制糖工艺学 - 03
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甜菜制糖工艺学
甜菜制糖工艺学是以甜菜为原料,通过一系列加工工艺制得糖类
产品的学科领域。
其工艺流程主要包括原料筛选、清洗、磨汁、脱脂、沉淀、脱色、浓缩、结晶、干燥等环节。
首先,原料筛选是将甜菜进行分类及筛选,保留符合标准的甜菜
作为制糖原料。
其次,清洗工艺是将选好的甜菜进行清洗去除表面泥土、杂质等的过程。
磨汁是将清洗后的甜菜进行磨浆处理,磨碎成细
小颗粒并磨出甜菜汁。
接下来的脱脂环节是将甜菜汁进行脱脂,去除油脂类的杂质。
沉
淀则是利用沉淀剂让汁液中的杂质沉淀在汁底,提高提取纯度。
脱色
是将沉淀后的清汁进行脱色处理,去除其中的颜色杂质。
浓缩是将脱色的清汁进行浓缩,去除其中的水分,以提高糖液的
浓度。
结晶是将浓缩后的糖液加热至一定温度,让其中的糖分形成晶体。
最后,在干燥工艺中将产出的结晶糖进行干燥处理,以去除其中
的水分,获得最终的糖制品。
总之,甜菜制糖工艺学是一个极为系统和完善的学科体系,其中
的每一个加工环节都需要经过科学的设计和操作,以确保生产出高质
量的甜菜糖制品。
食品科学技术:制糖工艺考点(三)1、名词解释清净正确答案:除去糖汁中非蔗糖物质的过程。
2、名词解释洗涤正确答案:在洗涤机内,用水将甜菜表面附着的泥、砂等杂物洗净的过程。
3、名词解释绝对汁正确答案:是一种假想的蔗汁其(江南博哥)重量等于甘蔗重量减去甘蔗纤维重量,即甘蔗中可溶性固体物和水的总和。
4、名词解释腐烂甜菜正确答案:遭受微生物侵害而变质的甜菜.5、名词解释糖度(转光度)正确答案:用一次旋光法测得糖品中蔗糖重量百分数的近似值。
6、名词解释混合汁正确答案:用压榨法或中间蔗渣渗出法提取,送往清净处理的蔗汁7、名词解释除垢剂正确答案:提高加热设备内壁积垢清洗效率的物质,有酸性和碱性两种。
8、名词解释糖汁正确答案:糖厂未经蒸发的各种稀糖液的统称9、名词解释甜菜预处理正确答案:甜菜在进入切丝机前,经流送、除石、除草、洗涤及除铁等组合处理的过程。
10、名词解释甜菜保藏正确答案:制糖加工前按保藏技术要求,将甜菜贮存起来的过程。
11、名词解释葡聚糖(多缩葡萄糖)正确答案:蔗糖受某些细菌(如肠系膜状白念珠菌)的作用.分解并聚合生成的一种高粘状或凝胶状的多糖。
12、名词解释清净汁(稀汁)正确答案:经清净处理后送往蒸发罐的糖汁。
13、名词解释棉子糖正确答案:存在于甜菜中,用史蒂芬法回收甜菜废蜜中糖分时它成副产物产出,用蜜二糖酶可将它水解成蔗糖和半乳糖。
14、名词解释湿粕正确答案:从渗出器排出,没有压干脱水的废粕。
15、名词解释称蔗台正确答案:称量甘蔗的设备。
16、名词解释三氯蔗糖正确答案:是蔗糖为原料的绿化衍生物,三脱氧半乳型蔗糖(TGS)。
是一种非营养型无热量的高倍甜味剂。
甜度为蔗糖的600-700倍。
正确答案:甜菜按保藏技术要求堆成的堆。
18、名词解释提汁率正确答案:从渗出器或压榨机中提出的蔗汁重量与处理糖料重量的百分数19、名词解释除铁正确答案:用除铁器除去混在甘蔗或蔗料中的铁块或铁片的过程20、名词解释中间汁正确答案:从多效蒸发罐组中间某一效引出。
刍议制糖工艺基础知识及煮糖技术
制糖是一种常见的食品加工工艺,也是人类利用植物资源提取甜味物质的重要方式之一。
制糖工艺涉及到破碎、浸渍、煮糖、结晶等环节,需要一定的基础知识和技术。
制糖的起始步骤是糖料的准备和破碎。
糖料可以是各种植物,常见的有蔗、甜菜、甘
薯等。
破碎的目的是将糖料变成适合浸渍的颗粒,一般通过机械破碎或切割实现,也可以
蒸煮、研磨等进行预处理。
接下来是浸渍,将糖料浸泡在水中,使糖分溶解在水中,并将其他的杂质与糖分分离。
浸渍的时间和温度可以根据糖料的不同进行调控,一般较为常见的是将糖料浸泡在60-80℃的水中。
然后是煮糖环节,通过蒸发水分和加热的方式,将溶解在水中的糖分浓缩。
煮糖的过
程中,需要控制温度和时间,以及糖浓度的测量,从而达到煮糖的目标。
在煮糖的过程中,常见的工艺包括单效煮糖、多效煮糖和真空煮糖等。
最后是结晶过程,将煮糖得到的浓缩糖液进行结晶,即将糖分从溶液中析出形成糖结晶。
