陳家達(dá)，潘莉莉

（中國(guó)輕工業(yè)南寧設(shè)計(jì)工程有限公司，廣西 南寧 530031）

1 前言

甘蔗是我國(guó)主要的糖料作物，其產(chǎn)糖量占食糖總產(chǎn)量的90%以上，甘蔗產(chǎn)業(yè)已成為主產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱和農(nóng)民增收的主要來(lái)源。影響糖廠經(jīng)濟(jì)效益的主要因素是原料蔗的價(jià)格、蔗糖分和產(chǎn)量，前者受市場(chǎng)和國(guó)家宏觀調(diào)控影響，企業(yè)不能自主調(diào)控，企業(yè)要增加效益，降低成本，最有效的途徑是減少噸糖耗蔗量，噸糖耗蔗量主要受甘蔗蔗糖分和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程糖分總收回率的影響［1］。

2 原料蔗管理

原料蔗是糖業(yè)發(fā)展之基本，甘蔗蔗糖分是制糖工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的源泉。抓好“第一車間”原料蔗種植至關(guān)重要。甘蔗蔗糖分受品種、土壤、施肥、耕作技術(shù)以及當(dāng)?shù)禺?dāng)年的自然條件所制約。制糖企業(yè)的工廠加工成本中，原料蔗的成本高達(dá)70%，因此，加強(qiáng)原料蔗管理進(jìn)而提高產(chǎn)量，降低成本。

2.1 推廣高產(chǎn)高糖甘蔗良種，注重宿根蔗管理

良種的推廣，不僅要提高單產(chǎn)，更要提高甘蔗蔗糖分，同時(shí)抗旱性、宿根性要好。根據(jù)區(qū)域條件的不同，選擇適宜的甘蔗良種栽培，大力推廣高產(chǎn)高糖品種。高糖分為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益奠定基礎(chǔ)。注意宿根蔗的管理，甘蔗砍下后，盡快清園，鋤掉露出地面的甘蔗頭，深度達(dá)到地下5~10公分，破壟施肥，灌溉，提高宿根蔗的出苗率［2-3］。

2.2 甘蔗種植管理

根據(jù)植物的生長(zhǎng)情況，適當(dāng)增施有機(jī)肥，科學(xué)配施氮、磷、鉀肥和合理安排止肥期。加強(qiáng)中耕管理，及時(shí)除草。改傳統(tǒng)溝灌為噴灌、滴灌技術(shù)，提高水的利用率，達(dá)到保水保肥保土的目的，為甘蔗高產(chǎn)高糖打下良好基礎(chǔ)［2］。

2.3 綜合防治病蟲(chóng)害

甘蔗病蟲(chóng)害可使甘蔗蔗汁錘度與蔗糖分明顯下降，糖分會(huì)隨著蟲(chóng)節(jié)率的增加而下降，危害越嚴(yán)重糖分下降越多，蟲(chóng)節(jié)率從11%開(kāi)始，每增加1個(gè)百分點(diǎn)的蟲(chóng)節(jié)率，糖分會(huì)相應(yīng)地降低0.036個(gè)百分點(diǎn)［3-4］。甘蔗種植過(guò)程中，應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，綜合防治”的方針，堅(jiān)持以農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治為主，化學(xué)防治為輔的原則，減少病蟲(chóng)危害［5-7］。機(jī)械收割過(guò)程中由于留茬較低，對(duì)蔗蔸、土壤及蔗葉中害蟲(chóng)的蟲(chóng)卵和幼蟲(chóng)有一定的損傷作用，因此，在一定程度上可減少蔗田中越冬蟲(chóng)源基數(shù)［8-9］。

2.4 把控甘蔗砍收質(zhì)量

2.4.1 甘蔗成熟度

榨季宜安排在工藝成熟期，所謂工藝成熟期是指蔗莖中蔗糖分的含量達(dá)到最高峰，蔗汁的品質(zhì)達(dá)最良好，最適宜壓榨制糖，以獲得最高的產(chǎn)量。過(guò)早或過(guò)遲對(duì)甘蔗質(zhì)量都有不良影響，過(guò)早開(kāi)榨，甘蔗尚未成熟，糖分不高，而其中所含的非糖分即還原糖、可溶性蛋白氮和果膠質(zhì)都高，蔗汁中非糖分多，對(duì)于制糖工藝的澄清、過(guò)濾和煮煉等工序都不利，甘蔗漸趨成熟時(shí)，隨著蔗糖分的逐漸提高，非糖分也逐漸降低，蔗汁的品質(zhì)逐漸提高。過(guò)遲開(kāi)榨，會(huì)產(chǎn)生“回糖”現(xiàn)象，所謂“回糖”現(xiàn)象是由于收獲不及時(shí)，由于過(guò)熟蔗莖中貯藏的蔗糖分又發(fā)生轉(zhuǎn)化，使蔗糖分降低，還原糖和非糖分有機(jī)物增加［1，8］。

