專利名稱：糖的生產方法
技術領域：
本發明與制糖工業有關。
背景技術：
眾所周知，糖的生產方法包括用開水燙甜菜屑并提煉它而取得滲 流的漿液，備制非有機二羥基硫酸鋁凝結劑和非負離子(陽離子)聚四乙烯基N苯甲基三甲基氯化銨絮凝劑，在用開水燙甜菜屑之前或 開水燙的過程中引入凝結劑和絮凝劑，這是為了降低在滲流漿液中擴 散性膠狀物質的含量和糖的損耗。(專利號SU 1377294， 1988年2月 29日發布)。已知方法的缺點是甜菜漿液的清潔度不高，這是因為在提煉糖的 過程中應用非有機的凝結劑和高分子絮凝劑的混合物。眾所周知，糖的生產方法包括把制糖的甜菜粉碎或屑粒，用開水 燙甜菜屑并輸送到滲流裝置進行提煉，煉出滲流漿液并同時用提煉方 法凈化它，釆用含水溶性聚合物、電解質、漂白劑和防腐劑作為水溶 液的提煉劑，借助于二氧化碳氣體來保持PH值，接著就過濾、濃縮 漿液和熬煮糖。(專利號RUNO.2255980Cl，2005年7月20日發布)， 其方法包括在保持PH值8.5-8.8、溫度72"C情況下實施提煉過程，提 煉時間90分。本方法的缺點是提煉過程中不能達到足夠高的清潔度。從滲流漿
液的甜菜屑中提煉糖時，產生含蛋白質的堆積物、膠質、還原物質和其它水解原果膠的溶解物，異催化點PH值為5.5-7.5，與方法所建議 的保持PH值8.5-8.8不相符合，因此在方法中建議用反應劑和聚合絮 凝劑來使它們形成膠粒和凝固未必有深遠意義。在上述條件實施中證 明，提煉漿液凈化有機合成的聚合絮凝劑沒有達到充分高的效率，在 同一階段，在應用它們的情況下清除滲流漿液的離子和非離子非糖成 分。發明內容本發明的技術成果包括提高提煉階段甜菜漿液的清潔效果，以及 在石灰清潔階段降低石灰消耗量和在過濾沉淀物時降低糖的損耗。建議的方法所達到的技術成果包括得到向滲流設備供給之前用 開水燙的甜菜屑或最后加熱甜菜屑，從供給水和甜菜屑中提煉糖，由 滲流設備中引出并排除渣滓。在供給水區域將含有非負離子絮凝劑和 酸性反應劑的水溶液引入滲流裝置本體，而在供給甜菜屑區域或裝置 本體中間區域，在提煉同時清除高分子化合物和擴散性膠質，為了實 施漿液的凈化，引入非有機凝結劑溶液和氫氧化鈣溶液。為了在酸性 介質中凝固高分子化合物和擴散性膠質的混合物，在取得的滲流漿液 中使非有機凝結劑溶液和酸性反應劑溶液的PH值達到4.5-5.5。然后 在滲流漿液中添加石灰水，使PH值達到6.5-8.5。將非負離子絮凝劑 溶液加熱到60-65"C,并引入加速非糖顆粒絮凝過程的反應劑，分離 所產生的沉淀物，在用石灰水實施漿液的凈化之后，PH值達到IO.S-11.4。在凈化的漿液中添加非有機的絮凝劑溶液和漂白劑，用酸性反 應劑使PH值達到9.1-9.3，加熱到70-75。C，降低PH值到7.8-8.2，并把槳液過濾，將凈化的漿液用于濃縮和熬煮糖膏。在加熱到70-75 'C之后，在凈化的漿液中適當地添加非陽離子絮凝劑溶液。可利用聚陽離子交換劑和聚兩性電解質作為非負離子絮凝劑，其 中包括四價的銨鹽、聚氯環氧丙垸二甲胺和聚丙烯二甲胺的鹵化物、 陽離子和非離子的聚丙醛烯、元素有機聚絮凝劑、漿糊、淀粉糊和晈， 定量是10-110毫克/升滲流漿液。