絮凝劑在蔗汁沉降中的應(yīng)用

1、1絮凝劑在蔗汁沉降中的應(yīng)用1、應(yīng)用絮凝劑加速蔗汁沉降在經(jīng)過加灰加熱后的蔗汁中加入少量絮凝劑，能使汁中的沉淀物絮凝成比較粗大的團(tuán)塊，沉降速度顯著增加，清汁的清度亦有提高。著名的美籍中國制糖專家陳其彬進(jìn)行過大量的研究，說明在石灰法糖廠使用絮凝劑能大幅度提高沉淀物的沉降速度。在多數(shù)試驗中，加入絮凝劑的蔗汁在 10～20 分鐘內(nèi)沉降到接近最小的泥汁體積，而不加者需要 30～50 分鐘。國內(nèi)的亞硫酸法糖廠，絕大部分都使用絮凝劑來改善蔗汁的沉降過程

2、。蔗汁經(jīng)過亞硫酸法的硫熏中和與二次加熱后，形成的沉淀物的顆粒仍較細(xì)，沉降速度不快。對于良好的蔗汁，顆粒的自由沉降速度一般為 0.7～1.5cm/min；如果蔗汁質(zhì)量較差，沉降速度更慢，如 0.3～0.7cm/min。在二次加熱汁中加入 1～ 2mg/l 的 pam，即產(chǎn)生二次絮凝作用，在數(shù)秒鐘內(nèi)形成較粗的絮凝物，其尺寸比原有的微粒增大幾倍以至十幾倍，可達(dá)到數(shù)毫米或以上，絮凝物的沉降速度亦增大幾倍，達(dá)到 5～10cm/min。有些難以澄清

3、的所謂“頑性蔗汁” ，加絮凝劑也很有效。這類蔗汁的沉淀粒子特別微細(xì)，沉降很慢。加絮凝劑同樣可形成粗大的絮凝物，沉降速度可接近一般蔗汁，效果更明顯。 多個糖廠的實驗說明，在正確使用絮凝劑的情況下，經(jīng)過硫熏、加熱煮沸和散氣的蔗汁，加入 1～2mg/l 的絮凝劑，適當(dāng)攪拌后放入量筒，通常在不到兩分鐘的時間內(nèi)，沉淀物即沉降到全部蔗汁的一半高度以下。即使蔗汁的質(zhì)量稍差，這一時間也長不了多少。如果不加絮凝劑，沉降一半高度所需時間對良好的蔗汁約 10

4、～20 分鐘，澄清不良者需 30～40 分鐘或更長。在廣東幾個澄清較好的亞硫酸法糖廠 10 次測定的平均值，二次加熱汁在量筒中沉降一半所需的時間，不加絮凝劑者為 11 分鐘，加絮凝劑 1.5mg/l 者為1.8 分鐘，沉降速度前者為 1.2cm/min，后者為 7.3cm/min，加速６倍。蔗汁中 的沉淀物沉降到接近最終的泥汁體積，不加絮凝劑的通常需 30～50 分鐘，而加入絮凝劑者只需 15～25 分鐘。無疑，蔗汁沉降是否良好首先決

5、定于澄清過程的技術(shù)條件和操作控制，以及甘蔗原料的情況。但只要澄清技術(shù)條件(特別是二次加熱溫度和中和 ph)基本 適當(dāng)和經(jīng)過充分散氣，良好的絮凝劑都能將沉降速度提高幾倍，使沉淀不良的 問題得到根本解決。不過，目前各廠絮凝劑的用量和使用效果相差較大。一些糖廠加入絮凝劑對甘蔗的比例只為 1～2g/t(ppm)，已有良好效果，清汁清亮透 明，泥汁體積小，沉淀速度快，沉淀器存汁量少。但也有不少糖廠加入絮凝劑量多至 4～5g/t，效果也不大，蔗汁沉

