不同煮糖制度對煮煉回收率的影響

不同煮糖制度對煮煉回收率的影響

0套種法工藝特點在糖生產(chǎn)中，糖的加工是一個重要的環(huán)節(jié)。經(jīng)過澄清、蒸發(fā)處理的糖漿，最終在煮糖罐內(nèi)結(jié)晶成糖，這一道工序控制的好壞直接影響著蔗糖產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，從而決定著糖廠的經(jīng)濟效益目前丙糖的處理方法主要有下面3種方法：(1)丙糖作為乙糖種子進行套種處理。套種法流程簡單，物料回煮量少，對提高糖廠生產(chǎn)處理量及降低能耗有明顯效果，但對產(chǎn)品質(zhì)量有影響，要求丙糖的質(zhì)量必須控制好，控制不好會對白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量和回收率有不良影響；(2)丙糖回溶處理。回溶實際是一種重結(jié)晶的方法，回溶糖漿一般要進行必要的澄清處理才能進行重結(jié)晶，回溶法相當于增加物料的處理量，而且處理過程會造成蔗糖的轉(zhuǎn)化損失，能耗增加2017/18年榨季云南西雙版納英茂糖業(yè)有限公司景真糖廠(下簡稱“景真糖廠”)采用赤砂糖部分打包出售的煮糖制度，經(jīng)過工藝探索和試驗，其生產(chǎn)的赤砂糖能滿足客戶對質(zhì)量的特殊需求，客戶訂購意愿強烈，客源穩(wěn)定。2018/19年榨季和2019/20年榨季生產(chǎn)的赤砂糖均全部打包出售，2個榨季的實踐數(shù)據(jù)表明，赤砂糖全部打包出售不僅具有較高的煮煉收回率和提糖率，而且白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量也得到了提高。1糖回收體系建立的原則和糖回收率的評價1.1物料純度和質(zhì)量對廢蜜產(chǎn)率的影響煮糖制度是糖廠煮煉技術(shù)管理中的重要環(huán)節(jié)，必須要綜合考慮產(chǎn)品的質(zhì)量、糖分收回率、物料平衡、設(shè)備的配置和操作者的煮糖技術(shù)水平等眾多因素。合理的煮糖制度制定的基本要求是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能降低糖蜜的純度和減少煮制糖膏的總量從上式(2)中，我們可以得出糖蜜產(chǎn)量m基于上述梁漢平的模型與公式，對于既生產(chǎn)白砂糖又兼產(chǎn)赤砂糖的糖廠，煮糖系統(tǒng)中各種物料純度和質(zhì)量關(guān)系模型還要考慮丙膏量，我們可以把圖1的物料平衡圖變換為圖2的形式。根據(jù)圖2，煮糖系統(tǒng)物料純度和質(zhì)量的關(guān)系公式可轉(zhuǎn)換為：若設(shè)定丙糖打包出售量為m(0≤m≤m當m=0時，即丙糖全部回溶，此時白砂糖產(chǎn)量與糖蜜產(chǎn)量與式(1)、(2)相同；當0<m≤m當0<m≤m從公式(2)、(3)、(4)可知在糖漿和成品糖純度一定的條件下，丙膏的純度越高，丙膏的煮制量越大，相應(yīng)的丙糖量和糖蜜量也增加。但比較公式(2)和(6)可知，在丙糖和廢蜜純度一定的情況下，赤砂糖(丙糖直接作為產(chǎn)品)打包出售量越大，廢蜜產(chǎn)量越少。在丙膏和赤砂糖純度一定的條件下，廢蜜的純度越低，廢蜜的產(chǎn)率越低。上述2點對整個煮煉系統(tǒng)是必須兼顧平衡的，從丙膏系統(tǒng)而言，則是廢蜜純度一定的條件下，丙膏結(jié)晶率隨丙膏純度升高而升高，廢蜜產(chǎn)率也隨之降低。有些片面的觀點就是從這點出發(fā)，誤解為只要提高丙膏的純度，就可以降低廢蜜產(chǎn)率。實際上優(yōu)化煮糖制度必須從整個煮煉大系統(tǒng)出發(fā)，丙膏的純度和廢蜜的純度絕非可隨人們的意愿想降多低就降多低的，只能根據(jù)物料純度、煮糖設(shè)備狀況、煮糖操作者的技術(shù)能力和罐時平衡等進行綜合考慮。1.2糖蜜回收率高優(yōu)化煮糖制度要解決的技術(shù)問題主要是赤砂糖的處理方法和丙糖膏的純度確定。