收稿日期:2002-12-15
甘蔗制糖助剂
龙万凯1
,温木盛
2
(1.广西化工规划设计院,广西南宁530001;2.广州甘蔗糖业研究所,广东广州510316)
摘 要:介绍了各种化学助剂在糖厂应用的情况。 关键词:甘蔗制糖;制糖助剂;
中图分类号:T S 24 文献标识码:A 文章编号:1671-9905(2003)02-0029-02
甘蔗制糖过程中从甘蔗被榨出蔗汁开始,到煮糖结晶出砂糖。随着甘蔗制糖工艺的发展,使用大量的化学助剂,除了传统的石灰硫磺、磷酸外,还有各种精细化工类的助剂产品。本文结合甘蔗制糖的工艺过程,对目前国内外的制糖化学助剂进行讨论。
1 杀菌剂
甘蔗自砍断以后,就会受到细菌的破坏。近年来各糖厂不断强调进厂甘蔗的新鲜度,就是为了减少
细菌对糖份的破坏。同时甘蔗在压榨过程中,也会受到细菌的破坏,除了使糖份减少之外,还会生成葡聚糖等胶体物质,严重时还会影响以后的澄清和煮糖。糖厂通常称为“蔗饭”的,就是由细菌生成的葡聚糖。 据对糖厂的查定结果可知,在压榨过程中糖份的损失可高达1.6%~1.7%。通过使用杀菌剂,可减少其中1/3左右的糖份损失。我国糖厂很早就采用定期喷蒸气的方法来控制细菌,也曾试用过漂白粉、氯气等进行杀菌。目前在国内外糖厂使用较为广泛的杀菌剂主要有两类物质,一是含硫化合物,另一类是季胺盐化合物。
含硫化合物主要有二甲基二硫代氨基甲酸钠和二乙基二硫代氨基甲酸钠,分别由二甲胺或二乙胺与二硫化碳,氢氧化钠合成。根据在糖厂的试验与使用经验,使用量为0.001%~0.0015%,即可对甘蔗杀菌或抑制细菌生长,同时它对后续工序(包括酒精发酵)没有不良作用。目前国内糖厂主要使用这一种杀菌剂。
季胺盐化合物作为杀菌剂的是N -烷基、苄基二甲基氯化胺,使用量是0.0005%~0.001%。由于其价格较贵,国内糖厂使用并不普遍。2 絮凝剂
目前在糖厂使用的絮凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺,要求分子量较高,一般要求在1000万以上,有的甚至高达2000万。此外还要求水解度高,水溶性好。目前国外产品可在0.5h 内用冷水溶解。
絮凝剂主要用在沉淀池帮助沉淀,使用量一般为0.0001%~0.0002%。使用上浮工艺的糖厂也要使用絮凝剂帮助絮凝上浮,一般使用0.001%~0.0015%对糖浆。此外,絮凝剂还可以用于滤泥过滤,通常在泥汁中加入0.0005%~0.001%的絮凝剂,可使过滤性能明显改进。
3 消泡剂
在制糖流程中,蔗汁、糖浆会产生大量的泡沫,严重时会影响正常操作,因此糖厂历年来使用消泡剂进行消泡。目前,传统上使用的植物油下脚料、红油粉、太古油等消泡剂已逐步被淘汰。
目前糖厂使用的消泡剂主要是多元醇脂肪酸酯,由多元醇物质与脂肪酸合成。多元醇可以是蔗糖,也可以是聚甘油,还可以是山梨醇,脂肪酸则基本上是椰子油酸。此类消泡剂对糖厂的消泡非常有效,有很强的消泡和抑泡性能,而且是对人体无毒安全的物质。
另外一类消泡剂是硅油类消泡剂,它是由二甲基硅油、白炭黑、乳化剂、稳定剂通过高速分散工艺而合成的乳化硅油。选择合适的硅油和白炭黑,也能达到很好的消泡效果。它也是对人体安全的物质。 此外,椰子油甲基葡萄糖甙能消除糖蜜中的泡沫。据说还能增加糖蜜流动性,降低糖蜜的起泡性和
第32卷 第2期2003年04月 化 工 技 术 与 开 发T echnolo gy &Development of Chem ical Industry
Vol.32 No.2
Apr.2003
粘性,亦可用作煮糖助剂。但在国内糖厂尚未见应用的报道。
4 阻垢、除垢剂
甘蔗糖厂的积垢问题是非常严重的。笔者以EDT MPS为基础复配的阻垢剂在糖厂试用,有一定的阻垢作用。对于蒸发罐的积垢,有采用酸煮的,可用硫酸、盐酸或氨基磺酸,但需加入腐蚀抑制剂,加入EDTM PS或蔗糖厂废蜜都有一定抑制作用。也有采用碱煮的,碱煮时,加入EDTM PS有很好的帮助作用,可有效地使积垢变软、变松,更容易去除。 目前对积垢的去除用得较多的是机械方法,除用人工清理外,使用高压水清理的方法越来越普遍。过去使用的高压泵,水压只能达到500kg・cm-2,不能完全清理干净。近年来糖厂用压力达1000kg ・cm-2的高压水泵,清洗效果很好,缺点是费用较大,消耗的喷嘴价格较高。
5 煮糖助剂
煮糖助剂的作用主要是降低表面张力,降低粘度,帮助蔗糖结晶,这类物质有椰子油甲基葡萄糖甙,二辛基硫代琥珀酸酯磺酸盐,蔗糖醚等,此外,蔗糖酯、聚甘油椰子油酸酯或山梨酸椰子油酸酯
也可帮助煮糖。国外使用的煮糖助剂还有乙酰化单甘酯,国内糖厂也曾有试用,但近年来使用的不多。
还有一类物质可在煮糖的时候帮助脱色,它们是过氧化氢,连二亚硫酸盐和过氧化硫脲,它们可在煮糖过程中对色素进行氧化或还原,使成品糖的色值降低。
6 防锈剂
对糖厂的设备(过滤机、蒸发罐、煮糖罐、糖浆箱等)在停榨期间,许多糖厂都未作防锈保护处理,造成锈蚀严重,在开榨的时候花费大量的人力进行清理,有时还会影响糖品的合格率(开榨初期往往水不溶物超标)。过去有些糖厂用植物油防锈,但效果并不理想。笔者在植物油中加入分散剂、结膜剂等物质,在糖厂中应用,效果非常显著,在开榨时,只要用水煮或稍加清理,即可投入运行。
7 澄清脱色剂
在糖浆上浮澄清过程中使用的脱色剂有十六烷基三甲基溴化铵,十二烷基三甲基氯化铵,双十八烷基二甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵等,效果好,但价格贵,G409澄清剂也有很好的效果。