利用正磷酸或聚磷酸作為酸性反應劑，定量是20-120毫克/升滲 流漿液。接著利用含鈦的鹽作為非有機凝結劑，同樣利用的主要由鋁鹽、 活性多價的負離子原鈦酸、聚磷酸、硅酸或硫酸，并利用草酸鋁、硫 酸鈦、硫酸鋁和硫酸鐵作為非有機凝結劑，主要的氯化鋁出于活性狀 態，其羥基合成物和新沉淀的氫氧化物定量是0.0001-0.008%甜菜量。可以利用硅聚化合物作為加速非糖顆粒絮凝過程的反應劑，定量 是0.005-0.01%甜菜量，也可用活性硅酸、定量是0.0001-0.03%甜菜 量，以及變異硅酸化合物、定量是0.001-0.009%甜菜量。接著利用有機的和非有機的過氧化物和過氧化氫作為漂白劑，例 如氫的過氧化物、定量是10-90毫克/升，同樣還有臭氧和硫化氣體。合理地利用聚陰離子交換劑和聚兩性電解質作為非陽離子絮凝 劑，例如非離子的和陰離子聚丙醛烯、藻朊酸鈉、羥甲基纖維素、膠、 酪素，同樣還有變異的有機硅酸鋁混合物、定量是10-100毫克/升。
本發明的實施方法在甜菜切削機中粉碎甜菜塊根以取得甜菜屑，在供給立式滲流裝 置之前最終用開水燙或在螺旋式滲流裝置中直接加熱。用供給水進行甜菜屑的提煉，從滲流漿液裝置中引出并排除渣滓，漿液溫度40-45 °C， PH值5.6-6.5。準備含非負離子絮凝劑和酸性反應劑的水溶液。可以利用聚陽離子交換劑和聚兩性電解質作為上述絮凝劑，其中 包括四價銨鹽、聚氯環氧丙烷二甲胺、聚丙烯二甲胺的鹵化物、陽離 子和非離子的聚丙醛烯、元素有機的聚絮凝劑、漿糊、淀粉糊、膠質， 定量是10-110毫克/升漿液。利用正磷酸或聚磷酸作為酸性反應劑、定量是20-120毫克/升槳 液。在供給水區域將該溶液引入裝置的本體。在供給甜菜屑區域或滲流裝置本體中間區域引入非有機凝結劑 和氫氧化鈣溶液。利用含鈦的鹽作為非有機凝結劑，同樣利用的有 主要的鋁鹽、活性多價負離子正鈦酸、聚磷酸、硅酸或硫酸，并利用 草酸鋁、硫酸鈦、硫酸鋁和硫酸鐵，主要的氯化鋁出于活性狀態，其 羥基化合物和新的沉淀氫氧化物定量是0.0001-0.008%甜菜量。在提煉過程中，滲流裝置中產生甜菜漿液混合物的弱酸介解，其 PH值約5.6-6.5。在提煉過程全周期內，從滲流漿液的甜菜屑中提煉 出擴散性膠狀物質，而非糖高分子化合物轉移入裝置的中間和最后區 域的滲流漿液中，為了暫緩或限制高分子化合物從滲流槳液的甜菜屑 中排出，其方法包括沉淀和凝結高分子化合物在甜菜漿液的植物性柵
欄內，以改善甜菜纖維的壓力系數。這就達到在供給漿液區域內將上 述非有機凝結劑溶液輸入分離器，而在供給水區域內將非離子絮凝劑 送入供給水裝置中。將非有機凝結劑和絮凝劑分幵引入滲流裝置中，規定在漿液和甜 菜屑的混合物中得到活性狀態的金屬氫氧化物，隨之而來的是絮凝。在滲流槳液中活性金屬氫氧化合物是通過水合成物進行的，例如[Al(H206);p+或氫氧合成物例如Ti(OH)P命(式中x取決于化學成分和 溶液狀態)。水合成物和金屬鹽的氫氧合成物在含糖溶液中的形成和 它們的水解作用導致在系統中產生氫氧化物的水離子和離子。