在糖漿純度和各系糖膏純度(主要是丙膏純度)基本一致的情況下，赤砂糖打包出售，赤砂糖產(chǎn)品無需循環(huán)處理，各系糖膏的煮制量相應(yīng)減少，并且減少煮糖過程的蔗糖轉(zhuǎn)化等帶來的損失，最終的廢蜜量會減少，糖蜜帶走的糖分也隨之降低，因此回收率高。對于不同榨季的煮煉回收率的比較，我們認為單一變量才能真正反映這一變量對回收率的影響評價，本文將2017/18年榨季和2019/20年榨季在丙膏純度基本一致的前提下，針對赤砂糖部分打包出售和全部打包出售的不同，對煮煉回收率的影響作評價；同時基于2018/19年榨季和2019/20年榨季赤砂糖均全部打包出售，但丙糖膏純度不同的情況，對煮煉回收率的影響進行評價。2有效績效及分析2.1糖膏的純度調(diào)整景真糖廠2017/18～2019/20年榨季近3個榨季的甘蔗蔗糖分逐年有所增加，初壓汁純度及糖漿純度和廢蜜純度基本接近，但煮糖制度有所不同，其中2017/18年榨季為少量赤砂糖打包出售，其余赤砂糖循環(huán)再結(jié)晶；2018/19年榨季和2019/20年榨季則是全部赤砂糖打包出售。但2018/19年榨季為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，將各系糖膏的純度(主要是丙膏的純度)適當提高，即各系煮糖物料純度有變化。近3個榨季景真糖廠煮糖各種物料的具體數(shù)據(jù)如表1所示。從表1可知，2017/18年榨季和2018/19年榨季與煮煉回收率相關(guān)的數(shù)據(jù)中，丙糖膏純度和赤砂糖打包量(打包赤砂糖量與蔗比)這2個指標相差較大，也就是說有2個變量，因此比較煮煉回收率的提高或減少影響因素較復(fù)雜，本文不作比較。2017/18年榨季和2019/20年榨季與煮煉回收率相關(guān)的數(shù)據(jù)只有赤砂糖打包量(打包赤砂糖量與蔗比)不同這一變量，本文就這個變量對煮煉回收率的影響作比較，得出赤砂糖少量打包與全部打包對煮煉回收率影響的評價結(jié)論。而2018/19年榨季和2019/20年榨季(赤砂糖均全部打包出售)與煮煉回收率相關(guān)的數(shù)據(jù)中只有丙膏純度有明顯差異這一變量，本文基于此就丙膏純度高或低對煮煉回收率的影響作比較得出評價結(jié)論。2.22煮煉回收率與所處的處理量比2017/18年榨季赤砂糖打包量為1425t，打包赤砂糖量對蔗比為0.24%，打包赤砂糖量約占全部赤砂糖量的20%，余下80%的赤砂糖全部回溶重新結(jié)晶，增加煮糖物料的處理量，處理過程會造成蔗糖的轉(zhuǎn)化損失及廢蜜量增加，廢蜜與蔗比為3.45%。2019/20年榨季赤砂糖全部打包，赤砂糖無需重新結(jié)晶，減少煮糖物料處理量，廢蜜與蔗比為2.82%。表2為2017/18年榨季和2019/20年榨季與煮煉回收率相關(guān)的生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)。從表2可知，2017/18年榨季和2019/20年榨季初壓汁純度和糖漿純度有所差異，2019/20年榨季的初壓汁純度和糖漿純度均比2017/18年榨季分別低1.01%(絕對值)和1.04%(絕對值)，但是煮糖的甲、乙、丙膏的純度基本相同，2019/20年榨季糖漿純度低相對應(yīng)的廢蜜純度也低0.71%(絕對值)，如果赤砂糖的處理方法一樣，按上文公式模型的結(jié)論理論上應(yīng)該為2個榨季的煮煉回收率相差不大。但生產(chǎn)實際情況是2019/20年榨季赤砂糖全部打包銷售，赤砂糖產(chǎn)品無需循環(huán)處理，減少了煮糖過程的蔗糖轉(zhuǎn)化等的損失，丙膏與蔗比減少0.63個百分點，廢蜜與蔗比也減少0.63個百分點，煮煉回收率達到了92.68%，比2017/18年榨季的91.26%提高了1.42個百分點。因此我們認為，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和煮糖制度基本一致的前提下，赤砂糖全部打包比赤砂糖小部分打包或全部回溶(套種)處理的工藝煮煉回收率更高，并且可以節(jié)約能源和罐時。