甜菜不甜为什么可知制糖

1. 甜菜不甜为什么可知制糖

甜菜制糖是以甜菜为原料，经离子交换技术制成白砂糖、绵白糖等蔗糖产品的过程。以水为溶剂将菜丝中糖分提取出来的过程称渗出，得到的含糖水溶液叫渗出汁，提取糖分后的菜丝叫废粕。渗出中要求以一定量的水最大限度地将菜丝中糖分提取出来，而非糖分则尽量保留在废粕中。甜菜中的蔗糖存在于细胞液中，切成菜丝后菜丝表面上许多细胞被切破，渗出时糖分连同非糖分被浸出。但菜丝内部细胞中的糖分被包在细胞壁内，必须使构成细胞壁的原生质发生变性才能通过细胞壁渗析出来。用加热的方法可使原生质凝固，菜丝被水浸泡时糖分借助渗析作用扩散到水（汁）中，水则渗透到细胞内。这样菜丝中的糖分不断进入汁中，直到汁中的糖分浓度接近菜丝中的时为止。生产中采用逆流渗出的方法，即菜丝从渗出器的一端连续进入，导向另一端排出；渗出用水则从出菜端连续进入，与菜丝作逆向流动进行渗出后至进菜端排出。由于进水是与将要排出的废粕接触，进菜丝则与含糖分将达最高的汁接触，故菜、汁间始终能保持一定浓度差，使渗出过程得以快速、有效进行。渗出中菜丝质量、温度、时间、提汁率（所得渗出汁质量对菜丝质量的百分数）、菜丝与汁的接触方式、微生物活动等都是重要控制因素。选用性能优良的渗出器也极为重要。渗出设备经历了由间断到连续的发展过程，中国在60年代开始用连续渗出器取代间断操作的渗出罐组。连续渗出器主要有转鼓式、喷淋式、塔式、斜槽式等形式，各具特点，工艺效果大体相近。大型渗出器单台生产能力已达7000～10000吨（甜菜）/日或更高，并实行自动控制。中国甜菜糖厂多采用Dds斜槽式双螺旋连续渗出器（图1）。器体呈长槽形，与地面成8°倾角。槽内设两条平行、反向旋转、部分叠交的螺旋推进器。螺旋叶由不同间距的螺带焊成，在同步旋转中将菜丝由渗出器的低端（首端）推向高端（尾端）。首端上面是菜丝进口。渗出器的尾端有可以调节方向的进水喷头和回送压粕水的进水管以及排出废粕用轮。渗出器的侧面和底面有分段夹套式蒸汽加热室。菜丝经皮带秤称量后，由带式输送机送至渗出器的进菜斗，在双螺旋的推动下菜丝大体沿双螺旋线缓慢前进。温度为50～60℃、pH5.5～6.5的渗出用水及回收的压粕水从渗出器的尾端进入，靠位差与菜丝作逆向流动。底面和侧面的蒸汽夹套中通以来自多效蒸发罐的汁汽，将菜水混合物加热到要求的温度。渗出温度是重要的控制参数，既要满足甜菜细胞壁原生质凝固的要求，又要防止细胞壁高温水解、菜丝变软失去弹性而导致渗出汁纯度降低和流通困难。适宜的温度还可有效地控制器内微生物的活动。随加工甜菜品质不同，最适温度为70～75℃（新鲜甜菜）或65～70℃（冻甜菜、冻化甜菜）。自身没有加热面的渗出器如转鼓式等，则可用加热后的渗出汁将冷菜丝热烫到70～72℃后，再送入渗出器中。菜丝在渗出器中大约延留60～80分钟，菜丝中的糖分几乎全被提取出来，废粕含糖约0.3%（对甜菜）以下。渗出汁通过首端的除渣板输出。用泵送到清净工序。提汁率一般控制在110～120%，以便充分降低废粕含糖又不致过于冲稀糖汁。渗出汁呈暗褐色，微酸性（pH6.0～6.5），易起泡沫。除含有12～16%的蔗糖外，还含有2%左右的多种非糖分。成分受甜菜品质、贮存情况和渗出条件等影响而有很大差异（见表）。渗出过程中须按需要加入灭菌剂和消泡剂，以维持正常操作，加工冻化甜菜时尤为重要。渗出器排出的废粕经压榨脱水后得到压粕和压粕水。压粕水经过必要处理后可回收到渗出器中。湿粕（约含干固物6～7%）量约为加工甜菜量的90%。