2007
随着人民生活水平的提高，消费者对食糖的 质量提出了更高的要求。最近几年，国家质检总 局的 3.15 质量抽查中白砂糖产品总体合格率偏 低，主要是 SO2 残留量及色值超标严重，其中有 的白砂糖 SO2残留量高达 50 mg/kg，说明白砂糖 的 SO2 含量与色值是影响白砂糖产品质量的重要 因素，但白砂糖的色值与 SO2 含量超标是亚硫酸 法糖厂最常见的产品质量问题，尤其许多食品饮 料用糖企业对 SO2 这一项目的要求越来越高，实 际已作为白砂糖产品的一项重要指标。我国白砂 糖新标准 GB317-2006 已经正式颁布实施， 新的质 量标准对白砂糖的质量要求有较大的提高，一级 白砂糖的色值要求为 150 IU 以下，SO2残留量为 30 mg/kg 以下。随着新的质量标准的执行，将会 有为数众多的亚硫酸法糖厂的白砂糖受到色值与 SO2含量超标的困扰。因此，寻求提高清净效果的 有效方法以降低白砂糖的 SO2 含量，提高食糖的 食用安全性，已成为糖业界迫在眉睫的工作。
对于亚硫酸法糖厂，食糖中残留的 SO2 主要 来自硫熏过程，在目前情况下，取消蔗汁硫熏并 不现实， 而糖浆硫熏的作用主要是为了降低色值， 因而我们考虑不用糖浆硫熏，而改用气浮提纯分 离新技术来去除糖浆中的色素物质，并可提高糖 浆质量，从而显著降低食糖中的 SO2 残留量。多 年来，我们与广东、广西多间糖厂进行协作，应 用糖浆气浮新技术并取消糖浆硫熏过程，大幅度 地降低了白砂糖的色值、电导灰分、混浊度、SO2 含量。很多学者对如何降低白砂糖 SO2 含量做过 很多研究，但对糖浆上浮前后糖浆 SO2 变化很少 有见报道，2006/07 年榨季我单位在云南几家糖 厂使用糖浆上浮系统，在生产现场记录了大量数 据，本文仅以上浮前后糖浆中 SO2 含量变化对成 品白砂糖 SO2的降低产生的效果进行探讨。
上浮自动控制系统主要由测量系统、控制系 统和计算机管理系统组成。自动控制系统主要由 西门子控制器完成参数检测控制以及数据与计算 机通讯，计算机主要完成数据输入、输出、工艺 流程参数动态显示、数据报表、历史数据报表、 历史曲线等数据库管理功能。
上浮系统采用 DCS 方案，操作管理直观而简 单，一切参数设置以及系统监视均在电脑屏幕上 进行；上浮所用的各种助剂都是通过计量泵进行 添加，配合变频控制技术，可在生产波动情况下 实现助剂量的精确控制。该技术一方面避免了因 助剂过量而造成的浪费和不良的工艺效果，并且 可借助电脑完成历史数据的统计分析，形成波动 曲线用于生产管理。另一方面上浮自控技术的应 用大大降低了工人的操作管理以及劳动强度，并 使工艺控制在一个相对稳定的状态，保证上浮工艺效果。
糖浆气浮的作用主要是除去粗糖浆中的胶 体、色素、无机有机非糖杂质以降低糖浆的混浊 度、色值、灰分、SO2等，通过气浮降低糖浆的粘 度，缩短煮糖时间，提高产品质量。与传统的气 浮工艺相比，该气浮新工艺有如下新特点：
(1)改进型的上浮工艺流程， 满足当前对降低白砂糖 SO2含量指标的新要求。
(2)新式制泡技术，制泡效率高，气泡小、量足、均匀。
(3)合理的自控系统， 降低生产波动和人为因素对系统工艺效果的影响。
(4)试验和研究不同助剂组配的工艺效果， 提供最佳的助剂组配方案。
从蒸发罐出来的粗糖浆 （58～65° Bx， pH6.2～ 7.0） ，由粗糖浆箱泵到加热器升温至 80～85℃， 经流量计计量，其中小部分经制泡机制泡，然后 与其余糖浆一起流入一级反应箱，同时，计量泵 根据糖浆的流量按比例加入磷酸（180～360 ppm） 和澄清剂（120～360 ppm） ，必要时按一定 pH 要 求加入糖化钙，在流入二级反应箱之前按比例加 入絮凝剂（2～15 ppm） ，经二级反应箱后，流入 浮升池浮升，得到清净透明的糖浆送去煮糖罐煮 糖，浮升出来的浮渣送去中和汁箱混合或与泥汁 混合过滤。
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图 1 糖浆上浮工艺框图 |
生产实测于 2006/07 年榨季在云南康丰糖业 有限公司旧城糖厂进行，该厂全线生产绵白糖， 日榨量 1500 t，中和 pH 控制在 7.2～7.5，硫熏 强度为 18～24 mL。旧城糖厂于 2007 年 3 月 12 日开始启用糖浆上浮系统，生产统计数据从启用 糖浆上浮开始，为期 2 周。生产现场操作工每两 个小时测定一次粗精糖浆的残硫量。 在生产现场， 使用糖浆上浮前 2 天检测了粗精糖浆残硫量，生 产开始后继续检测粗精糖浆残硫量，检测趋势图 如图 2 所示，同时检测使用糖浆上浮前后的绵白 糖残硫量如图 3 所示。
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图 2 粗、精糖浆残硫量对比趋势图 |
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图 3 绵白糖 SO2含量趋势图 |
图 2 为粗、精糖浆残硫量趋势图，编号 1～ 25为使用糖浆上浮前采用二次硫熏的粗精糖浆残 硫量趋势图， 编号 25 后为使用糖浆上浮后粗精糖 浆残硫量,从图 2 可以看出,没有使用糖浆上浮前 粗精糖浆残硫量基本没变,甚至精糖浆残硫量还 略高一点。而使用糖浆上浮后精糖浆 SO2 明显降 低,精糖浆残硫量平均为 6 mg/kg。粗、精糖浆残 硫量对比可明显看出,上浮后精糖浆残硫量降低约 30％,为成品白砂糖 SO2的降低创造良好的条件。
图 3 为绵白糖 SO2含量趋势图，从编号 45 开 始为使用糖浆上浮后成品绵白糖的残硫量。从图 3 可以明显看出，使用糖浆上浮后，成品绵白糖 残硫量明显降低，基本上在 10 mg/kg 以下，而且 有很多组数据都在 5 mg/kg 以下。由此说明，使 用糖浆上浮后绵白糖 SO2 含量已不再是威胁成品 糖质量的关键因素。
图 2、图 3 对比分析可以发现，精糖浆 SO2 含量在 6 mg/kg 以下时成品绵白糖 SO2含量基本 在 10 mg/kg 以下。由于生产各个环节的影响，并 不一定每个数据都有一定的代表性，但总体的效 果已明显说明，使用糖浆上浮后绵白糖残硫量达 到质量标准。
综上所述，该气浮提纯新技术对于中间制品 糖浆 SO2含量降低明显，成品 SO2含量在原料及生 产正常情况下达到国家精制糖标准，即使在处理 霜冻蔗等不正常情况下，也可达到优级糖标准。 中间制品糖浆 SO2含量的变化对于分析成品糖 SO2 的变化有非常大的参考价值。另外，该新工艺操 作简便，运行过程平稳、均衡，自控程度较高。 由此可见，该糖浆上浮新技术对于改善糖浆及成 品糖品质，减少成品糖 SO2 含量，增加企业经济 效益，提高人民健康水平，具有较强的实用性和 可行性。
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