甘蔗糖业  2003 Issue (5): 30-32   PDF    
煮糖技术的进展及生产应用
李尔煊    
广东省制糖造纸工业总公司, 广州 510180
1 煮糖技术科研的新进展

我国制糖工业科技成果应用于生产实践取得 了不少的先进经验,尤其在上世纪80年代,连 续煮糖罐的研制成功和微机煮糖技术的应用,使 煮糖技术由手工艺式的操作,走向机械化和自动 化。过去我们羡慕外国的糖厂很先进,全厂生产 工人和管理人员寥寥无几,都是自控、程控,自 动化程度很高,我国的制糖行业工程技术人员, 都向这方面努力。

如今,我国糖厂也拥有了连续煮糖罐、有微 电脑控制煮糖,有带搅拌的煮糖罐,而且南海糖 厂发明了煮糖罐中置式搅拌器,个别糖厂煮糖车 间有中心电脑控制室,全厂生产调度中心控制监 测室等等。

“溶剂—超声波协同起晶器”的诞生,更为 我国糖业界增添了光彩,起晶器曾销售到国外的 糖厂,我国还有不少其他制糖设备远销国外。 尽管如此,我国糖厂的技术管理工作仍未达 到要求,还须不断努力总结提高。上世纪80年 代,不少糖厂购置了微电脑控制煮糖,购买了“溶 剂—超声波协同起晶器”,但现在很多都已丢置 了。

笔者认为,超声波起晶器是代替“五一”煮 糖操作法使用的球磨机,是使我们用好微电脑控 制煮糖的配套设备糖厂结晶罐过饱和度检测与控 制系统,是利用绝对压力变送器和温度变送器及 液位计,检测出煮糖罐的真空度、温度、母液纯 度和过饱和度的关系,利用煮糖专用过饱和度计 算尺的参数输人电脑。所以可以不用固定真空,便能自动反映出各参数,这是“五一”煮糖法新 的发展和继续。

2 糖厂结晶罐过饱和度检测与控制系统

该装置的优点与特点,满足了上世纪50年 代创造出来的“五一”煮糖法的要求。

(1)仪器随时直接显示煮制过程中的母液过 饱和度(而其他煮糖控制仪不能显示过饱和度。 只显示某些相关值如电导值,流变值等),使煮 糖过程的控制,更加准确和直观。

(2)仪器准确度高,稳定性好,重现性好, 工作可靠,并容易掌握管理。

(3)适应性强,能适应不同品种的糖膏,不 同的产品要求。不同的原料,可根据需要,设计 不同的控制软件。

(4)整套系统结构比较简单,除阀门外,均 无可动部件,不易损坏,容易维护。整套系统每 年榨季生产期开始,只需调校测试绝对压力变送 器和温度变送器,液位计等部件一经调校好,即 可长时间稳定运行。

(5)煮糖过程的各项主要参数,有自动连续 记录,便于进行检查和分析。

(6)该仪器可独立控制一个煮糖罐,也可以 将几套仪器集中控制和管理。

(7)不需要固定真空,便能进行全晶核起晶 的测罐操作。

现在我们再重温“五一”煮糖法的特点:

(1)用仪器控制煮糖,使整个煮糖过程控制 在最适宜的过饱和度,达到均衡生产,提高收回 和产品质量的目的,减少了人为因素,易于学习, 易于培养人才,而且为煮糖工段的自动化打下基础。

(2)固定真空度,配好底料纯度,定期进行 测罐,找出在当时原料情况和真空度下的起晶点 和溶晶点的温度,起晶点的温度不易判断,常常 因人而异。所以主要是根据溶晶点,然后通过煮 糖专用过饱和度计算尺,来列出不同纯度的底 料,在不同真空度下,不同过饱和度糖液的温度, 便可以完全根据温度计的指示,进行投种和固晶 操作。

(3)投粉固晶是一个比较细致的操作,必须 严格掌握好有关技术条件,才能达到全晶核的目 的。有了微电脑控制装置,便能做到晶核起晶。

(4)过去用瓷缸做的球磨机,来制备粉糊, 现在有了溶剂—超声波协同起晶器,晶种的质量 更好了,制糖粉糊的操作更科学了。但要注意起 晶器的操作和条件,比如有些糖厂发现制出的晶 种,隔天有晶粒棱角溶解现象,可能因加人之稳 定剂和酒精含有水分之影响。溶糖时压力锅糖砂 溶不彻底,晶核发生器也有因搅拌片调校不好, 而致晶核产生快慢多少不一等。笔者近年到过一 些糖厂曾将操作条件作了修改:

①加人制种时的工业酒精,要先用白砂糖制 成饱和酒精,即与“五一”煮糖法球磨机制糖粉 糊的操作一样。

②溶糖的温度可适当提高到105~108 ℃, 压力锅一定要配有搅拌器,使糖砂一定要溶得彻 底,糖液达到温度时,即置于加热炉外,自然冷 却。

③经常检查搅拌叶片,调校与箱体之接触距 离。笔者在云南省看到有些糖厂搅拌片是塑料造 的,应该用合金铜片,有些糖厂的溶糖锅没有配 搅拌器。

④稳定剂可以少放一些,用饱和酒精来代 替,而且制备完毕,每桶晶种糊加人1000~2000mL 饱和酒精稀释,对保存和投人煮糖罐都有利,且人煮糖罐后扩散均匀。

(5)使用仪器、仪表控制投粉,固晶和养晶, 掌握最佳的结晶速度,使晶体能迅速吸收母液中 的糖粉,保持过饱和度在一定的范围内,避免生 伪晶,用仪器控制全部煮糖过程的最佳过饱和 度,便于总结推广经验。