水合成 物的質子H+氫與碳酸鈣和氫氧化鈣或氫氧化鈉有關，使金屬具有水 解作用，并形成活性水氫氧合成物的穩定性。當鋁(A1)、鈦(Ti)、鐵(Fe) 的水離子PH值是5.5-6.5時，它們按1-2-3配制好的離子是陽離子交 換劑，并構成帶負電荷的非糖擴散性膠質的生成物，而在甜菜屑漿液 混合物中直接形成的水一氫氧合成物和金屬鹽氫氧化合物的活性擴 散膠質溶液具有陽性電勢。非糖滲流漿液本身乃是擴散性膠狀物質， 具有負電勢特性。兩個不同電極系統相互作用的結果是擴散的非糖顆 粒凝結并吸附在難溶解的凝結鹽上，它部分地沉淀在甜菜屑壁上，并 硬化甜菜屑外皮。隨著甜菜屑在裝置內流動，其非糖顆粒逐步軟化， 并在它表面凝結在一起，絮凝劑與供給水一起流動和迎面的甜菜屑產 生作用。在滲流漿液裝置內發生帶負電荷的非糖膠質多離子吸附現 象，在機組內凝結在一起的顆粒增大，同樣高分子化合物沉淀和絮凝 在柵欄內，這就阻礙它在滲流漿液中通過，并提高了甜菜的壓力系數。 這樣，相當大部分非糖擴散性膠質和高分子化合物與渣滓一起離開裝 置。與已知方法比較，其結果是從分離器揀出的滲流漿液具有較高的清潔度。渣滓中非糖量增加，大于0.8-0.9%。取得這種甜菜漿液高的 清潔效果是因為在提煉過程中非有機凝結劑和絮凝劑有效的相互作 用，對非糖物質協同作用的效應所得到的。在得到的滲流漿液中引入上述一種非有機凝結劑溶液，同樣引入 上述酸性反應劑溶液，PH值達到4.5-5.5，為了在酸性介質中凝結高 分子化合物以及擴散性膠質的混合物，然后在滲流漿液中添加石灰 水，PH值達到6.5-8.5，引入非負離子絮凝劑溶液，加熱到60-65°。， 弓I入加速非糖顆粒絮凝過程的反應劑，并用過濾法或沉淀法將形成的 沉淀物分離掉。為了加速非糖顆粒絮凝過程采用以下反應劑硅聚合的化合物定 量0.005-0.01%甜菜量、活性硅酸定量0.0001-0.03%甜菜量、變異的 硅酸鋁化合物定量0.001-0.009%甜菜量。在清潔滲流漿液時利用非有機的凝結劑、有機的絮凝劑和反應劑 相互作用的協同效果，反應劑是用來加速非糖粒的凝結過程及其吸附 作用。考慮到以后進行的工藝過程，所得到的滲流漿液是經過清除非 糖處理的。非有機凝結劑金屬鹽的水溶液的水解作用的反應可以在滲流漿 液的酸性介質中進行，此時PH值是3.5-6.5、溫度40-50"C。這是決 定在清潔滲流漿液時采用非有機凝結劑的條件之一。決定采用非有機 凝結劑的其它條件是其鹽的氫氧化物的活性部分是等電勢。例如氫氧
化鋁Al(OH)3最小的可溶性符合于PH6.5-7.8。當PH<6.5時，部分地形成陽離子型可溶性氧鹽。當PH》7.8時形成陰離子型可溶性鋁酸 鹽。因此，為了滲流漿液的酸性介質，鋁金屬鹽作為非有機凝結劑的 采用條件是當介質PH值是4.5-6.5和工藝過程溫度40-5(TC時，非 糖物質起凝結作用。當PH值是6.5-7.8時，產生沉淀并分離出沉淀物。 在采用以鋁鹽為主作為非有機凝結劑時，這些條件保證了清除滲流漿 液中的非糖成分。因此，象這樣的活性金屬氫氧化物，例如氫氧化鋁 Al(OH)3 nH20逐步地失去H20并進行分解，則新的凝結作用是在 活性非糖氫氧化物的幫助下進行的，必須把非陰離子絮凝劑一起絮 凝，為了加速工藝過程要采用絮凝的催化劑。