甘蔗制糖甘蔗提汁工藝介紹

甘蔗制糖甘蔗提汁工藝介紹提汁方法目前，我國甘蔗糖廠從甘蔗中提取糖汁的主要方法有壓榨法和滲出法。磨壓法因處理蔗料量少，糖分抽出率低，故不宜采用。壓榨法壓榨法是用撕解機(jī)對蔗料進(jìn)行適當(dāng)機(jī)械破碎后通過壓榨機(jī)多重壓榨和破碎將蔗汁榨出的方法。且在壓榨過程中加入滲透水或稀汁于蔗渣中再進(jìn)行壓榨，把蔗渣中的殘余糖分更多的提取出來。糖分抽出率高，生產(chǎn)連續(xù)均衡，技術(shù)成熟，使用廣泛。滲出法[6]此法又分為蔗絲滲出法和蔗渣滲出法。蔗絲滲出法是甘蔗經(jīng)預(yù)處理破碎后，直接進(jìn)入滲出器，然后用熱水和末輾清汁噴淋或浸浴，逆流滲出，蔗絲從尾部排出經(jīng)壓干機(jī)壓干成蔗渣。此法對破碎度要求較高，因?yàn)榻^大部分的糖分靠滲出器來提取。此工藝所需設(shè)備較少，動(dòng)力消耗較低，糖分抽出率不低于蔗渣滲出法。但是蔗絲在滲出器中停留時(shí)間較長。蔗渣滲出法是甘蔗經(jīng)預(yù)處理破碎后，先進(jìn)入一臺(tái)壓榨機(jī)壓榨，此時(shí)，蔗料被進(jìn)一步破碎，破碎度可達(dá)97%~98%，并榨出原汁的65%~80%，再進(jìn)入滲出器，這樣使?jié)B出器的負(fù)擔(dān)大為降低，滲出器的長度及蔗料停留時(shí)間均可大為減少。經(jīng)滲出后排出的蔗渣一般含水量為85%左右，必須進(jìn)行壓干處理，使其含水量降至50%以下。壓出的稀汁經(jīng)澄清處理后成為末輾清汁，可導(dǎo)回滲出器滲取糖分，同時(shí)也回收了少量糖分。由壓榨法改為滲出法的多采用此種方法。滲出法與壓榨法的比較：滲出法的糖分抽出率高于壓榨法；滲出法處理能力大、投資省、操作和維修費(fèi)用較少；滲出法對蔗料破碎度要求高，功率消耗也大些，使用泵較多，也多耗用了功率；滲出法的蒸汽消耗量大于壓榨法；滲出法的混合汁色值較高，但更為清澈，使泥汁量減少，從而減少了濾泥帶走糖分的損失，需要的過濾設(shè)備比壓榨法少；滲出法的蔗渣含砂子量較多，若送去鍋爐燃燒則會(huì)使鍋爐管子磨損加重；滲出法由于溫度較高，因而微生物導(dǎo)致的蔗糖損失比壓榨法少，但是，蔗糖的化學(xué)損失大大高于壓榨法。壓榨法和滲出法的比較表明，滲出法的主要有點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是投資較省、操作和維修費(fèi)用較少，能獲得較高的抽出率，但要求用高效的撕裂機(jī)以達(dá)到高的甘蔗破碎度，使蔗料成絲狀。它的缺點(diǎn)是混合汁色值較高，蔗渣灰分較高，蒸汽用量稍大。由于系統(tǒng)中裝載蔗量較多，使中間停機(jī)時(shí)處理較為困難。壓榨法是現(xiàn)時(shí)普遍采用的方法，所有的設(shè)備都屬定型產(chǎn)品，在工藝流程、生產(chǎn)操作、管理等方面已有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，工作穩(wěn)定可靠，管理方便，蔗料處理量大，壓榨所用水量較少，也可用一般工藝用水，這使得其后段汽耗較滲出法低，減少了生產(chǎn)成本，并且隨著自控技術(shù)的發(fā)展，壓榨法也將能獲得較高的抽出率，使得其日益完善。所以本次設(shè)計(jì)提汁方法選用壓榨提汁法。壓榨機(jī)座數(shù)壓榨機(jī)組的座數(shù)或輥?zhàn)訑?shù)，即是機(jī)組壓榨甘蔗的次數(shù)，機(jī)組的生產(chǎn)能力是與機(jī)組輥?zhàn)訑?shù)N1/2成正比例的。因此，壓榨機(jī)座數(shù)越多，壓榨生產(chǎn)能力越強(qiáng)。而對于壓榨抽出率，因?yàn)楦收峤M織具有不完全的彈性，其纖維組織沿著同一方向重迭，壓榨一次不可能將纖維細(xì)胞中的蔗汁全部壓出。