终造成产品质量的不稳定，基于此，本文对甘蔗制糖过程中的关键控制点进行分析。
1、甘蔗制糖的生产工艺
甘蔗制糖的生产工艺主要分为提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜和干燥等工序。甘蔗采摘后切掉蔗叶，蔗梢和蔗根等部分，然后被运往糖厂，略微洗涤后进行切块或切丝等预处理，随后通过压榨或浸出的方法提汁，此为提汁的工段。提汁后的蔗汁称为混合汁，呈暗绿色浑浊状态，除了含有大量所需的蔗糖外还含有蛋白质、胶体物、蔗汁蔗蜡、植物色素、有机酸、无机盐等许多其他组分以及相当量的蔗渣和泥沙，成分相当复杂这些物质影响了白糖成品糖的色泽、外观以及白糖的糖分含量。甘蔗制糖的清净工艺就是力求在最大限度的减少糖分损失的情况下除去这些非糖分，提高糖汁的纯度，降低糖汁的色值和粘度，为后续的结晶工序提供高品质的原料糖浆，并取得好的糖分回收率。
甘蔗制糖工艺历史悠久，清净工艺由于在制糖工业中的重要性得到广泛的研究。目前的清净工艺中主要采用的是清净剂清净蔗汁，如传统的采用石灰、二氧化硫、二氧化碳、磷酸，以及较新尝试的使用絮凝剂、离子交换树脂、果胶酶、钢渣等；还有采取薄膜分离工艺、加热离心振荡法、超声波辅助等来达到清净蔗汁的方法。现在国内外糖厂使用较为广泛的制糖方法主要还是分为石灰法、亚硫酸法和碳酸法三大类。石灰法是指蔗汁清净中使用石灰作为主要澄清剂的方法；石灰法是一种很古老的制糖方法，工艺简单，至今仍被大部分糖厂用来生产精制糖所用的原糖。碳酸法是指用二氧化碳和石灰乳作为主要的澄清剂来清净蔗汁的方法，该法具有去除非糖分比较完全，澄清效率高、所制得的白糖色泽低，纯度高，久置不宜变色等优点，但此法缺点是工艺相对复杂，流程长、设备多、消耗大量的石灰和二氧化碳，因此成本较高，且产生大量的碱性滤泥难以处理，对环境污染较大。亚硫酸法主要采用二氧化硫和石灰为澄清剂；二氧化硫通入蔗汁所形成的亚硫酸钙沉淀具有很好的吸附作用，能吸附蔗汁中大量的胶体，蛋白质等物质，二氧化硫自身优良的还原性能将蔗汁中大量显色的酚类物质等还原除去，起到很好的漂白效果；而且亚硫酸法所用设备要求较少，工艺流程相对短，澄清剂用量少，因此投资少、成本较低；且经过几十年的生产实践和工艺改进，形成了比较成熟的生产方法和管理模式，是目前国内糖厂普遍使用的澄清工艺；国外如巴西，印度，印度尼西亚等一些产糖大国也部分使用亚硫酸法。
依据处理步骤和方式的不同，亚硫酸法又分为酸性亚硫酸法、碱性亚硫酸法、中性亚硫酸法、磷酸亚硫酸法和中间汁亚硫酸法五种，其中以磷酸亚硫酸法的使用最为普遍；磷酸亚硫酸法一般除了使用石灰和二氧化硫作为澄清剂外，还适当加入磷酸或可溶性的磷酸盐作为辅助澄清剂。
混合汁经过筛选和称重后进行预灰，按照蔗汁重量加入适当比例的石灰和磷酸（或磷酸盐），PH在6.4-7.2范围内，第一次加热到60-70℃，蔗汁随后进入硫熏中和设备，吸收二氧化硫气体进行硫熏，随后加入石灰乳进行中和，将蔗汁PH提升至6.8-7.3，进入散气箱散掉未经吸收的二氧化硫气体；接着第二次加热蔗汁到100-103℃沸腾，使硫熏过程中形成的大量的亚硫酸钙和磷酸钙微溶物变成结构致密的沉淀物，在高温下粘度降低的糖汁中快速沉降下来，在沉降器中，中和汁经过分离得到澄清汁，与之前沉降的泥汁过滤后得到滤清汁一道加热后送到蒸发工段浓缩成糖浆。
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2、甘蔗制糖生产过程关键控制点
2.1硫熏强度控制