在分離沉淀物之后，用石灰水實施漿液的凈化，定量是 0.1~0.3%CaO，此時溫度50-65。C， PH值達到10.8-11.4。當擴散性膠 質和高分子化合物部分凝結作用消除時，在溶液中非糖的和還原物質 即分解并部分地解膠。引入非有機凝結劑使大部分非糖物質凝結，陰 離子交換劑是凝結劑，此時漿液PH值是9.1-9.3。然后在漿液中添加漂白劑，采用有機的或非有機的過氧化物和過 氧化氫作為漂白劑，其中包括氫的過氧化物、定量是10-90毫克/升， 同樣還有臭氧和硫化氣體。加熱漿液到70-75"C，用酸性反應劑降低 PH值到7.8-8.2，過濾并清潔漿液，用于濃縮和熬煮糖膏。實例l,向雙螺旋式滲流裝置供給甜屑，它具有含糖成分(CX) —15.5%、固體物質(CB) —19.05%、甜菜純度(M ) —81.38%,加
熱并準備好非陰離子絮凝劑溶液一氯環氧丙烷二甲胺一多電解質、定量是60毫克/升漿液以及酸性反應劑一磷酸、定量是40毫克/升漿液。 在供給水區域將這些溶液引入裝置本體，其PH值是7.8、溫度72 °C。同時準備非有機凝結劑溶液一草酸鋁、定量是65毫克/升漿液和 氫氧化鈣溶液一75毫克/升漿液(0.05%甜菜量)，在供給區域供給這 些溶液和加熱甜菜屑。提煉甜菜屑結果得到的滲流漿液具有的純度 (4)一86.5%、渣滓中非糖含量是0.85%、漿液清潔效率是31.8%。 然后在滲流漿液中引入非有機凝結劑一硫酸鈦Ti(S04產溶液、定量是 10毫克/升漿液，為了在酸性介質中凝結高分子化合物和擴散性膠質 的混合物，引入酸性反應劑一磷酸H3P04使PH值達到4.5。在漿液的酸性介質中引入定量是75毫克/升的石灰水CaO(0.05。/。 甜菜量)，使PH值達到7.5，并引入非陰離子絮凝劑，加熱到65t， 為了加速絮凝過程引入膠質的硅酸溶液、定量是5毫克/升漿液，目 的是使漿液在沉淀器中分離非糖沉淀物。用石灰水凈化漿液的沉淀 物，使PH值達到11.4。在凈化的漿液中添加非有機凝結劑溶液一硫 酸鈦、定量是7毫克/升漿液，還添加漂白劑一過氧化氫、定量是50 毫克/升漿液和磷酸，使PH值達到9.2，并加熱到75t:，用酸性反應 劑降低漿液的PH值到8.1，過濾漿液分離出沉淀物。結果是純度(M ) 一93.9%、含糖成分(CX) —14.46%、固體物質(CB) —15.4%,總 清潔效率20-71.6%。實例2，向膠態滲流裝置的開水燙槽供應甜菜屑，它具有含糖成
分(CX)—15.1%、固體物質(CB)—18.4。/。、甜菜純度(M )—81.2%。 準備非陰離子絮凝劑水溶液一聚乙二烯二甲基銨的氯化物、定量 是40毫克/升漿液和酸性反應劑一磷酸、定量是30毫克/升漿液。在 供水區域將這些溶液引入裝置本體，其PH值是7.8、溫度72'C。同 時準備非有機凝結劑溶液一硫酸鈦Ti(S04)2+、定量是10毫克/升漿液 和氫氧化鈣溶液一75毫克/升漿液，并將這些溶液與甜菜屑一起輸送 給裝置的開水燙槽。