2.4.2 夾雜物

甘蔗夾雜物是指附于蔗莖上的蔗葉、葉梢、須根、蔗尾嫩尖、蔗蔸根、泥沙、不能榨的半干枯、全干枯蔗、霉?fàn)€變質(zhì)蔗及甘蔗捆縛物等。夾雜物率是衡量原料蔗收獲質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為，入榨甘蔗的夾雜物每增加1%，蔗汁的重力純度約下降0.32%，而煮煉收回率下降0.2%左右。因此，夾雜物多，微生物和非糖分也越多［8］。

2.4.3 制定合理砍運(yùn)計(jì)劃，把好甘蔗質(zhì)量關(guān)

認(rèn)真貫徹先熟先斬、斬后快運(yùn)、先來(lái)先榨的原則，確保原料甘蔗的新鮮度。較成熟的甘蔗斬下以后，還原糖變?yōu)檎崽堑倪^(guò)程就結(jié)束，而蔗糖轉(zhuǎn)化為還原糖的過(guò)程就開(kāi)始，產(chǎn)生糖分損失。甘蔗斬下后停留時(shí)間越長(zhǎng)，蔗糖分的損失越多，純度下降及蔗莖質(zhì)量減少就越大［10-11］。

3 生產(chǎn)管理

3.1 防止微生物的侵入

在甘蔗糖廠生產(chǎn)過(guò)程中，“蔗飯”是人們所熟悉并經(jīng)常要面對(duì)的問(wèn)題。它并不是甘蔗中原有的，而是在生產(chǎn)過(guò)程中L.M.腸膜明串珠菌的繁殖而生成的葡聚糖?！罢犸垺钡漠a(chǎn)生會(huì)造成蔗糖嚴(yán)重?fù)p失、蔗汁的純度下降和黏度增大、蔗糖晶體畸形和回收率低等不良影響?？刹捎谜羝麌娚?、噴灑石灰或生物試劑等方法定時(shí)殺菌、滅菌，防止微生物的侵入，減少蔗糖分損失［12］。

3.2 均衡合理榨蔗

均衡榨蔗是糖廠均衡生產(chǎn)、穩(wěn)定控制各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)。甘蔗糖廠的生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，要提高壓榨效能和總收回率，必須均衡生產(chǎn)。榨蔗不穩(wěn)定，將破壞全廠的均衡生產(chǎn)，造成原料蔗積壓，延長(zhǎng)物料在整個(gè)生產(chǎn)流程中的停留時(shí)間，增加蔗糖轉(zhuǎn)化損失，降低產(chǎn)品質(zhì)量及收回率。均衡榨蔗可采取卸蔗均勻、落蔗均勻、原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速均勻、滲浸水加入均勻和混合汁輸送均勻等措施，為清凈、蒸發(fā)和煮糖等工段的均衡連續(xù)生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件，減少生產(chǎn)過(guò)程中蔗糖損失，提高收回率［10］。

3.3 提高壓榨效能

影響壓榨效能的因素有很多，主要有破碎效能、榨機(jī)性能和滲浸效能等因素。壓榨效能的好壞體現(xiàn)在抽出率的高低和混合汁質(zhì)量情況。提高壓榨效能可提高壓榨過(guò)程糖分收回率，提高混合汁質(zhì)量，減少后續(xù)工段澄清負(fù)荷［13-14］。

3.3.1 提高甘蔗破碎效能

甘蔗破碎度及蔗料的形態(tài)對(duì)提高壓榨效能有著舉足輕重的作用。提高甘蔗破碎效能可采取如下措施。第一，選用高效的破碎設(shè)備及合理的設(shè)備組合；第二，優(yōu)化排刀方式，配合合理的刀型和刀數(shù)；第三，分段輸送蔗料，采取合理輸送速度［15］。

3.3.2 提高榨機(jī)性能

榨機(jī)性能的好壞與入轆條件、設(shè)備的裝嵌和油壓的施加等條件息息相關(guān)。

甘蔗入轆問(wèn)題是壓榨作業(yè)過(guò)程最基本的問(wèn)題，入轆正常意味著掌握了生產(chǎn)的主動(dòng)權(quán)，才可能提高榨蔗量，提高收回率。良好的入轆條件應(yīng)保證不出現(xiàn)塞轆現(xiàn)象，保證適當(dāng)?shù)恼釋雍穸?，頂輥能?jīng)常均衡地升起適當(dāng)?shù)母叨?，以使油壓能正常發(fā)揮作用?？刹扇p少入料槽的阻力、選取適合的前后輥工作開(kāi)口比、合理安裝底梳等措施改善入轆條件。