2.3糖蜜下降，降低煮煉回收率2018/19年榨季是景真糖廠首次采用赤砂糖全部打包出售的煮糖制度，為達到更好的產(chǎn)品質(zhì)量要求，我們將各系糖膏的純度適當提高，主要是煮制丙種時提高丙種純度，丙膏純度也相應(yīng)提高至59.2%，比之前榨季的約57%提高了2%(絕對值)，根據(jù)式(3)的推論會造成丙膏量的增加，同時廢蜜純度也會相應(yīng)提高，廢蜜帶走的糖分會增加。在2018/19年榨季煮糖制度的基礎(chǔ)上，2019/20年榨季，我們對各系煮糖配料的純度作進一步優(yōu)化，特別是采取增加甲洗回煮甲糖膏的量，即高純度物料盡量往前移，使各系的糖膏純度相對下降，各系糖蜜也跟隨有所下降，最終使丙糖膏純度降低的煮糖制度，從而提高煮煉回收率。表3為2018/19年榨季和2019/20年榨季與煮煉回收率相關(guān)的生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)。從表3可知，2019/20年榨季甘蔗的初壓汁純度和糖漿純度均比2018/19年榨季的低0.31%(絕對值)和0.20%(絕對值)，糖汁的純度低說明糖汁中含糖百分率低，糖汁純度與糖分回收率存在正相關(guān)關(guān)系，因此我們認為2019/20年榨季的甘蔗純度相對低些對糖分回收率的提高是不利的，然而2019/20年榨季我們對煮糖制度稍作調(diào)整，主要是采取甲洗回煮甲糖膏的量適當增加，甲洗只能用于起種底料，其他全部回煮甲糖膏，即高純度物料盡量往前移，使2019/20年榨季的甲糖膏與蔗比為24.23%，比2018/19年榨季的23.57%提高0.66個百分點，并且可以使各系的糖膏純度相對下降，各系糖蜜也跟隨有所下降，最終丙糖膏的純度從2018/19年榨季的59.20%下降至2019/20年榨季的56.93%，下降2.27%(絕對值)，根據(jù)上文式(3)和(4)可知，丙膏的純度越低，成品糖的產(chǎn)率越高，丙膏的量越少，表1生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)表明2019/20年榨季丙糖膏與蔗比為4.41%，比2018/19年榨季的4.56%降低0.15個百分點，相應(yīng)的廢蜜純度也從2018/19年榨季的42.59%下降至2019/20年榨季的41.23%，下降1.36%(絕對值)。廢蜜與蔗比也從3.18%降至2.82%，廢蜜帶走的蔗糖量少，使煮煉回收率提高，2019/20年榨季煮煉回收率達到92.68%，比2018/19年榨季的91.88%提高0.8個百分點。因此可以得到在煮糖制度基本一致的前提下，丙膏純度越低，丙膏量越少，在丙糖結(jié)晶率基本不變的情況下煮煉回收率越高。2.4白砂糖質(zhì)量檢驗煮糖結(jié)晶是整個制糖過程的重要工段，制定合理可行的煮糖制度，必須綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量，糖分回收率和經(jīng)濟效益等。我們認為在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，才能追求提高糖分回收率，表4為景真糖廠近3個榨季的白砂糖質(zhì)量指標。從表3可知，2018/19年榨季和2019/20年榨季采用赤砂糖打包出售的煮糖工藝后，白砂糖不溶于水雜質(zhì)和二氧化硫等2項指標得到較大幅度的下降，其他指標基本保持不變，即是說產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，說明赤砂糖全部打包銷售的煮糖制度既能提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能提高煮煉回收率。39/20年榨季景真糖廠2018/19年榨季和2019/20年榨季在采用赤砂糖全部打包出售煮糖制度下煮煉回收率均得到提高，2019/20年榨季通過對2018/19年榨季的煮糖制度作進一步優(yōu)化，甲洗回煮甲糖膏的量適當增加，即高純度物料盡量往前移，丙膏純度從2018/19年榨季時的59.2%降低至2019/20年榨季的56.93%，下降2.27%(絕對值)，相應(yīng)的廢蜜純度下降1.36%(絕對值)，最終達到丙膏量減少和廢蜜重力純度下降的目的，煮煉回收率達