中和工段蔗汁所吸收的二氧化硫的量常用硫熏强度来表示，具体是以滴定10ml中和蔗汁所耗用的1/64mo1/L碘液的体积数（ml）来表示。根据碘与亚硫酸的反应式：H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI，滴定用去lml浓度为1/64mo1/L的碘液，则相当于反应掉SO2的量（mg）为lmg，即l0ml中和汁中含有相当于lmg的SO2，则每升中和汁中SO2的浓度则为100mg/L；若滴定用去碘液体积为l0ml，也就是硫熏强度为l0ml，则意味着中和汁中SO2的含量为1000mg/L。影响硫熏强度的因素很多，燃硫炉产生二氧化硫气体的浓度和温度，中和汁的流量和温度等都会影响硫熏强度。硫熏强度较低时，生成的CaSO3量较少，减少蔗汁中胶体物质的沉降，同时也降低对色素的漂白降色作用，清净脱色效率都较低，达不到硫熏的效果。硫熏强度过高时，增加SO2的量，会使生成的CaSO3继续反应成可溶的Ca（HSO3）2，除去胶体和色素的效果不会很显著，相反会造成消耗石灰、硫磺的量过大，使滤泥量增多，增加了加工成本，同时过高的硫熏强度会造成结晶后白砂糖中硫的残留量过高。食品中残留的过量硫对人体健康有害。
GB2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》对二氧化硫残留量有着严格的规定。而白砂糖国家标准，针对二氧化硫的含量有着更高的要求，该标准规定了以SO2计的残留量，一级和二级白砂糖的不得高于30mg/kg，优级白砂糖不得高于15mg/kg，而精制白砂糖则需要低于6mg/kg。食用白砂糖不同的等级，使白糖的价格有着较大的差别，对糖厂的效益有着较大的影响。因此，实时监控硫熏强度的值，保持硫熏强度的稳定，对提高蔗汁的澄清效果和成品糖的品质至关重要。
2.2清汁色值控制
一般情况下，清汁pH以微碱性为最佳，这种条件下的生产对清汁质量，成品糖质量煮炼收回都有很好的作用。正常情况下，清汁色值在2000IU以下，当生产稳定且设备状态良好的情况下，清汁色值也有可能低于1500IU。然而，根据我国目前甘蔗制糖的生产技术来说，清汁色值平均在1500～1800IU，在实际的生产中，根据具体情况制定合理指标；在生产管理上，要求相关人员每半小时做一次自检并做好记录，绘制曲线图，方便随时查阅数据，分析指标，如有偏离可以及时采取措施进行纠正。
2.3糖浆浓度控制
制糖中的蒸发工序在高温密闭的容器中进行，糖汁在罐内发生化学变化和物理变化，如颜色加深、pH下降、纯度下降、积垢等，肉眼无法辨别，所以具有较高的操作要求，要求加快流程时间，避免pH值出现较大的波动，造成增色和纯度下降，同时还要保证糖浆浓度控制工艺要求的范围内，约为60～65BX。浓度过低，增加煮炼时间和加深色值；浓度过高，停留时间久，易转化，纯度下降，特别超过70BX，在泵送过程中会自然结晶，堵塞管道。
控制管理：按照标准的生产工艺，糖浆浓度控制在60～65BX；在生产的管理上，要求相关人员每一个小时做一次自检，利用折光锤度计进行检查，并做好记录，绘制曲线图，以便分析指标偏离原因并及时纠正。
结语
综上，影响制糖质量的因素较多，然而，只要在生产过程中抓住关键控制点，其他控制指标则都是为关键指标服务的，当产品质量出现波动，只需要查出关键控制点就可以在短时间内解决重点问题。
参考文献：
[1]霍汉镇.现代制糖化学与工艺学[M].北京：化学工业出版社，2008.
[2]黄广盛，李扬训，莫慧平.甘蔗制糖工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，1991.
[3]陈维均，许斯欣，沈参秋，等.甘蔗制糖原理[M].北京：中国轻工业出版社，2001.
论文作者:吴佩玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：亚硫酸论文; 甘蔗论文; 石灰论文; 清净论文; 二氧化论文; 强度论文; 浓度论文; 《基层建设》2019年第32期论文;