6、淀困難，泥汁體積大，清汁懸浮物多，沉 淀器存汁量大，停留時間長。有些廠因沉淀器內(nèi)停留時間長，泥汁 ph 降至 6.0 甚至以下，明顯增加了蔗糖的轉(zhuǎn)化和濾汁中的非糖分。這種情況多數(shù)是由于絮 凝劑的配制方法有問題，應(yīng)參照前節(jié)所述方法改進(jìn)。應(yīng)當(dāng)經(jīng)常測定蔗汁中沉淀物的自由沉降速度，并與相關(guān)的數(shù)據(jù)對比。但目前尚無統(tǒng)一的測定方法。我們推薦用如下方法測定：將 500ml 處理好的蔗汁(加 或不加絮凝劑)傾入 500ml 量筒中，開始計時。當(dāng)沉淀物下降

7、至 250ml 刻度(即 上面一半是清汁)時記錄所需的時間。這一階段屬自由沉降階段，將此段的高度3量宜較小，如 0.5～1mg/l，主要起到提高清汁清度和縮短沉降時間的作用；如 蔗汁沉降較差，加入量可稍大，如 1.5～2g/l。只要絮凝劑的品種、性能和配制方法適當(dāng)，是無需多加的。但如果這些因素不當(dāng)，多加也無作用。有些糖廠用轉(zhuǎn)子流量計測量絮凝劑的加入量。在絮凝劑溶液中含有未溶透的小團(tuán)塊時，它們會堵塞流量計，或附著在浮子上使讀數(shù)發(fā)生偏差，不

8、能正常發(fā)揮作用。不少糖廠加絮凝劑無計量，加入量往往過多而且不均勻，浪費了絮 凝劑，效果也不好，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)。 蔗汁加絮凝劑產(chǎn)生絮凝作用后，要避免強(qiáng)烈的沖擊，否則將絮凝物破碎，以后就難以絮凝良好。應(yīng)當(dāng)注意，絮凝劑的作用是在前階段一次絮凝的基礎(chǔ)上產(chǎn)生二次絮凝。前段的情況很重要。應(yīng)當(dāng)認(rèn)真搞好前面的各個工序，特別是控制好中和 ph 值和二次加熱溫度適當(dāng)和穩(wěn)定，才能取得良好效果。如果前面的技術(shù)條件波動大，則單靠絮凝劑是不能取得良好效果的。 絮凝劑能使

9、蔗汁沉降速度提高 5～8 倍，但在實際生產(chǎn)上其效果遠(yuǎn)未達(dá)到這個比例。沉淀器的生產(chǎn)能力只是提高百分之幾十。這個差別有多種原因：如絮凝劑配制不好，或加絮凝劑前散氣不充分，蔗汁含蔗糠多形成大量浮渣妨礙沉降等。另一方面，現(xiàn)用沉淀器的結(jié)構(gòu)形式也不符合快速沉降的要求。3、絮凝劑在蔗汁中的殘留加入糖汁中的絮凝劑，大部分與汁中的固體微粒一起凝聚而除去。不過，也時常有微量仍然分散在糖汁中。這個殘留量決定于絮凝劑的加入量和成分，以及使用的方法和條件。澳大利

10、亞 cress 等研究了石灰法糖廠中的情況。結(jié)果說明，蔗汁在加灰加熱和加pam 沉淀后，清汁中殘留的絮凝劑量隨加入量增加而增大，并與絮凝劑的品種(主要是它的陰離子度)有關(guān)。試驗使用了 4 種 pam，它們的陰離子度不同。試驗結(jié)果綜合如下表。加入 pam mg/l 1 2 3 4 6 殘留 pam mg/l0.1～0.4 0.5～0.7 0.7～1.5 1.1～2.5 1.8～3.3在加入絮凝劑量超過 2mg/l 時，它在清汁

11、中的殘留量就顯著增大，特別是陰離子度高的絮凝劑。這種情況還與加入絮凝劑后的混合方法有關(guān)：混合不良會顯 著增加絮凝劑的殘留量。這些殘留的絮凝劑，在高溫的沉淀和蒸發(fā)過程中大部 分降解，對煮煉及分蜜無明顯影響。它們大部分進(jìn)入糖蜜，很少附著在成品糖(原糖)中。他們的研究說明，如果糖液中存在未降解的絮凝劑，會大幅度降低 糖液的過濾性。例如，用石灰法的清汁加精糖配制成 60ºbx 的糖液，加入不同量的 pam 測定其過濾性，結(jié)果如下表。它