摘要：目前，我國(guó)的制糖技術(shù)和制糖業(yè)在科學(xué)技術(shù)的推進(jìn)下取得了突破性發(fā)展，尤其是在制糖條件、種類和技術(shù)上已經(jīng)日趨完善、多樣和成熟。由此可見(jiàn)，我國(guó)未來(lái)的制糖業(yè)要想做到與時(shí)俱進(jìn)的同時(shí)，也保障產(chǎn)品的質(zhì)量，就必須借助先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，而工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)則將成為未來(lái)制糖業(yè)的主流。下面本文將詳細(xì)探討制糖工藝指標(biāo)的重要性、制定及其工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在制糖中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：制糖 工藝技術(shù)指標(biāo) 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)

中圖分類號(hào)：TS244 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2014）04-0001-02

基于制糖在工藝上具有復(fù)雜性，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程上具有流程性，在制定和執(zhí)行工藝指標(biāo)的時(shí)候，任何指標(biāo)的變動(dòng)，都會(huì)對(duì)后續(xù)工藝指標(biāo)造成嚴(yán)重的影響，進(jìn)而導(dǎo)致制定和執(zhí)行制糖指標(biāo)的難度較大。但是隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)，就使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，各個(gè)環(huán)節(jié)均進(jìn)行自動(dòng)化操作，這樣不僅提升了生產(chǎn)效率，同時(shí)也將生產(chǎn)耗能降低，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)效益最大化，并且也推進(jìn)了制糖業(yè)的發(fā)展。

1 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)制定的重要性

基于我國(guó)幅員遼闊，并且存在環(huán)境和地域之間的差異性，使得甘蔗在種類上也具有多樣性，并且在天然色素的含量上也存在顯著的差異，這樣就使得必須加入大量石灰于制糖流程中。同時(shí)為了脫色，必須將硫熏強(qiáng)度增強(qiáng)，對(duì)于非糖分含量大的甘蔗在加工過(guò)程中還要對(duì)無(wú)機(jī)、有機(jī)和不含氮的非糖分進(jìn)行區(qū)分，并且蔗汁成分還會(huì)受土壤環(huán)境的影響。由此可見(jiàn)，調(diào)整制糖工藝指標(biāo)具有重要的意義。

還原糖含量的高低是評(píng)判甘蔗成熟度的重要指標(biāo)，當(dāng)甘蔗過(guò)于成熟或者是未成熟的情況下，還原糖的含量就會(huì)較高。在加工過(guò)程中，石灰就不能加入過(guò)多，在執(zhí)行制糖廠工藝指標(biāo)的時(shí)候，也會(huì)受操作人員個(gè)人能力、經(jīng)驗(yàn)和方法等因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致目標(biāo)指標(biāo)與實(shí)際情況存在顯著差異。因此，對(duì)工藝指標(biāo)適時(shí)調(diào)整是滿足正常煮煉的重要環(huán)節(jié)。

2 制糖工藝指標(biāo)的制定

蒸發(fā)和澄清工藝在制糖中屬于主要環(huán)節(jié)，假如制糖廠采用的是硫酸法，在執(zhí)行澄清工藝的時(shí)候必須加入預(yù)加灰，進(jìn)而起到“預(yù)處理”的作用，分離出蔗汁中的磷酸和蛋白質(zhì)等，石灰與亞硫酸反應(yīng)的同時(shí)就生成CaSO3，降低膠體物質(zhì)的保護(hù)作用，進(jìn)而表明CaSO3完全反應(yīng)。

澄清工藝作為貫穿制糖過(guò)程的關(guān)鍵操作，直接影響著糖的質(zhì)量和產(chǎn)量，而時(shí)間、溫度、pH值則是澄清工藝的重要指標(biāo)。在pH值上亞硫酸法清汁低出中和0.1～0.2，主要是加熱時(shí)磷酸鈣與亞硫酸鈣繼續(xù)反應(yīng)。若石灰乳質(zhì)量在制糖中不合格，清汁pH值則會(huì)高于中和pH值。故而應(yīng)將清汁pH值作為確定工藝指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。在氣溫上，必須控制在100℃，基于蔗汁蒸發(fā)受高溫影響，消耗時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)蔗汁的pH值也會(huì)受到時(shí)間的影響。pH值降低，糖汁偏酸，轉(zhuǎn)化速度加快，溫度升高，則進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間，降低收回率。而導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因就是過(guò)硫熏，反應(yīng)中CaSO3溶解成了Ca（HSO3）2，糖漿中融入了大量鈣離子，增加水不溶物含量，產(chǎn)生外糖。在硫熏量在0.4～0.6g/L以下的情況下，亞硫酸形成鈣鹽的難度加大，使得形成少量的CaSO3粒子、高灰分和清汁含鈣量，降低清汁純度。不斷增加硫熏量的同時(shí)，亞硫酸脫色作用加強(qiáng)，并促進(jìn)大量亞硫酸鈣的生成，吸附大量色素，使清汁顏色變淺，降低灰分和清汁含鈣量。當(dāng)pH值超過(guò)中性或升高時(shí)，就會(huì)分解還原糖，使其他物料顏色變深，增加糖色紙，因此需對(duì)溫度適當(dāng)提升，使鈣與亞硫酸、磷酸進(jìn)行反應(yīng)。同時(shí)控制石灰的加入量，溫度控制在60℃內(nèi)，不能為強(qiáng)堿性，并且保證指標(biāo)制定的合理性，綜合考慮糖的質(zhì)量和產(chǎn)量。