因此，必須采用多重壓榨，多次滲透，抽出率才能提高，但并非壓榨機(jī)座數(shù)越多越好，如表2-1所示，因座數(shù)增多后，抽出率增長愈來愈小，五座壓榨機(jī)后每增加一座榨機(jī)抽出率僅提高1%左右，而動(dòng)耗，設(shè)備投資和管理費(fèi)用則顯著增加，因而用六座榨機(jī)得不償失。若用四座壓榨機(jī)，則要求較高的甘蔗破碎度，管理方面要求較高，故選用五座壓榨機(jī)較合適。表2-1濕榨試驗(yàn)出汁率[6]壓榨機(jī)座數(shù)1#2#3#4#5#6#出汁率/%C79.676.544.522.261.841.32累計(jì)出汁率/%C79.6786.2190.7392.9994.8396.15滲浸方法滲浸原理[6]在每次重復(fù)壓榨蔗料前，在細(xì)胞恢復(fù)原狀的時(shí)候，立即將稀汁或清水噴淋在蔗渣上面，這些稀汁或清水會(huì)迅速地被蔗渣內(nèi)部所吸收，并把蔗渣內(nèi)部所含的蔗汁加以稀釋、溶混，然后再壓榨，則殘留在蔗渣中糖分會(huì)被更多的提取出來。采用反復(fù)多次滲浸，則稀釋作用愈大，榨得糖分愈多。滲浸的目的主要是提高甘蔗在壓榨提汁過程中糖分抽出率。滲浸方法[6]目前，使用的滲浸方式有單式滲浸法和復(fù)式滲浸法兩大系統(tǒng)，其中以復(fù)式滲浸最為普遍。20世經(jīng)80年代初開始使用飽和滲浸法。國外有所謂混合復(fù)式滲浸系統(tǒng)，但國內(nèi)很少使用。單式滲浸法[1]只用清水滲浸蔗渣，沒有稀汁回流。此法效果差，收回率增加不多，現(xiàn)已無廠家使用。圖2-1為二次單式滲浸法。圖2-1二次單式滲浸法復(fù)式滲浸法[1]復(fù)式滲浸法是在最后一座壓榨機(jī)前注加熱水滲浸，每座壓榨機(jī)壓出的稀汁則泵至它的前一座壓榨機(jī)作滲浸入轆蔗渣之用。視壓榨機(jī)座數(shù)多少，有三重復(fù)式、四重復(fù)式滲浸等。第一、二座壓榨機(jī)壓出的蔗汁合并成為混合汁。圖2-2為四重復(fù)式滲浸法。圖2-2復(fù)式滲浸法復(fù)式滲浸的稀汁是逐級(jí)向前滲浸，而稀汁濃度總是低于蔗渣中殘余的蔗汁濃度，有了濃度差，就可以逐級(jí)滲浸，稀汁就逐級(jí)增濃，使糖分收回率大為增加，故目前糖廠多采用此法?；旌鲜綕B浸法[1]混合式滲浸法也是用水及稀汁，但是凈水是分別在最后兩座之前加入的，出來的稀汁按級(jí)數(shù)分別向前一座機(jī)輸送，如圖2-3所示。圖2-3混合式滲浸法這種方法已經(jīng)很少使用，只是有些糖廠在末座壓榨機(jī)前無法加夠滲浸水時(shí)，才被迫這樣做，這種滲浸方法因滲浸水量少不能使蔗渣充分吸收稀汁或水，加至最后第二座蔗渣的水又少了一次滲浸機(jī)會(huì)，而達(dá)不到最好的效果?；亓?飽和滲浸法[1]回流-飽和滲浸法除與復(fù)式滲浸法一樣，在末座壓榨機(jī)前加水及每座壓榨機(jī)壓出的稀汁都回送到它前一座壓榨機(jī)用入轆蔗渣滲浸用外，各座壓榨機(jī)壓出的稀汁還有部分回流本座滲浸入轆前的蔗渣。這樣，可在不增加（或可減少）滲浸水量的情況下大大增加滲浸量，提高抽出率。若回流的汁量過大，與后座前送的稀汁一起使蔗渣吸汁飽和的稱為飽和滲浸。此法如圖2-4所示。圖2-4回流-飽和滲浸法此法是一種較好的較新的滲浸方法，與復(fù)式滲浸法比較具有滲浸效果好，糖分抽出高、滲浸水量少、所需蒸發(fā)的水量少、功率消耗少等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)由于飽和滲浸時(shí)，壓出汁量大，沖擊了附著在壓榨機(jī)上的蔗屑，減少微生物繁殖的機(jī)會(huì)，降低了壓榨車間的糖轉(zhuǎn)化損失。上述幾種滲浸法，以單式滲浸最為簡單，但效果最差，故很多糖廠都不再采用。目前大、中型糖廠多采用復(fù)式滲浸法，但也有少數(shù)采用混合式滲浸法的。復(fù)式滲浸法的稀汁不但回流，而且濃度總是略低于前座機(jī)入料殘留糖汁的濃度，這樣地逐級(jí)滲浸稀釋，可使混合汁的濃度有所提