莫 斌
(廣西崇左東亞糖業(yè)有限公司,廣西 崇左 532200)
工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于制糖工藝技術(shù)具有極其重要的意義,這是因?yàn)橹铺枪に嚰夹g(shù)具有一定的復(fù)雜性,一旦制糖工藝技術(shù)指標(biāo)發(fā)生微小的調(diào)整,那么將會(huì)對(duì)后續(xù)的制糖工藝技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行造成嚴(yán)重的阻礙。然而,隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的深入發(fā)展,制糖工藝技術(shù)在實(shí)施過程中將不會(huì)受到人工因素的干擾,不僅有利于制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的順利實(shí)施,還有效的提升了制糖工藝的生產(chǎn)效率,推動(dòng)了我國(guó)制糖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
由于我國(guó)地域之間具有明顯的差異性,這就使得我國(guó)的甘蔗種類呈現(xiàn)出多樣性的特征,這種多樣性還表現(xiàn)在于甘蔗的天然色素含量之間的差異,為了消除甘蔗的天然色素含量之間的差異,制糖工藝相關(guān)工作人員往往會(huì)在制糖作業(yè)的開展過程中加入大量石灰。與此同時(shí),為了達(dá)到脫色的目的,制糖工藝相關(guān)工作人員還會(huì)將硫熏強(qiáng)度加大。除此之外,制糖工藝相關(guān)工作人員還會(huì)在制糖作業(yè)的開展過程中對(duì)非糖分含量大的甘蔗中的無機(jī)、有機(jī)和不含氮的非糖分實(shí)施區(qū)分工作??梢哉f,制糖工藝技術(shù)指標(biāo)為制糖作業(yè)的開展提供的參數(shù)依據(jù),有利于提升制糖工藝的生產(chǎn)效率。
眾所周知,評(píng)判甘蔗成熟度離不開還原糖含量的高低,即當(dāng)甘蔗處于未成熟或者是過于成熟的狀態(tài)下,甘蔗的還原糖含量就會(huì)呈現(xiàn)出偏高的狀態(tài),這就使得制糖工藝相關(guān)工作人員在加工過程中降低石灰的加入量。然而,在實(shí)際的制糖作業(yè)的開展過程中,制糖煮煉工作往往會(huì)受到操作人員經(jīng)驗(yàn)以及工藝作業(yè)方法的影響,從而影響最終制糖煮煉工作的成效。然而,借助于制糖工藝技術(shù)指標(biāo)能夠使操作人員嚴(yán)格按照參數(shù)開展制糖煮煉工作,從而確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
眾所周知,制糖作業(yè)的開展過程中蒸發(fā)工藝以及澄清工藝是其中的重要環(huán)節(jié)。如圖1所示,如果采用硫酸法,那么制糖作業(yè)進(jìn)入到澄清工藝環(huán)節(jié),應(yīng)加入預(yù)加灰,借助于“預(yù)處理”的方式來達(dá)到分離出甘蔗中的磷酸及蛋白質(zhì),與此同時(shí),石灰將會(huì)與亞硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成CaSO3,從而打破膠體物質(zhì)的保護(hù)膜,從而進(jìn)入到完全反應(yīng)狀態(tài)。實(shí)際上,澄清工藝作為制糖作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),澄清工藝中時(shí)間、溫度、pH值等重要指標(biāo)是否達(dá)到,將成為影響糖制品最終質(zhì)量及產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。通常情況下,亞硫酸法清汁中pH值比中和pH值一般低于0.1~0.2,這是因?yàn)榱姿徕}與亞硫酸鈣在加熱狀態(tài)下發(fā)生持續(xù)反應(yīng),如果石灰乳質(zhì)量較差,那么pH值將會(huì)比中和pH值要高,為此,制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將亞硫酸法清汁中pH值作為制糖工藝技術(shù)指標(biāo)之一。
圖1 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的制定思路