3 制糖工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)

3.1 自動(dòng)化壓榨車(chē)間

該車(chē)間可將系統(tǒng)分為磷酸控制系統(tǒng)和進(jìn)蔗系統(tǒng)兩部分，實(shí)時(shí)榨量是控制進(jìn)蔗系統(tǒng)的核心，輔助對(duì)比量選擇3個(gè)斯解機(jī)與2個(gè)蔗帶的反饋速度與電流，形成的是一個(gè)多回路PID控制，并且具有穩(wěn)定性。在制糖中加入磷酸的量是關(guān)鍵，自動(dòng)加入的依據(jù)是混合汁含磷酸量和實(shí)時(shí)榨量，保證了磷酸加入量的適中。在該系統(tǒng)設(shè)置之后，無(wú)需人工干預(yù)，同時(shí)也保證了在進(jìn)榨或添加過(guò)程中，磷酸與甘蔗的量具有穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)工藝相比之下，該系統(tǒng)保證了蔗比與磷酸控制以及電機(jī)電流的穩(wěn)定，保證了入榨均衡和生產(chǎn)連續(xù)性，同時(shí)還具有安全性高、故障率低等特點(diǎn)。

3.2 自動(dòng)化蒸發(fā)和澄清

以上流程均具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，由用汽系統(tǒng)和糖漿系統(tǒng)共同完成制糖工藝，在自動(dòng)控制要求中指出，糖漿系統(tǒng)得以控制的關(guān)鍵就是將液位檢測(cè)點(diǎn)安裝于粗糖漿箱、粗糖漿平衡箱、五效蒸發(fā)罐、沉降器、混合汁箱、清汁箱以及中和汁箱上，為糖漿系統(tǒng)的控制提供參考依據(jù)。為了達(dá)到蒸發(fā)目的，必須控制五效真空蒸發(fā)及其一次、二次、三次加熱的溫度，故而必須將溫度檢測(cè)點(diǎn)安裝于汁室、五效蒸發(fā)罐汽室和加熱器上，有效控制用汽系統(tǒng)。這樣有效地對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)實(shí)施了控制，同時(shí)也將糖分回收率提升，將能耗降低。

3.3 自動(dòng)化結(jié)晶階段

本階段主要包括了連續(xù)結(jié)晶法和間歇式結(jié)晶法兩種。前者具有靜壓損失小、液面低的特點(diǎn)，對(duì)低參數(shù)蒸汽的使用有利，大大促進(jìn)了熱能使用率的提升，同時(shí)糖膏體積與加熱面積之比不變，煮糖時(shí)間短，對(duì)流結(jié)晶有利；而后者的特點(diǎn)則恰好相反，且對(duì)流不好、糖膏體積和加熱面積之比變小，對(duì)結(jié)晶不利，并且煮糖時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)連續(xù)結(jié)晶的優(yōu)勢(shì)還有生產(chǎn)便于管理、用汽均衡、穩(wěn)定生產(chǎn)，而間歇式結(jié)晶則具有成品糖質(zhì)量高的優(yōu)勢(shì)。以上兩種結(jié)晶手段均有效地改善了人工控制的不足，降低了降耗。

為了使結(jié)晶過(guò)程縮短、能耗降低、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提高，必須以其它工具輔助，如在結(jié)晶自控系統(tǒng)中加入攪拌器，使其成為一個(gè)集液位、蒸汽壓力、溫度、粘稠度、母液過(guò)飽和度和真空度為一體的完整結(jié)晶系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，保證結(jié)晶過(guò)程的安全和穩(wěn)定，并且應(yīng)用雙控制器和雙路穩(wěn)壓電源，保證結(jié)晶自控系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

綜上所述，制糖工藝作為一個(gè)復(fù)雜的流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)技術(shù)自動(dòng)化具有重要的意義，同時(shí)保證工藝指標(biāo)的合理性，是促進(jìn)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量提升的關(guān)鍵。在后期的制糖工藝中，無(wú)論是從安全性、生產(chǎn)效率，還是從管理上來(lái)看，沿著工藝自動(dòng)化技術(shù)方向發(fā)展是必然。

參考文獻(xiàn)

[1]黃文漢.糖廠壓榨生產(chǎn)線PLC集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].大眾科技，2005.

[2]張勁順，謝汝生，嚴(yán)文斌.糖廠蔗層厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2001.