提煉甜菜屑結果得到的滲流漿液具有的純度(M ) —86.9%、渣 滓中非糖含量是0.9%、甜菜漿液清潔效率一30.86%。然后在得到的 滲流漿液中引入非有機凝結劑、定量是10毫克/升漿液，并引入酸性 反應劑溶液一磷酸、PH值達到5.0，這是為了在酸性介質中凝結高分 子化合物和擴散性膠質的混合物。在漿液的酸性介質中引入石灰水、定量是75毫克/升(CaO0.05n/。 甜菜量)、PH值達到7.5，并引入非陰離子絮凝劑、定量是40毫克/ 升漿液，加熱到65-C，引入膠狀硅酸溶液、定量是5毫克/升漿液， 用于分離沉淀器漿液的非糖沉淀物。用石灰水凈化漿液沉淀物PH值 達到1L4。在凈化的漿液中添加非有機凝結劑、定量是7毫克/升漿 液，還添加漂白劑一過氧化氫、加熱到75t，用酸性反應劑降低PH 值到8.1，過濾漿液分離出沉淀物。結果漿液的純度(M) —94.3%、 含糖成分(CX) —14.1%、固體物質(CB) —15.0%、總清潔效率20 —72.7%。 實例3，向雙螺旋式滲流裝置供給甜菜屑，它具有的含糖成分 (CX) —15.5%、固體物質(CB) —18.9%、甜菜漿液純度(M )— 82%。準備非陰離子絮凝劑水溶液一聚乙二烯甲基銨的氯化物、定量 是40毫克/升漿液和酸性反應劑一磷酸、定量是30毫克/升漿液。在 供給水區域將這些溶液引入裝置本體，其PH值是7.8、溫度72'C。同時，準備非有機凝結劑溶液一硫酸鈦Ti(S04)2+、定量是10毫 克/升漿液和氫氧化鈣溶液一75毫克/升漿液，并將這些溶液輸送給裝 置的中間區域，也就是第三部分漿液和甜菜屑的混合物中。提煉甜菜屑結果得到的漿液具有的純度(M) —88.7%、含糖成 分(CX)—14.6。/。、固體物質(CB)—16.5。/。。渣滓中非糖含量是1.05%、 甜菜漿液的清潔效率是41.8%。然后在滲流漿液中引入非有機凝結劑 溶液、定量是10毫克/升漿液，還引入酸性反應劑溶液一磷酸、PH 值達到5.0，這是為了在酸性介質中凝結高分子化合物和擴散性膠質 的混合物。在漿液的酸性介質中引入石灰水、定量是75毫克/升(CaO 0.05% 甜菜量)、PH值達到7.5，并引入非陰離子絮凝劑溶液、定量是40毫 克/升漿液，加熱到65"C,引入膠狀硅酸溶液、定量是5毫克/升漿液， 用于分離沉淀器中漿液的非糖沉淀物。用石灰水凈化漿液的沉淀物， 使PH值達到11.4。在凈化的漿液中添加非有機凝結劑溶液，定量是 7毫克/升漿液，還添加漂白劑過氧化氫，其定量是30毫克/升漿液、 以及磷酸，生成物PH值達到9.2，并引入非陽離子絮凝劑一陰離子 聚丙醛烯基酰胺(絮凝物LT27)定量是20毫克/升漿液，加熱到75
°C，用酸性反應劑降低漿液PH值到8.1，過濾漿液分離出沉淀物。 其結果是漿液純度M —96.7%、含糖成分(CX)—14.5%、固體物質(CB) 一15.0%、總清潔效率一84.4%。
權利要求
