制糖工业浓缩与分离

一、 应用行业产品

● 单糖、多糖分离

● 糖溶液去色、浓缩

● 葡萄糖浓缩、去焦

● 浸渍水的分馏、浓缩

● 提取玉米汁的纯化，如脱葡萄糖和果糖

二、 膜工艺应用

制糖工业的固液分离和废物处理过程由于存在设备复杂和费用较高等因素，使得美国和欧洲一些精厂开始积极考成在制糖生产中引进新技术、新工艺来克服这些弊端，从而带动情业技术产生新的突破。膜分离过滤技术、离子交换技术等就是其中的一些新技术，膜分离技术用于食品、乳制品、医药等行业，随着膜分离技术的不断改进，膜分离性能逐渐提高，使得膜分离技术在制糖工业的应用成为现实。包括用原精加工精糖、用甜菜和甘蔗直接生产优级白糖、从精蜜中回收精、用淀粉生产葡萄糖以及处理精厂生产废水等。实验证明，用膜分离技术代替传统工艺可减少生产所需的设备，并且减少生产中石灰、CO2、磷酸等澄清剂的使用和由此带来的排污。

广州凯膜公司不断开发的膜材料运用技术，结合糖液的高钻度和高温的特点，优化工艺结构设计的耐高压、耐高温以及具有高分离率的无机膜分离系统，可直接对热糖汁(70900C)进行过滤，除浊率可达99%，脱色率50%；公司设计的陶瓷膜过滤+UF膜过滤+纳滤膜（反渗透）膜过滤系统浓缩糖稀汁，可使稀汁无相变的情况下去除40%的水分，对还原糖、低分子离子的透过率高，而对蔗糖的截留率高，能起到浓缩纯化功效，主要工艺主要如下：

1.预处理

制糖工业预处理主要完成原液沉清、脱色粗效过滤。

2.管式陶瓷微滤膜沉清、纯化

淀粉生产淀粉糖生产大多数采用酶转化工艺，淀粉水解生成糖浆的料液中含有大量的脂肪、淀粉、蛋白质、纤维等不溶性杂质。汁糖大数采用榨取工艺，出糖汁杂质及色度较重。传统工艺中采用以硅藻土、活性碳作为助滤介质，后段真空转鼓过滤机进行澄清过滤。

陶瓷膜分离技术在制糖工业可以替代离心、沉降、蒸发、吸附等传统的分离手段，陶瓷膜过滤系统以陶瓷材料做过滤介质的微滤膜为基础，主要有以下特点：

● 过滤精度高，分离纯化糖溶液效果好、滤速快、糖溶液纯度高；

● 除去的微生物等微小颗粒和溶液中的蛋白质、胶体、色素等物质；

● 大幅度降低能耗，取消活性炭和助滤剂的使用，而且能简化传统工艺的多道工序；

● 解决了高温、高压、强酸碱和化学溶剂介质等难过滤问题；

● 无菌过滤工艺具有洁净状态好以及容易清洗，生产效率高、运行成本低、简化操作及使用寿命长等；

3.超滤膜工艺去色、焦

超滤膜分离能截留的物质直径大小范围广，截留分子量在1000—30万Dal,广泛应用于糖液固液分离，大小分子物质的分离，脱除色度，产品提纯，去除糖液的菌丝，大蛋白等。可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程，且具有产品收率高，品质好，运行成本低等优点如下:

● 过滤效果更好，回收率高，产品稳定性好；

● 缩短生产周期，降低生产成本；

● 过滤过程无需添加化学药品，溶媒溶剂，不带入二次污染物质

● 操作简单，占地面积小

● 可拓展性好，容易实现工业化扩充需求；

● 设备可自动运行，稳定性好，维护方便。

4.纳滤膜(反渗透膜)工艺浓缩、分离

工艺上主要采用截留分子量在100---1000Dal的纳滤膜，纳滤膜对二价离子，功能性糖类，小分子色素，多肽，等物质的截留性高于98%。而对一些单价离子，小分子酸碱，醇等有30-50%的透过性能。常用于溶质的分级，溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整，溶液体系的浓缩等流体物质的分离，精制，浓缩，脱盐等工艺过程中。纳滤膜分离技术制糖工业常被用于离子交换除盐、树脂工艺分级、预浓缩等工艺过程，采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点：

● 浓缩纯化过程在常温下进行，无相变，无化学反应，不带入其他杂质及造成产品的分解变性。

● 可脱除产品的盐分，减少产品灰分，提高产品纯度，且收率还能有所提高。

● 可回收溶液中的酸，碱，醇等有效物质，实现资源的循环利用；

● 设备结构简介紧凑，占地面积小，能耗低
● 操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便在常温下进行

5.膜分离技术在制糖业的应用具有的优势

● 与加灰及硫熏的传统工艺相比，利用微滤或超滤对蔗汁进行处理不但可以提高蔗汁纯度，降低色值，提高白砂糖的质量，而且可以减少废蜜带走的糖分损失；

● 由于微滤或超滤可以直接获得更高的清汁，因此澄清工段可以减少澄清剂的用量，甚至可能取消二氧化硫的使用，大大降低成品糖的硫含量；

● 超滤与纳滤组合的澄清处理可以减少糖汁中的灰分，减少蒸发罐的积垢量，从而减少停罐与洗罐的次数以及相应的人力和物力的消耗；

● 以反渗透处理蒸汽冷凝水作为锅炉的补充水，可以免去离子交换树脂对水的软化；

● 与传统单一的蒸发浓缩比较，由于反渗透承担部分的脱水任务可以减少蒸发处理的负荷，反渗透浓缩消耗的能量更少；