随着科学技术的不断发展,制糖助剂的应用也越来越多,然而人们对食品的安全性也越来越关注,因此我们在使用助剂时,除了要关注其性能外,也要关注其对人体的安全性。上面介绍的助剂,大部
分都是使用对人体安全的原料合成的,有些本身就是国家卫生部门批准使用的食品添加剂,个别助剂(如杀菌剂)也由卫生部门作过安全性检验,在糖厂应用是非常安全的。
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(下转第15页)
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化 工 技 术 与 开 发 第32卷
2.5 抑菌活性
用琼脂扩散法对5-溴,N (2-磺酸基乙基)水杨醛亚胺席夫碱及上述盐螯合物进行了初步抑菌实验。结果表明,席夫碱对绿脓杆菌和大肠杆菌等阴性菌有一定的抑制作用,而其配合物则对乙型溶血性链球菌,金黄色葡萄球菌等阳性菌有较好的抑制作用,比相应的牛磺酸缩水杨醛Schiff 碱
[5]
的抑菌活山东省教育考试院
性好。其抗癌活性正在实验中。
实验表明,由于溴原子的引入,使牛磺酸缩水杨醛Schiff 碱的溶解度增加,而且抑菌活性更好。
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Synthesis of 5-bromo -lmino -2-sulfonicethyl salicyliclaldehyde Schiff
ba and its Bioactivity
个人工作业绩总结
ZH AN G Shu -hua
(Depa rtment o f mater ial and chemical eng ineer ing ,Guilin Instit ute o f T echnolog y ,Guilin 541004,China )
Abstract :Using 5-bro mo -salicylic and taurine as material,5-brom o-imino -2-sulfonicethyl salicyliclaldehyde
知学schiff ba has been sy nthesizedand char acter ized by elemental and infr ar ed spectrosco py .Keyw ords :taurine ;5-br omo -salicylic ;im ine ;schiff ba
(上接第9页)
Catalytic Synthesis of Dibutyl Sebacate by Hydrate of Zinc Sulfate
MA O L i -x in ,CH EN X ian -tao ,LI A O De -z hong ,H E J ie -y u
(D epar tment o f Chemist ry &Chemical Eng ineer ing,Hunan Colleg e of Science and T echno lo gy ,Y ueyang 414000,China )
Abstract :T he hydr ate of zinc sulfata w as applied to ester ification o f bacic acid w ith butyl alcoho .T he reaction co nditions w ere studied.The optimum condition w as as fo llow s:the catalyst
0.25g ,bacic acid 0.05m ol,butyl alcohol 0.3m ol,reactio n time 90min.Under the optim um condition,the yield of ester ification w as 96.5%.油渍
Keywords :hy drate of zinc sulfata ;dibuty l bacate ;cataly tic esterification ;sy nthesis
(上接第30页)
Chemical Aids for Cane Sugar Processing
L ONG W an -kai 1
,WE N M u -sheng
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(1.Guangx i P la nning and Desig n Institute o f Chemical Industr y ,N anning 530003,China;2.G uang zho u R ea rch Institute o f Sug ar Ca ne and Ca ne Sug ar ,Guangzhou 510316,China )
Abstract :Sev eral kinds o f chemical aids fo r cane sug ar processing w ere rev iew ed.Keywords :cane sugar pro cessing ;aids for cane sug ar processing ;applicatio n
15第2期 张淑华:5-溴,N(2-磺酸基乙基)水杨醛亚胺Schiff 碱的合成及表征