目前通用的三輥式壓榨機(jī)由機(jī)架、輥?zhàn)印⑤S承、油壓裝置、底梳和輥端齒輪等部件構(gòu)成。任何部件安裝若不合理，都將影響榨機(jī)性能的發(fā)揮。如底梳的裝嵌，不論偏高或偏低，都將產(chǎn)生不良后果，影響糖分的抽出。

同等破碎度的蔗料，受壓越大，壓縮程度越大，壓出的蔗汁量越多，但當(dāng)壓力提高到一定程度后，壓榨出的蔗汁量增加不多，反而提高了膠體、多酚類物質(zhì)等非糖分的榨出量，故要慎重選擇施加的油壓。

3.3.3 提高滲浸效能

滲浸是提高蔗料在壓榨過(guò)程中糖分抽出率的重要環(huán)節(jié)。蔗料的破碎度、滲浸水用量、水溫、水和稀汁與蔗料混合的均勻程度均會(huì)對(duì)滲浸效果產(chǎn)生影響。應(yīng)根據(jù)甘蔗原料情況合理調(diào)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)，提高壓榨過(guò)程糖分抽出，減少蔗蠟、膠體物質(zhì)等非糖分的溶解。

3.4 減少澄清過(guò)程糖分損失

3.4.1 制定合理的澄清工藝方案，提高澄清效率

糖料蔗由于品種、氣候及收獲季節(jié)不同等因素影響，糖汁中各種成分及含量均有所變化。榨季前、中、后期甘蔗成分及含量差異較大，應(yīng)分別做澄清正交試驗(yàn)，選擇最優(yōu)工藝方案，根據(jù)原料成分及含量的變化投入適宜的輔料，提高澄清效率，減少糖分損失，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，減少加工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益［16-18］。

3.4.2 及時(shí)調(diào)控pH值，減少物料停留時(shí)間

甘蔗中原蔗汁的pH值一般在5.2~5.6的范圍內(nèi)，而蔗糖在酸性條件下可轉(zhuǎn)化為葡萄糖和果糖。蔗糖的轉(zhuǎn)化速度與糖汁的pH值、溫度以及轉(zhuǎn)化反應(yīng)的時(shí)間成正比。pH值越低，溫度越高，則單位時(shí)間的蔗糖轉(zhuǎn)化率就越大。故須及時(shí)添加輔料，調(diào)整pH值，減少高溫條件下物料的停留時(shí)間，避免蔗糖轉(zhuǎn)化，減少蔗糖損失［19-20］。

3.5 減少蒸發(fā)過(guò)程糖分損失

蒸發(fā)過(guò)程中的糖分損失主要表現(xiàn)在兩方面，一是蔗汁在蒸發(fā)過(guò)程中的化學(xué)變化；二是由于操作不穩(wěn)定而引起的跑糖。故在蒸發(fā)過(guò)程中溫度需適宜，盡量減少糖汁在罐內(nèi)的停留時(shí)間，維持操作條件穩(wěn)定，以避免或減少蔗糖轉(zhuǎn)化、還原糖的分解以及跑糖現(xiàn)象的產(chǎn)生［21］。

3.5.1 合理制定熱力方案

熱力方案的合理制定，需在確保糖漿濃度的情況下，盡可能降低第一效加熱熱源的溫度以及減少糖汁在各罐中的停留時(shí)間，減少糖汁在蒸發(fā)過(guò)程中的pH值變化，以避免蔗糖轉(zhuǎn)化、還原糖分解，增加蔗糖損失。

3.5.2 穩(wěn)定蒸發(fā)操作

在蒸發(fā)過(guò)程中，如操作者控制不穩(wěn)定或其他原因易引起跑糖現(xiàn)象，故須合理地控制和調(diào)節(jié)有關(guān)因素，以保證蒸發(fā)系統(tǒng)在最佳工況下運(yùn)行。一是低液面操作；二是穩(wěn)定“五定”操作，即維持一效壓力，維持各效汁汽壓力，維持液面高度，維持閥門開(kāi)度，維持抽汁汽量；三是及時(shí)排除不凝氣體和汽凝水。

3.6 減少煮煉過(guò)程中糖分損失

糖廠糖分損失最大的地方是最終糖蜜即是廢蜜，而要減少?gòu)U蜜帶走的糖分，提高煮煉收回率，煮煉是最為關(guān)鍵的工序。

3.6.1 抓好種子管理

種子質(zhì)量的好壞，對(duì)煮好各級(jí)糖膏，尤其是煮好丙糖膏尤為重要。種子是煮好丙糖膏的先決條件，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)［10］。

