蔗糖澄清工艺参数智能化控制对产品质量的影响

李绍向 巫宗学

【摘 要】随着社会的发展和生活水平的提高，人们对食品的品质提出了更高的要求。提高产品质量是企业提升市场竞争力的途径，也是企业赖以生存和发展的基础。作为制糖企业，大力提高白砂糖产品质量既是挑战，又是企业发展的机遇。

【关键词】蔗糖；澄清工艺；参数控制

【中图分类号】TS244.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）04-0087-03

广西地处祖国南疆，光照充足，热量丰富，雨量充沛，无霜期长，而且温光雨同季，在种植甘蔗尤其是糖料甘蔗方面具有得天独厚的优势。因此，广西很早就开始了植蔗制糖的劳动实践。后来又凭借广西人的聪明才智与辛勤劳作，将广西建设成为全国重要的蔗糖生产基地之一。在长期的劳动实践中，广西逐渐总结、归纳出一整套先进的植蔗制糖技术。广西以蔗制糖经历了糖浆—糖饧一砂糖一冰糖一白糖的发展历程，其制糖工艺也经历了一个由简单到复杂、从低级到高级的过程。随着时代和技术的不断发展，制糖工艺也在不断创新，对产品质量的要求越来越高。因此，不断提高产品质量是制糖企业赖以生存的基石。

在制糖行业中，一级白砂糖的色质由原来的170 IU降到了150 IU，水不溶物由原来的50 mg/kg降到了40 mg/kg，特别是一些高品质饮料和制药行业，对糖的要求更严。在市场需求中，优级糖的需求越来越大。因此，不断提高产品工艺参数迫在眉睫。

1 影响产品质量的几个关键工艺参数

在制糖行业中，影响白砂糖产品质量的关键点是澄清工艺。澄清效果的好坏，直接影响产品质量。影响澄清效果的因素很多，既有设备上的因素，也有工艺上的因素。本文主要从几个影响较大又较常见的工艺因素进行分析讨论。

1.1 预灰pH

预灰的主要作用是提高压榨混合汁的pH值，预防和减少蔗糖在酸性条件下的转化，减少糖分转化损失，对后序的硫熏中和起到很好的辅助作用。预灰pH值过低，蔗糖转化大，对后序的辅作用不明显，而预灰pH值过高，又会使混合汁中的还原糖分解成色素，加大对后序澄清的处理难度。

1.2 磷酸添加量

磷酸与氢氧化钙反应生成的磷酸盐具有很强的吸附作用和絮凝作用，加入磷酸的目的就是吸附混合汁中的胶体色素，对混合汁中的杂质起到初步絮凝和沉降效果，对后序的沉降起到很好的辅助作用。加入适量的磷酸对提高沉澄效果和产品质量起到很好的作用，但磷酸加得过少，作用不明显，磷酸加得过多，产生的酸盐过多，絮凝的胶体杂质多，具有一定的上浮效应，会影响沉降效果。

1.3 中和pH值

中和pH值的控制是澄清关键点的最重要环节，pH值过低，二氧化硫反应不完全，浪费硫黄，影响沉降效果，增加糖分转化损失，pH值控制过高，会使蔗汁中的还原糖分解，影响澄清效果。

1.4 加热温度

一次加熱温度过低，会使中和反应速度变慢，影响沉降效果，过高会影响中和汁对二氧化硫的吸收，造成硫黄的浪费和能源的损失。二次加热温度过低，中和反应速度偏慢，反应颗粒偏小，不利于沉降；二次温度过高，中和汁进入沉降池后容易形成反对流，影响沉降效果。

2 澄清关键点工艺参数控制的改造

澄清关键点的工艺参数控制对澄清效果的影响非常大，工艺参数过高或过低都会对澄清效果带来不利的影响，确保澄清关键点工艺参数的控制稳定是提高澄清效率和产品质量的有效途径。随着科学技术的不断发展，科技成果的不断创新和实践应用，智能化水平不断提高，为糖厂澄清工艺参数的稳定控制提供了条件。利用智能化自控代替人工控制，基本实现了工艺参数控制的稳定性和对生产变化的适应性，相对人工控制具有不可比拟的优越性，为提高产品质量提供了有力的保障。为了使澄清关键点的工艺参数控制稳定，提高产品质量，柳兴制糖有限公司在2011年对澄清关键点的控制进行了自控改造。

2.1 磷酸添加量的自控改造

技术改造后，可以通过电脑设定磷酸添加值，由电脑程序根据指定值和生产情况进行自动控制磷酸添加量。为了解改造的效果，选取了某两个班进行了智能和人工的比较（见表1）。

2.2 预灰pH值的自控改造

技术改造后，可以通过电脑设定预灰pH值，由电脑程序根据指定值和生产情况进行自动控制石灰添加量。为了解改造的效果，在满负荷生产正常情况下，选取了某两个班进行了智能和人工的比较（见表2）。

2.3 中和pH值的自控改造

技术改造后，可以通过电脑设定中和pH值，由电脑程序根据指定值和生产情况进行自动控制石灰添加量。为了解改造的效果，在满负荷生产正常情况下，选取了某两个班进行了智能和人工的比较（见表3）。

2.4 加热温度的自控改造

技术改造后，可以通过电脑设定加热温度值后，由电脑程序根据指定值和生产情况进行自动控制加热蒸汽量。为了解改造的效果，在满负荷生产正常情况下，选取了某两个班进行了智能和人工的比较（见表4、表5）。

从以上对比的情况分析可知，智能控制与人工控制相比，智能控制工艺参数相对比较稳定，基本达到了技术改造预期的目的。

2.5 澄清关键点自控改造取得的成效

技术改造后，澄清工艺参数控制比较稳定，产品质量得到了显著的提高，减少了工人的劳动强度，同时澄清岗位人员可以缩减3人。技术改造成效情况对比见表6。

3 结语

糖厂生产蔗糖的过程具有一定的波动性，人工检测的调控手段相对滞后，难以实现工艺参数的控制稳定，从而影响产品质量的提高。智能化控制能根据生产情况的变化及时调控，生产过程的波动性较小，有利于工艺参数控制相对稳定，能有效地提高产品质量。从柳兴制糖有限公司对澄清工艺的自控改造所取得的成效可以看出，澄清工艺参数控制稳定对产品质量的影响较大，通过智能化控制技术改造来实现工艺参数稳定，是提高产品质量的一种有效途径、其不仅可以提高产品的竞争力，还可以降低生产成本，技术优势和经济效益明显，值得推广应用。

参 考 文 献

[1]周云云，劳静丹，唐云，等.浅析我国蔗糖研究现状[J].中国糖料，2009，8（15）.

[2]黄福添，杨绍光.广西糖业史[M].南宁：广西人民出版社，1996.

[3]廖振钧.广西农业科学技术史[M].南宁：广西人民出版社，1996.