1. 糖的生產方法包括得到甜菜屑，在向滲流裝置供給之前用開水燙甜菜屑或最好加熱它，從供給水和甜菜屑中提煉糖，從滲流漿液裝置本體中引出并清除渣滓，在供給水區域向滲流裝置本體引入含負離子絮凝劑和酸性反應劑的溶液，將高分子化合物和擴散性膠狀物質清除掉，同樣在供給甜菜屑區域或裝置本體中向區域引入非有機凝結劑溶液和酸性反應劑溶液，使PH值達到4.5-5.5，然后在滲流漿液中添加石灰水使PH值達到6.5-8.5，引入非陰離子徐凝結溶液，加熱到60-65℃，并引入加速絮凝劑非糖顆粒過程的反應劑，分離形成的沉淀物，然后用石灰水進行漿液的凈化，使PH值達到10.8-11.4，在凈化的漿液中添加非有機凝結劑和漂白劑溶液，用酸性反應劑使PH值達到9.1-9.3，加熱到70-75℃，降低PH值到7.8-8.2，過濾并清潔漿液，用于濃縮和熬煮糖膏。
2. 按權利要求l，其特征是槳液加熱到70-75。C或加熱之后在漿 液中添加非陽離子絮凝劑溶液。
3. 按權利要求1，其特征是利用聚陽離子交換劑和聚兩性電解質 作為非陰離子絮凝劑其中包括四價的銨鹽、聚氯環氧丙烷二甲胺、聚 丙烯二甲胺的鹵化物、陰離子和非離子的聚丙醛烯、元素有機聚絮凝 齊U、漿糊、淀粉糊、膠質、定量是10-110毫克/升滲流漿液。
4. 按權利要求l，其特征是利用正磷酸聚磷酸作為酸性反應劑， 定量是20-120毫克/升漿液。
5. 按權利要求l，其特征是利用含鈦的鹽作為有機凝結劑，同樣 利用的主要有鋁鹽、活性多價負離子正鈦酸、聚磷酸、硅酸或硫酸， 以及利用草酸鋁、硫酸鈦、硫酸鋁和硫酸鐵，主要的氯化鋁出于活性 狀態，它的羥基合成物和新沉淀的氫氧化物定量是0.0001-0.008%甜菜量。
6. 按權利要求1，其特征是作為加速非糖顆粒絮凝過程的反應劑 由硅聚合物、化合物、定量是0.005-0.01%甜菜量；活性硅酸、定 量是0.0001-0.03°/。甜菜量；變異的硅酸鋁化合物、定量是0.001-0.009%甜菜量。
7. 按權利要求1，其特征是利用有機的或非有機的過氧化物作為 漂白劑，其中包括氫的過氧化物、定量是10-19毫克/升，同樣還有臭 氧和硫化氣體。
8. 按權利要求1，其特征是利用聚陽離子交換劑和聚兩性電解質 作為非陰離子絮凝劑，其中包括非離子的和陰離子的聚丙醛烯、藻元 酸鈉、羥基纖維素、膠、酪素以及有機變異的硅酸鋁混合物、定量是 10-100毫克/升漿液。
全文摘要
糖的生產方法包括有糖的提煉過程中在滲流裝置中非糖沉淀物的形成，其方法是粘結含氮的和非氮的非糖高分子化合物和擴散性膠狀物質，它們沉淀在甜菜屑中，并從滲流漿液中排除渣滓；在滲流漿液的中和—酸性介質中凝聚非糖擴散的顆粒，凝結和絮凝它們，并排除過濾出的沉淀物或沉渣；濾出液凈化的實施過程是在堿性介質中進行凝結的絮凝凈化漿液中的非糖成分，分離出沉淀物并中和純凈的漿液，濃縮漿液并熬煮糖膏。在本方法中利用非有機的金屬鹽凝結劑溶液和有機合成的絮凝劑聚合物的相互作用，上述工藝過程的應用能大大提高含糖溶液的純度并減縮石灰—碳酸凈化站的工藝過程。
文檔編號C13B20/02GK101400807SQ200680053812
公開日2009年4月1日 申請日期2006年3月24日 優先權日2006年3月24日
發明者謝爾蓋·謝爾蓋耶維奇·卡拉布塔, 阿凡納希·麥列茨維奇·金姆 申請人:阿凡納希·麥列茨維奇·金姆;謝爾蓋·謝爾蓋耶維奇·卡拉布塔