制糖工藝相關(guān)工作人員在開展制糖作業(yè)時(shí),應(yīng)將作業(yè)環(huán)境的溫度控制在100℃左右,這是因?yàn)楫?dāng)甘蔗汁受到高溫影響而進(jìn)行蒸發(fā)時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間,蔗汁的pH值也會(huì)受到相應(yīng)的影響。pH值越低,甘蔗汁則偏酸,蔗糖的轉(zhuǎn)化速率將會(huì)加快。如果蔗汁處于高溫的環(huán)境,蔗糖的轉(zhuǎn)化時(shí)間會(huì)延長(zhǎng),一旦蔗糖的轉(zhuǎn)化速率達(dá)到一定的數(shù)值將無法持續(xù)上升,蔗糖的收回率又被降低。之所以會(huì)產(chǎn)生這種原因,是因?yàn)檫^硫熏反應(yīng)的存在,在過硫熏反應(yīng)的過程中CaSO3轉(zhuǎn)換為了Ca(HSO3)2,使得甘蔗汁中加入了過量的鈣離子,導(dǎo)致不溶物含量的大幅度上升,從而產(chǎn)生了外糖。如果硫熏強(qiáng)度在8~12 mL的情況下,亞硫酸脫色作用將進(jìn)一步增強(qiáng),從而產(chǎn)生了大量的亞硫酸鈣以達(dá)到吸附大量色素的目的,有效地降低灰分以及清汁中鈣的含量從而使清汁顏色變淺。如果當(dāng)pH值超過中性時(shí),還原糖將會(huì)被分解出來,從而使清汁顏色變得渾濁,此時(shí),制糖工藝相關(guān)工作人員需要及時(shí)提升溫度,從而使鈣與亞硫酸、磷酸自動(dòng)發(fā)生反應(yīng)。與此同時(shí),制糖工藝相關(guān)工作人員關(guān)注石灰的投放量的同時(shí),將作業(yè)環(huán)境的溫度控制在60~68℃,此時(shí)pH值不能處于強(qiáng)堿性的狀態(tài)。
圖2 制糖工藝技術(shù)指標(biāo)在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用
工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中蒸發(fā)和澄清工藝具有流程復(fù)雜性以及混合性特征,在這個(gè)過程中糖漿系統(tǒng)以及用汽系統(tǒng)承擔(dān)著重要的職責(zé)。為了能夠充分發(fā)揮出糖漿系統(tǒng)以及用汽系統(tǒng)的作用,制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將液位檢測(cè)點(diǎn)放置于粗糖漿箱、混合汁箱、五效蒸發(fā)罐等相應(yīng)的箱器中,從而為糖漿系統(tǒng)作用的發(fā)揮提出參數(shù)依據(jù)。與此同時(shí),為了確保工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中蒸發(fā)工藝能夠順利完成,制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注五效真空蒸發(fā)過程中的加熱溫度,為此,制糖工藝相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)將溫度檢測(cè)點(diǎn)放置于、五效蒸發(fā)罐以及加熱器中,確保用汽系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用。借助于糖漿系統(tǒng)以及用汽系統(tǒng),能夠確保在降低能耗的狀態(tài)下,有效地提升糖分回收率。
工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中結(jié)晶工藝通常包含了連續(xù)結(jié)晶法以及間歇式結(jié)晶法,與間歇式結(jié)晶法相比,連續(xù)結(jié)晶法具備液面低以及靜壓損耗低等特點(diǎn),有利于在確保熱能使用率的基礎(chǔ)上,大幅度縮短煮糖時(shí)間,從而順利形成流結(jié)晶。而間歇式結(jié)晶法的優(yōu)勢(shì)則在于成品糖質(zhì)量較高。實(shí)際上,無論是連續(xù)結(jié)晶法還是間歇式結(jié)晶法,有效地降低了人工因素干擾的同時(shí),還降低了生產(chǎn)能耗。為了有效縮短結(jié)晶過程,制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將攪拌器放置于結(jié)晶自控系統(tǒng)當(dāng)中,從而形成一體式的結(jié)晶系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。與此同時(shí),為了有效增強(qiáng)結(jié)晶過程的穩(wěn)定性,制糖工藝相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注雙控制器和雙路穩(wěn)壓電源使用情況,從而確保結(jié)晶自控系統(tǒng)的安全性。
綜上所述,開展制糖工藝技術(shù)指標(biāo)與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)淺析研究工作是非常有必要的,確保制糖工藝技術(shù)指標(biāo)的可實(shí)施性將為制糖工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)際上,隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,無論是從安全性的角度考慮還是從管理方面的角度考慮,制糖工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)已成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。