甜菜制糖是将甜菜块根中的蔗糖提取并精制成白糖的工业经过,主要分为预处理、提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜与干燥等阶段。下面内容是基于专业资料的详细流程说明:
一、预处理阶段
1. 收割与清洗
收割:甜菜耐寒性强,多在秋季采用收割机采收,一次性处理6排甜菜,并切除茎叶。
清洗:甜菜送入糖厂后,通过旋转滚筒与水高速冲刷,去除表面泥土(碰撞去污法)。
2. 切丝
清洗后的甜菜被切成细条(类似薯条大致),增加表面积以提升糖分提取效率。切丝机将甜菜处理成均匀的“菜丝”。
二、核心制糖流程
1. 提汁(糖分渗出)
渗出法:菜丝在70℃热水中浸泡,通过逆流扩散原理使糖分溶于水,得到含糖溶液(渗出汁),剩余残渣称为废粕。
替代技巧:部分工艺采用榨汁机直接压榨出汁。
2. 清净(去除杂质)
化学处理:向渗出汁加入石灰乳(氢氧化钙)和二氧化碳,使非糖杂质(如有机酸、蛋白质)形成沉淀。
过滤:通过沉淀或过滤设备(如板框压滤机)分离杂质,得到金色透明的“稀汁”。
脱色技术:精制糖需进一步脱色,常用离子交换树脂或活性炭吸附色素。
3. 蒸发浓缩
稀汁在大型蒸发罐中加热,去除大部分水分,形成黏稠糖浆(浓度约60–65%)。
4. 结晶与分蜜
结晶:向糖浆中加入微小糖晶体(晶种),在真空煮糖罐中促使蔗糖结晶。
分蜜:结晶混合物(糖膏)经离心机分离,分出白糖晶体与残留糖液(糖蜜)。糖蜜可重复结晶3次以上,但后续产物质量逐次下降。
5. 干燥与包装
湿糖晶体通过热风干燥机脱水,筛分后按颗粒大致分级(如精制糖、普通糖),最终包装上市。
三、精制糖与质量控制
1. 精制糖 vs 普通糖
精制糖:色泽洁白、颗粒均匀、多面体结构,无酸味或化学气味。
劣质糖:发黄、结块、粘手,可能因石灰乳残留或干燥不足导致。
2. 现代分析技术
Betalyser体系:采用ICUMSA标准技巧,自动分析甜菜糖浆中的糖含量(旋光法)、钾、钠及α-氨基氮(影响糖蜜生成),精准计算出糖率。
四、副产品与环保处理
1. 副产品利用
废粕:干燥后作动物饲料。
糖蜜:用于酒精发酵或肥料生产。
滤泥:富含钙质,可改良酸性土壤。
2. 废水处理
甜菜制糖废水(如流送洗涤水)需经格栅、调节池、厌氧/好氧生物处理,必要时增加深度处理单元(如活性炭吸附)。
环保标准要求CODS等指标达标排放,部分水可回用于冲灰等环节。
五、工艺对比与技术进步
| 工序 | 传统技巧 | 现代优化 |
| 清净 | 石灰-碳酸法 | 离子交换树脂脱色(低残留) |
| 结晶控制 | 依赖经验调节 | 晶种自动投加体系 |
| 质量分析 | 人工检测 | Betalyser自动化(120样/小时) |
拓展资料
甜菜制糖是融合农业采收与工业精炼的体系工程,核心在于高效提汁、深度清净及结晶分蜜。现代技术通过自动化与精准分析(如Betalyser)持续优化出糖率与环保性能。其产物差异(精制糖/普通糖)源于结晶次数与杂质控制,而副产品资源化利用(如废粕饲料)则体现了循环经济理念。