3.6.2 合理制訂煮糖制度，減少回煮量

榨季前、中、后期甘蔗成分及含量差異較大，經(jīng)澄清后得到的糖漿純度亦有所不同，應(yīng)根據(jù)原料的情況，制定合理的煮糖制度，在保證分蜜良好的前提下，可適當(dāng)?shù)亟档捅歉嗉兌?，利于降低廢蜜的純度，同時(shí)控制好各段糖膏的比例，盡量減少回煮量［22-25］。

3.6.3 加強(qiáng)助晶管理，提高提糖率

助晶是結(jié)晶過(guò)程的延續(xù)。各段糖膏的助晶效果的好壞直接影響糖分收回，尤其丙糖膏，必須盡可能地降低丙糖膏母液的純度，以減少最終糖蜜中的糖分損失。科學(xué)的助晶管理應(yīng)注意：根據(jù)糖膏過(guò)飽和度合理控制降溫速度，選擇最佳降溫方式，合理控制助晶時(shí)間，根據(jù)糖膏特性選擇適宜的助晶終了溫度，助晶過(guò)程中不斷攪拌，使糖膏各部分能均勻冷卻。通過(guò)科學(xué)的助晶管理，使糖膏母液中的糖分盡可能地析出沉積在蔗糖晶體上，降低母液中的糖分，達(dá)到降低廢蜜中糖分的目的，提高單位體積糖膏的提糖率［26］。

3.6.4 加強(qiáng)離心分離管理

離心分離是將糖膏中的母液即糖蜜分離出來(lái)，得到砂糖顆粒。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)合理調(diào)控原蜜與稀蜜的分離時(shí)間，以確保原、稀蜜取得適宜的純度，便于結(jié)晶；盡量減少打汽、打水量，以避免已結(jié)晶的蔗糖再次回到流程，降低了提糖率。

3.7 減少“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象

未測(cè)定損失包括機(jī)械損失即機(jī)械的“跑、冒、滴、漏”，以及生產(chǎn)過(guò)程的化學(xué)分解，正常的未測(cè)定損失約為1%。生產(chǎn)管理應(yīng)抓好現(xiàn)場(chǎng)管理，減少“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，減少未測(cè)定損失量，提高收回率。

4 設(shè)備管理

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對(duì)設(shè)備的依存度越來(lái)越高，設(shè)備的運(yùn)行情況直接關(guān)系到企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理，關(guān)系到企業(yè)的發(fā)展和效益。糖廠每一項(xiàng)指標(biāo)的完成最終是主要落實(shí)到設(shè)備的運(yùn)行上，加強(qiáng)設(shè)備管理對(duì)糖廠安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要［27-28］。

4.1 選擇高效先進(jìn)設(shè)備

制糖這一傳統(tǒng)行業(yè)，許多制糖企業(yè)不僅沿襲工藝路線，設(shè)備也一直沿襲使用，許多設(shè)備從建廠購(gòu)置以來(lái)已運(yùn)行幾十年，設(shè)備性能逐漸降低且越來(lái)越不能滿足智能生產(chǎn)的需求。如：制糖企業(yè)普遍使用的連續(xù)離心分蜜機(jī)，部分企業(yè)仍使用手動(dòng)打汽、打水的離心機(jī)，易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，收回率低。隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，制糖設(shè)備也逐漸走向“大型化、專業(yè)化、智能化、高效化”，制糖企業(yè)也逐步淘汰老舊低效設(shè)備，更換高效先進(jìn)設(shè)備，減少不必要的資源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備管理，使設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行

設(shè)備是生產(chǎn)最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)，制糖每一項(xiàng)指標(biāo)主要靠設(shè)備來(lái)完成。設(shè)備運(yùn)行的好壞直接影響生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)及生產(chǎn)成本。制訂科學(xué)合理的設(shè)備管理制度，抓好設(shè)備采購(gòu)、安裝、維修及維護(hù)等各方面，全方位保證設(shè)備的良好運(yùn)行，進(jìn)而保障企業(yè)的正常生產(chǎn)。

5 提高信息化和自動(dòng)化程度

通過(guò)對(duì)制糖生產(chǎn)自動(dòng)化和信息化管理的建設(shè)，建立集團(tuán)化管理的信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地傳遞信息，做到對(duì)糖廠重要工段和關(guān)鍵崗位都能實(shí)施有效控制和監(jiān)控，把班組、車間和全廠，集團(tuán)建設(shè)成為一個(gè)反應(yīng)靈敏和控制自如的有機(jī)整體，徹底改變以往靠人工和經(jīng)驗(yàn)控制的落后局面，真正發(fā)揮自動(dòng)控制和信息化管理的杠桿作用，使制糖企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益［29-30］。