中南大学过程控制理论(白糖).docx

过程控制理论白糖生产过程调研报告班级：电气工试1401班学院：信息科学与工程学院一，食糖概述2二，食糖的分类31.提汁42.澄清53.蒸发74.煮炼75.分蜜86.干燥87.筛分98.包装109.贮藏11三，小结11一，食糖概述食糖是天然甜味剂，是人们日常生活的必需品，同时也是饮料、糖果、制药等含糖食品中不可或缺的原料。食糖作为一种甜味食料，是人体所必须的三大养分（糖、蛋白质、脂肪）之一，食用后能供给人体较高的热量。一公斤食糖可产生3900大卡的热量。食糖的基本原料是甘蔗和甜菜。我国是重要的食糖生产国和消费国，糖料种植在农业经济中占有重要地位，仅次于粮食、油料、棉花，居第四位。糖料种植涉及到4000多万蔗农的收入，食糖的生产也是广西、云南等地区的支柱产业之一。 白糖几乎是由蔗糖这种单一成份组成的，白糖的蔗糖分含量一般在95%以上。因此凡含蔗糖成份较高的植物，均可成为制糖的原料。目前世界上白糖的主要原料是甘蔗和甜菜。甘蔗糖主产区主要集中在南方的广西、云南、广东湛江等地；甜菜糖主产区主要集中在北方的新疆、黑龙江、内蒙古等地。尽管原料不同，但甘蔗糖和甜菜糖在品质上没有什么差别，国家标准对两者同样适用。二，食糖的分类食糖的种类很多。根据加工环节不同、加工工艺不同、深加工程度不同、专用性不同，食糖可以分为原糖或粗糖、白砂糖、绵白糖、冰糖、方糖、赤砂糖、土红 糖等。白砂糖、绵白糖俗称白糖。食品、饮料工业和民用消费量最大的食品糖为白砂糖，按照国标GB3171998生产的一级及以上等级的白砂糖占我国食糖生产总量的90%以上。 根据制糖工艺的不同，白砂糖可分为硫化糖和碳化糖。碳化糖保质期较长，质量较好，生产成本相对较高，市场价格较为昂贵。目前我国绝大部分糖厂生产的是硫化糖。 甘蔗制糖的基本步骤 总体来看，甘蔗制糖的基本步骤是原料→提汁→澄清→蒸发→煮糖与结晶→分蜜→干燥→筛分→包装→贮藏 甘蔗制糖过程控制流程图：1.提汁我国糖厂从甘蔗提取蔗汁的方法有三种，即压榨法、渗出法及磨压法。这三种方法都要先将含有糖分的甘蔗组织细胞加以破坏。然后分别采用多重压榨、多级喷淋或挤压把糖汁抽提出来。因此，各种方法所使用的设备及其工艺条件是有区别的。 压榨法提汁是一种历史长远而且比较成熟的方法。所用的主要设备是三辊压榨机。压榨前的切蔗，称为甘蔗的预处理。我国的大、中型糖厂通常均装有两台或三台切蔗机或切蔗机加撕裂机。用撕裂机进行甘蔗的破碎目前国内只有少数糖厂使用而在国外则较为普遍。 渗出法基本上是从甜菜制糖方法或工艺引过来的。实践证明甘蔗渗出法的优越性，不仅在于造价低廉、动力消耗少、运行安全、维修管理简便而且糖分收回率也很高。因此，甘蔗提汁向渗出法方面发展是必然的。甘蔗压榨机：2.澄清目的是通过除去非糖分以提高糖汁的纯度，并降低其粘度和色值，为煮糖结晶提供优质的原料糖浆。糖厂所采用的传统澄清方法，简单说是在糖汁中添加石灰作为澄清剂，使某些非糖分沉淀析出，经过沉降和过滤，得出清汁，最后送往蒸发站蒸浓成为糖浆。 澄清处理主要有三个过程，即加热蔗汁、添加澄清剂和分离沉淀。而影响澄清的主要因素是蔗汁的pH值、加热温度和澄清时间。只有把这些因素控制好，使蔗糖分尽可能多地保留下来，同时尽可能多地除去非糖分，才能完成澄清的任务。 目前世界各国采用的制糖法或澄清法，主要有石灰法、亚硫酸 法和碳酸法。比较新的方法如离子交换法，在国外多用于生产精糖。其它如电渗析法、超滤法和离子排除法等也都在不断地发展。 石灰法只能生产出颜色较深的粗糖而用亚硫酸法却能制得直接消费的白糖。虽然用这种方法比用碳酸法生产的白糖在洁白度和产糖率等方面都要差，但由于亚硫酸法具有工艺流程较短，设备较少和澄清剂用量较省等优点所以在国内大、中、小型甘蔗糖厂仍被广泛采用。在国外，近十多年来，随着对精炼糖消费量的增加，许多采用亚硫酸法的糖厂都先后改为石灰法，把生产的粗糖再回溶精制。但在广大的发展中国家，亚硫酸法至今仍占有重要地位。用石灰和二氧化碳作为澄清剂来澄清蔗汁的方法叫碳酸法。碳酸法所除的非糖物比亚硫酸法多，总收回率也比较高，且所制得的成品糖的纯度较高，色值较低，能久贮不致变色。但是，碳酸法也有一些缺点，如工艺流程比较复杂，需用机械设备较多，还要耗用大量石灰和二氧化碳，因而生产成本较高。白糖生产全套设备：3.蒸发煮糖前须采用多效蒸发操作浓缩糖汁，糖汁蒸发时，其中蔗糖、还原糖及其它非糖分温度、pH值以及浓缩等条件的影响下，会发生一系列的化学变化。例如，蔗糖转化和焦化，还原糖分解，积垢的产生等，必须研究这些化学变化的规律，以便更好地控制。 总的来说，蒸发工段必须满足制糖工艺及热力利用等多方面的要求。第一，保证糖浆浓度。第二，减少糖分损失。第三，减缓积垢的形成速率。第四，提高热能利用，减少热能损失。4.煮炼从