糖品科学与工程 终极复习版本.doc

1. 甘蔗的组成及主要成分含量、工艺特性:甘蔗可分成蔗汁和纤维分两部分，纤维分包括10%-16%的纤维素，聚戊糖、木质素，蔗汁则包含73%~76%的水分和10%~16%的溶于水的糖分、非糖分等固溶物及蔗蜡、胶质等悬浮杂质。 分低、还原糖和杂质较高 2.糖的来源：生产蔗糖的制糖原料有制糖工业中，糖汁的提取方式一般采用机械压榨和用温水渗出两款。糖料压榨提汁理论是基于不完全弹性植物纤维细胞在辊压提汁过程中的体积缩涨；而糖料渗析和沥洗作用的理论基础则是传质过程的糖分扩散。 4. 压榨过程的重吸现象：从压榨机排出的蔗渣实物体积V1大于压榨辊工作开口在运转时展开的空间体积V0，而它们的比率(V1/ V0)就称为重吸系数，以符号λ表示。实际压榨机的λ值通常在1.1～1.5之间，它随多种相关因素而变，这是由于压榨辊间蔗层中的蔗汁受到高压作用，以很高的速度穿过纤维组织，一部分向后通过工作开口，被重新膨胀的蔗渣所吸收，使蔗渣总体积增大。 5. 多重压榨和复式渗透过程：多重压榨:采用累加压力法，逐座增加末座受力最大，使ρb最大，才能榨出残糖液。多重压榨的蔗渣纤维的变化： 多重压榨所得蔗汁和蔗渣量可作为评价压榨效率的依据。? m: 末座蔗渣纤维分甘蔗纤维分可见要进一步提高糖分抽出率，势必应用其他的强化手段，如采用复式多重渗浸系统、改进提汁设备和应用新技术等。 复式多重渗浸系统69℃时可以全部被杀死，渗浸水可将其中所含的糖汁自细胞内浸洗出来。经过上述三种作用，可以把压榨后残存在蔗渣中难于收回的糖分提取出来。 6. 甜菜渗出过程及其影响因素: 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。 影响因素：渗出中菜丝质量、温度、时间、提汁率、菜丝与汁的接触方式、微生物活动等都是重要控制因素。 7.甘蔗压榨提汁过程的强化：根据提汁过程原理，从传质的角度看，影响糖汁中所提取的糖分S的因素，可通过费克定律的表达式进行分析： 由费克定律可知，要提高提取的糖分量S，可通过下列的途径来实现： （1）增大糖料的破碎度：增大的糖料破碎度，意味着增加糖料与浸液的接触面，加大传质通道的截面积F；同时，也减少传质的距离x，使单位时间内能抽提出更多的糖分。 （2）优化工艺及操作条件：可通过适当控制渗出水量即提汁率a来控制传质过程有较高的的浓度差ΔC；采用复式渗透能使整个提汁过程都处于较高的均衡ΔC，增强糖分渗出效果；适当提高渗出时间τ和渗出温度T，也能增加糖分的抽出量。 （3）改善设备的结构及效率：设备是实现工艺要求的工具，提汁设备，包括糖料预处理设备的结构及功效都直接影响糖分的抽出。采用性能优良的高效提汁设备，可保证整个提汁过程有较高的ΔC、较大的F、较小的x和较均匀的传质速率，以及较稳定的提汁效果。 （4）提高扩散系数：在糖料的破碎度、提汁的工艺和设备因素确定的条件下，还可从提高扩散系数D的角度采取措施。从糖料作物提取的糖汁是一种天然溶液其溶剂为水，溶质包括糖分、有机非糖分（果胶、色素、蛋白质、脂质、有机酸及其盐类等）和无机非糖分。 糖分 胶体物 非 氮 有 机 酸 无机灰 蔗 糖 还 原 糖 原 生 胶 新 生 胶 阳 离 子 阴 离 子 过程变化 减 少 稍 减 有 增 减 减 少 增 加 稍 减 增 加 工艺要求 除去 保留 除去 除去 除去 9. 糖汁胶体的稳定性、胶体物质在制糖过程中的变化：天然糖汁是一种含糖类为主的高分子溶液，属胶态分散体系。糖汁中的蛋白质、果胶等高度水化胶质含有OH－、Ｏ＝、CO＝、COO－、NH＝、NH2－等亲水基，也有色素、含水硅胶等轻度水化胶质，故所成的溶液体系多为亲水性的乳胶质 防止的方法和措施主要有：控制加热温度，避免高温下糖分的分解和焦化；保持溶液接近中性，减少糖分的转化或降解；缩短工艺流程，减少生产过程停留时间；尽量保持操作稳定，避免浓度、温度、pH等的急剧波动；采用新技术和新设备，保证实现良好工艺的要求。 11. 糖液的清净机理：在现有糖厂中，糖汁清净包括化学反应、热交换、固液分离（沉降、过滤）等化工过程,粗糖汁通过加热和添加各种澄清剂，为中和提供适当的反应条件，将非糖杂质沉淀或吸附出来，生成的沉淀物经沉降和过滤分离，最终得到清净的糖汁。 12. 亚硫酸