硫化糖

甘蔗制糖技術是以甘蔗為原料，經過提汁、清凈等多重工序制成白砂糖等產品的過程，即為甘蔗制糖工藝。甘蔗特性、蔗汁的化學成分及性質，對制糖工藝影響甚大，是選擇生產方法及工藝條件的主要依據。

在制糖廠制糖過程中，首先需要對甘蔗進行壓榨，提取蔗汁。由于蔗汁中含有較多雜質，所以工作人員必須要采取一些澄清方法對蔗汁進行處理，這樣才能夠保證下一步工序的正常進行，才能保證生產的砂糖的質量。

1、甘蔗原料來源:當甘蔗的蔗莖田間錘度達20或蔗糖分13%以上時，即可砍收，削去葉、梢和根等雜質，送到糖廠加工，作為制糖的原料。

2、甘蔗的預處理:甘蔗在進入壓榨機或滲出器之前，必須先進行破碎處理，該過程稱為預處理。預處理的目的是將條狀的甘蔗破碎成片狀或絲狀的蔗料，使甘蔗的纖維組織撕裂，糖分細胞充分破裂。

3、甘蔗的壓榨:甘蔗壓榨目的是將預處理過的蔗料用壓榨機進行壓榨，壓出蔗汁的過程。

4、蔗汁的清凈:壓榨出來的蔗汁還含有很多雜質，必須經過多道工序來進行蔗汁的處理，才能保證下道工序的順利進行。這些工序包括:亞硫酸法清凈(或其他方法的清凈)、預灰和加熱工序、蔗汁的硫熏中和、蔗汁的沉降、蔗汁的過濾等。

5、蔗汁的蒸發:蔗汁經過清凈處理后得到的清汁濃度為12度BX-14度BX(即含水86%~88%)。如果將含大量水分的稀汁直接送去結晶，將要消耗大量的蒸汽，這樣即消耗能源，又延長煮糖的時間。因此，清汁必須經過蒸發工段，除去大量的水分，濃縮成60度BX左右的糖漿，才能進行結晶。

6、煮糖工藝:由蔗汁到制成糖漿，雖然在清汁過程經過了一系列化學和物理處理，除去了一部分膠體和其他非糖成分，而且在蒸發時也沉積出了一部分積垢。但是，經過蒸發后的糖漿卻大都微帶混濁。這是因為蒸發后不但糖的濃度增高，非糖分的濃度也大大的增高了，已超過溶度積的非糖分析出沉積垢或懸浮微粒，而使得糖漿微帶混濁。所以，粗糖漿必須再經硫熏，有時還需再進行過濾處理，得到清凈糖漿，才能作為煮煉白砂糖得原料。然后再將糖漿煮沸，蒸去其中的水分，留下含蔗糖的固溶物，即可制成片糖(糖塊)及糖粉。

7、砂糖的干燥:一般情況下，自離心機卸下的白砂糖還含有0.5%-1.5%的水分，必須經過充分干燥及冷卻，才能裝包和貯存。其原理就是在低于水的沸點溫度下將物料中含有的微量水分除去。砂糖的干燥，基本是以空氣為介質，使空氣流過砂糖表面，從而將砂糖中所含的水分帶走。或者說砂糖干燥就是砂糖水分向空氣擴散的過程。

8、砂糖過篩，稱重，包裝和成品入庫。

蔗汁的成分非常復雜，主要有蔗糖、還原糖，及蛋白質、氨基酸、酰胺、有機酸等大量非糖分。

1、預灰pH值、中和pH值及混合汁加熱溫度的確定

在制糖過程中，還原糖很難被除去蔗汁色澤和蔗汁主要發生堿性分解，還會與氨基酸發生美拉德反應，生成有色物質。還原糖與氨基酸的美拉德反應必須在溫度高于55℃pH值高于8.5時才能發生，還原糖的堿性分解與蔗汁還原糖含量、pH值及加熱溫度有關。還原糖越高pH值越高溫度越高則還原糖分解越嚴重。因此蔗汁還原糖含量是糖廠確定預灰pH值、中和pH值和及混合汁加熱溫度等技術指標的主要依據。

2、硫熏強度的確定

用硫熏強度來表示蔗汁吸收SO2的多少。在蔗汁澄清中SO2與石灰乳反應，生成帶正電CaSO3具有很強的吸附力能吸附已凝聚的膠體粒子、色素等非糖分沉淀析出除去蔗汁部分雜質。同時在蔗汁澄清中SO2還具有漂白脫色及抑制色素生成的作用。

SO2對蔗汁中的酚類、高價鐵化合物等致色物質具有還原作用，使色素顏色變淺。此外，SO2還能抑制類黑精色素的生成。由此可知，在制糖生產中SO2用量主要取決于蔗汁中膠體、致色物質酚類物質與鐵等、還原糖等非糖分含量，SO2用量隨著蔗汁非糖分含量升高而增大才能保證良好的澄清效果。

