張彩霞
(南寧糖業(yè)股份有限公司明陽糖廠,廣西 南寧 530031)
目前亞法糖廠使用的蔗汁沉淀池有傳統(tǒng)的多層式及單層快速沉淀池,我廠一直使用傳統(tǒng)式的沉淀池,它具有反應時間充分、沉降良好、蔗汁清透等特點。是否能夠最大限度除去非糖分,提高清凈效率,得到清澈透明的清汁,最終產(chǎn)出低濁度、低粘度的白砂糖產(chǎn)品,選擇蔗汁澄清工藝條件是否最優(yōu)是關(guān)鍵一環(huán)。但如果每次檢驗工藝指標是否最優(yōu)都使用正交試驗方法時工作量較大,且室內(nèi)試驗條件及操作與實際生產(chǎn)存在一定的差異,不能更真實反映出工藝指標的優(yōu)劣。由于操作過程的波動影響,多層式沉淀池每層的蔗汁pH值不可避免的存在差異,現(xiàn)可通過采取沉淀池各格(層)的出汁進行簡易的查定。以驗證澄清工藝效果對白砂糖幾個易出現(xiàn)波動的三個關(guān)鍵指標色值、灰分、濁度的影響,這時可結(jié)合當前白砂糖質(zhì)量指標,有針對性的對指標進行微調(diào)控制,若白砂糖色值偏高,則選擇對降色值有利的工藝指標;若白砂糖灰分偏高時,可選擇對降灰分有利的工藝指標;若產(chǎn)品濁度偏高時,可選擇對降低濁度有利的工藝條件。
對灰分的影響:白砂糖的灰分是由可電離的無機物質(zhì)引起的,因此清汁電導率的高低可反映清汁中可導電的無機非糖分含量的多少,電導率高,則表示清汁中無機導電非糖分含量高,說明蔗汁澄清處理后,除去的有機物質(zhì)較少;導電率低則表示清汁中的可導電的無機非糖分較少,對應有機物質(zhì)的除去的較少,說明蔗汁經(jīng)澄清處理后,除去的有機物質(zhì)較多;清汁中無機物質(zhì)較多,進入白砂糖產(chǎn)品的機會更多,含量更高些,電導率越高。反之則然,因此通過檢查不同pH值清汁的電導率,根據(jù)電導率的高低選擇控制pH值。
1.1.1 試驗儀器及藥品
電導儀,PHS-3C型數(shù)字式酸度計,多孔瓷碟,玻棒,1000ml玻璃杯,重力錘度計,溴龍涎香蘭pH顯示劑溶液。
1.1.2 采樣點選取及采樣方法
第一,選擇在多層式沉淀池的各層放汁管出口處作為清汁的采樣點。
第二,使用玻棒蘸取一滴沉淀池每格出汁,置入事先滴有溴龍涎香蘭的多孔瓷碟中,用玻棒充分混合,根據(jù)顯示劑顏色的變化初步判斷清汁的pH值。
第三,選取處在當前下達指標范圍內(nèi)其中最低pH及最高pH值的兩格清汁,用不銹鋼勺子取出這兩格的清汁,分別置于1000ml的玻璃杯中。
第四,冷卻至室溫,用錘度計測量各清汁的錘度,為了使兩個清汁中的固溶物相同,測出的電導率有可比性,將其中一個錘度稍高的清汁通過計算加入相應的蒸餾水量,使兩個清汁的錘度相同。
第五,分別用pH計和電導儀測各個清汁樣本的pH值及電導率。
1.1.3 實驗數(shù)據(jù)記錄,見表1
1.1.4 試驗結(jié)論
pH值偏高的清汁電導率相對偏低,有利于降低最終產(chǎn)品白砂糖的電導灰分。
對色值的影響,清汁色值是衡量澄清效果的關(guān)鍵指標,清汁色值對白砂糖色值幾乎有著直接的影響,但由于清汁色素酚類物具有指示劑效應,其色澤深淺隨pH變化而變化,因此在測定清汁色值之前,必須先消除pH值對色值測量數(shù)據(jù)的影響,需要將兩個清汁樣本pH值調(diào)到一致,方能測量。在此條件下測得色值偏低的清汁,表示色素的含量也偏低,其對應的pH值即為降色值有利的工藝條件。
1.2.1 試驗儀器及藥品
581分光光度計,PHS-3C型數(shù)字式酸度計,多孔瓷碟,玻棒,1000ml玻璃杯2只,重力錘度計,磁力攪拌器、磁棒,膠頭滴管2支,0.01M的NaOH溶液,0.01M的HCl溶液,溴龍涎香蘭pH顯示劑溶液。
1.2.2 采樣點選取及采樣方法
第一至第三與1.1.2中的第一至第三相同。
第四,將樣本冷卻至室溫,用PHS-3C型數(shù)字式酸度計分別測量樣本原始的pH值并做好記錄;用堿NaOH溶液或HCl溶液將兩個清汁的pH值調(diào)節(jié)7.0。
第五,用581分光光度度分別測量調(diào)節(jié)pH7.0后的清汁的色值。
1.2.3 實驗數(shù)據(jù)記錄,見表2
表2 2014/2015年榨季清汁pH值與色值(色素含量)數(shù)據(jù)表
1.2.4 試驗結(jié)論
pH值偏高的清汁色值(色素含量)相對偏低,有利于降低最終產(chǎn)品白砂糖的色值。
首先,本方法針對在短時間內(nèi)甘蔗質(zhì)量波動引起產(chǎn)品質(zhì)量波動時對局部工藝指標進行驗證并調(diào)整,具有方法簡單、易操作、用時短的特點,在試驗時間上本方法只需約2個小時可完成,即可判斷并對指標進行調(diào)整;而做正交試驗則需要1天的時間方能完成室內(nèi)試驗,另外還需花半天時間進行數(shù)據(jù)的整理,最后才能確定合適工藝指標。
其次,本方法是管理糖廠工藝指標手段之一,是正交試驗的一個不可或缺的補充,因為對于短時間內(nèi)甘蔗質(zhì)量的波動及產(chǎn)品質(zhì)量局部指標的波動,使用本方法能夠做到及時調(diào)整,避免長時間產(chǎn)品質(zhì)量的波動,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)甘蔗質(zhì)量及產(chǎn)品質(zhì)量波動后再花1至2天來做正交試驗再調(diào)整工藝指標,不能做到及時調(diào)整而導致產(chǎn)品質(zhì)量長時間波動。
第三,目前本方法只是在白砂糖產(chǎn)品質(zhì)量的色值指標波動時進行工藝評價及調(diào)整。繼續(xù)探導產(chǎn)品其它質(zhì)量指標波動時的快速評價及調(diào)整方案對完善工藝管理及產(chǎn)品質(zhì)量管理將會有很大的幫助。
[1] 廣東省甘蔗糖業(yè)食品科學研究所.甘蔗糖廠統(tǒng)一分析方法[M].廣東:輕工業(yè)出版社,1974年12月.
[2] 無錫輕工業(yè)學院、華南工學院.甘蔗制糖工藝學[M].北京:輕工業(yè)出版社,1982年8月.