(6)养晶阶段所注人的原料,应使用稀释箱, 物料不含细砂,按照规定条件,控制好糖蜜锤度 和加热温度才人煮糖罐,现在各糖厂都有条件搅 好稀释箱,在进人箱前装糖蜜和热水混和器(不 需动力,螺旋自流或迷宫式,要用不锈钢板制造, 以免停用时生锈,影响产品质量),个别糖厂稀 释箱的热水管经常无热水,靠打蒸汽来溶细砂, 是不恰当的,稀释箱最好装上液位警报器,有触 点温度计控制蒸汽自动阀门,再加个粘稠度计来 指示锤度,使用稀释箱时工人怕麻烦和打泻,故 尽量实现自控。

以上6点在目前的糖厂都可以做到,现在有 了新一代微电脑控制煮糖的装置,“五一”煮糖 法的特点和作用得到提高,煮糖操作不是只能意 会,不易言传,学习费时,操作技术因人而异, 而主要是我们还未能用科学态度,来分辨和总结 操作技术,有了科学的分析和文字的总结,是可 以言传的。煮糖先进操作技术,可以巩固推广, 煮糖人才的培养便比较容易。“五一”煮糖法是 根据蔗糖结晶理论,采用温度计观测仪表,掌握 煮糖各阶段的过饱和度,来控制煮糖操作,使经 验不足的煮糖人员,也能提高操作技术,获得好 的煮糖效果。

3 煮糖科研成果在生产中的应用情况

上世纪80年代微电脑控制煮糖的装置,主 要是检测仪器未达到要求,个别设备元件未过 关,经常失灵或准确性和灵敏度低,煮糖车间又 未能配备自控仪表维护检查,加上有些煮糖操作工人连糖液过饱和度还未弄清楚,怎能用得好 呢?

上世纪90年代轻工业部广州轻工设计院已 研制成功糖厂结晶罐过饱和度检测与控制系统, 是新一代煮糖微机,广东省科技处组织对该控制 系统在城月糖厂进行查定,使用查定结果达到要 求,以后该煮糖过饱和度电脑控制仪,还准备申 请中国专利产品。据了解城月糖厂9台煮糖罐都 装有该系统,但由于没有装液位计,加上人水、 人料自控设备和管理人员等跟不上,用得不理 想。江门甘蔗化工厂装了2~3台。看来也用得 不理想。因而广丰糖厂扩建时,原设计也配煮糖 过饱和度控制仪,结果没有装。

4 如何发挥科技成果的效益

科技项目鉴定后仍要巩固、提高,要开花结 果,才有效益。煮糖过饱和度控制装置是可行的, 主要由于它的检测仪表(真空度和温度)是比较 准确可靠,安装的绝对压力变送器是进口的,笔 者在城月糖厂曾用水银真空计核对真空度只差 1~2mm。所以只要开榨生产前检查核对过,便可 运行一个榨季,过去使用的国产老式液位计不准 确,曾提出是否改用较先进的超声波,来探测指 示液位会可靠些。城月糖厂没有装液位计,这样养晶阶段的曲线,便要改为用时间作为进程函 数。但用煮糖时间来制订煮糖曲线是不理想的, 每罐糖膏的煮糖时间,受很多因素影响,有人为 的砂粒种子质量和原料纯度,还有蒸汽压力,蒸 发结晶速度等等。只有用起止母液纯度,和液位 的关系,制订煮糖养晶曲线才恰当。不然只能应 用在投粉固晶,如果糖厂仪表力量薄弱,甚至没 有专门仪表工人,煮糖岗位新工人又多,要执行 晶核起晶,可分两步走:即先将每个煮糖罐装上 过饱和度检测装置,只要显示部分。投资不多, 配上稀释箱,并装有液位警报器,温度和锤度自 动控制装置,新的煮糖工人,便可以根据电脑控 制仪,反映出煮糖罐内在煮母液过饱和度的数 字,来指示操作。第二步配备自控部分,要有足 够仪表力量,和控制系统的设备,达到稳妥可靠 才配齐。分两步走,有了稳妥可靠的绝对压力变送器和温度变送器,加上可靠的液位计等先进检 测仪器,任何一间糖厂都能用得上,都可以得到 预期的效果。

糖厂结晶罐过饱和度检测与控制系统,可以 与外国竟争,我们的装置有中国特色,我们煮糖 工程技术人员应发扬传统,今后煮糖岗位,一个 煮糖工人可以控制几个煮糖罐,煮糖工段可以走 向自动化,我们应有信心看到这一天的来临,希 望各位同行互相交流,为制糖事业多做贡献。