壓榨提汁原理，主要是將甘蔗切成絲狀與片狀，然后再放入壓榨機，使充滿蔗汁的細胞壁受到壓榨機輥和油壓的壓力而破裂，這樣一來蔗料被壓縮，細胞被壓扁，同時排出蔗汁，利用滲浸系統往蔗渣里面加水稀釋，稀釋細胞內的糖分來提取更多的蔗汁。

加入的水稱滲浸水，一般用量為甘蔗量的15~25%。從末座榨出的汁隨即被泵入前一座壓榨機作為滲浸液，滲浸進入該座壓榨機的蔗料，所榨出的稀汁再作前一座壓榨機的滲浸液，即復式滲浸法。壓榨提汁主要設備包括切蔗機、壓榨機及其驅動裝置、滲浸系統及相應的輸送設備。切蔗機由蔗刀及驅動裝置組成。壓榨機由3個輥子及機架構成。三輥壓榨機的輥被裝嵌成三角形，視其所處位置分別稱為頂輥、前輥和后輥。頂輥與前、后輥間有一定的間隙。3個輥的軸端帶有傳動齒，由原動機如電動機、汽輪機或蒸汽機經減速裝置驅動頂輥，從而使3個榨輥以相同的速度轉動。

甘蔗滲出法，是利用細胞中細胞質膜具有選擇吸收細胞外物質的滲透作用。通過洗滌、稀釋、浸透和擴散作用把蔗糖分子轉移到滲出汁中，來提取糖分。甘蔗滲出法提汁工藝主要包括甘蔗預處理、糖分滲出和濕蔗渣脫水。

甘蔗經預處理成蔗絲后進入滲出器，經滲出水和稀汁滲浸得滲出汁;還有一類是蔗渣滲出，指預處理后的蔗絲經由壓榨機，榨取60~80%的原蔗汁后，再進入滲出器作進一步的滲出提汁，再將原蔗汁與滲出汁進行合并，在送清凈處理。

甘蔗預處理工藝要求甘蔗的破碎度為75~80%，而蔗絲滲出法達到85~90%。預處理設備常用撕裂機或重錘式撕裂機，切蔗機或其組合設備。脫水設備多用三輥壓榨機。滲出器主要有Silver型、BMA型、De Smet型、DdS型等多種形式。雖然滲出器的形式各具特點大不相同，但工藝效果大致相同。

甘蔗制糖方法是以清凈過程中使用的主要清凈劑來命名，主要有亞硫酸法、石灰法和碳酸法。

亞硫酸法是以石灰和二氧化硫為主要清凈劑。混合汁經預灰、一次加熱、硫熏中和、二次加熱后入沉降器，分離出清凈汁和泥汁，混合再經加熱、多效蒸發成糖漿，再經糖漿硫熏得清糖漿作結晶原料。在此工藝流程中，硫熏強度為蔗汁吸收SO量的指標，一般用碘滴定法，以10毫升硫熏汁消耗的N/32碘液毫升數表示。

亞硫酸法工藝原理主要是利用亞硫酸離子與鈣離子反應生成亞硫酸鈣粒子，吸附蔗汁中的色素;加熱凝聚膠體物質與加速沉降;調節中和pH值而達到某些非糖物的凝聚點而生成沉淀等化學和物理化學的作用以達到清凈的目的。預灰與一次加熱對蔗汁中微生物的繁殖亦會起到抑制的作用。

石灰法主要清凈劑為石灰。將混合汁預灰至pH6.4，高溫進行加熱直至60℃，然后加灰使pH值中和在7.6~8.0之間，高溫加熱至100~102℃，然后分離出清凈汁與泥汁。泥汁過濾，經多效蒸發得糖漿以供結晶用。

石灰法的工藝流程比較簡單，設備少，只靠加灰中和蔗汁生成較少量的沉淀物與加熱的凝聚作用，清凈過程除去的非糖物和色素也較少，比較適用于生產粗糖。

碳酸法，其主要清凈劑為石灰和二氧化碳。其工藝流程為:一次加熱、預灰，加入過量的石灰乳與二氧化碳進行一次碳酸飽充，加熱、過濾得一碳清汁，再經第二次碳酸飽充，然后加熱、過濾，得二碳清汁，又經硫熏、加熱、蒸發成糖漿。然后進行硫漂使pH降至5.8~6.4，供結晶之用。

碳酸法的工藝原理，主要是利用碳酸鈣粒子對膠體、色素等的良好吸附作用，達到降低色值和提高清汁純度的目的。同時蔗汁含還原糖較多，為了避免在高溫，強堿條件下分解，一碳加石灰量為蔗汁的1.5~2.0%，一碳適宜的pH為10.5~11。而二碳飽充控制pH為8.0~8.4二碳飽充是進入CO，沉淀溶解在一碳清汁中的石灰和鈣鹽，并吸附部分雜質和色素，進一步提高清凈汁的質量。