结晶的方式有多种,常见的有冷却结晶、浓缩结晶和离心结晶等。
通过控制结晶条件,可以得到不同颗粒大小和质量的糖。
制糖的工艺过程包括糖料准备和破碎、浸渍、煮糖和结晶四个环节。
煮糖技术包括温度、时间、糖浓度的控制,以及结晶方式的选择。
这些基础知识和技术能够帮助我们理解
和掌握制糖的原理和方法,为糖业的发展和糖制品的生产提供支持。
实验一食品中还原糖含量的测定(GB/T5009.7—2008 第一法直接滴定法)一、实验目的1、理解直接滴定法测定还原糖的原理及操作要点;2、熟练称量、过滤、定容、滴定等基本操技术。
二、实验原理试样经除去蛋白质后,在加热条件下,以次甲基蓝作指示剂,滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液(用还原糖标准溶液标定碱性酒石酸铜溶液),还原糖将溶液中的二价铜还原成氧化亚铜。
以后稍过量的还原糖使次甲蓝指示剂褪色,表示终点到达。
根据试样溶液消耗体积,计算还原糖量。
反应方程式如下:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4COONa COONa︱∣CHOH CHO╲∣+Cu(OH)2= ∣Cu +2H2OCHOH CHO╱∣∣COOK COOKCOONa COONa∣CHO ∣CHOHCHO╲∣CHOH ∣2∣Cu +(CHOH)4 +2H2O=2 ∣+ (CHOH)4+Cu2O↓CHO╱∣CHOH ∣∣CH2HO ∣CH2OHCOOK COOK亚甲蓝氧化型+还原糖——→亚甲蓝还原型(蓝色) (无色)三、实验试剂1、盐酸(1+1):量取50mL盐酸,加水稀释至100mL。
2、碱性酒石酸铜甲液:称取15g硫酸铜( CuSO4•5H2O) 及0.05g次甲基蓝,溶入水中并稀释至1000mL。
3、碱性酒石酸铜乙液:称取50g酒石酸钾钠及75g氢氧化钠,溶于水中,再加入4g 亚铁氰化钾,完全溶解后,用水稀释至1000mL,贮存于橡胶塞玻璃瓶内。
4、乙酸锌溶液:称取21.9g乙酸锌,加3mL冰乙酸,加水溶解并稀释至100mL。
5、亚铁氰化钾溶液:称取10.6g亚铁氰化钾,加水溶解并稀释至100mL。
6、葡萄糖标准溶液:准确称取1.000g经过96℃±2℃干燥2h的纯葡萄糖,加水溶解后加入5mL盐酸,并以水稀释至1000mL。
此溶液每mL相当于1.0mg葡萄糖。
四、实验仪器1、分析天平;2、可调电炉;3、50mL小烧杯;4、250mL容量瓶;5、100mL量筒,1个/2组;6、250mL锥形瓶3只;7、25mL酸式滴定管1支/组;8、5mL移液管4支/2组;9、10mL移液管1支/2组;10、干燥滤纸3张,漏斗1个/组;11、小玻璃棒1根/组;12、玻璃珠:9颗/组;五、操作步骤(一)试样处理称取约2.50g~5.00g试样,置于250mL容量瓶中,加50mL水,摇匀后慢慢加入5mL 乙酸锌溶液,混匀放置片刻,加入5mL亚铁氰化钾溶液,加水至刻度,混匀,沉淀、静置30min,用干燥滤纸过滤,弃去初滤液,滤液备用。
制糖工艺技术制糖工艺技术是利用甘蔗、甜菜等植物材料来提取糖分的一种工艺技术。
目前,制糖工艺技术已经非常成熟,下面将详细介绍一下制糖工艺技术的主要步骤。
首先,制糖工艺技术的第一步是糖料的处理。
糖料一般是甘蔗或者甜菜,这些糖料需要经过清洗、切碎、压碎等处理,以便更好地进行糖分的提取。
在清洗过程中,需要将糖料表面的杂质去除,使糖料更纯净。
然后,将清洗好的糖料进行切碎和压碎,使糖料的颗粒更加细小,有利于糖分的提取。
第二步是糖分的提取。
提取糖分主要有两种方式,一种是水提,另一种是用酶提。
水提是将糖料放入浸泡槽中,加入足够的水,通过搅拌和浸泡来提取糖分。
而用酶提则是在浸泡过程中加入适量的酶来加速糖分的提取。
经过一定时间的浸泡后,糖料中的糖分被溶解出来,形成糖液。
第三步是澄清和脱色。
在糖液中,可能含有一些杂质和色素,需要进行澄清和脱色处理。
澄清是将糖液通过过滤器或离心机进行过滤,将杂质去除。
脱色则是加入适量的活性碳或酸性离子交换树脂等物质,将糖液中的色素去除。
经过澄清和脱色处理后,糖液变得更加清澈,色泽更加纯净。
第四步是浓缩和结晶。
经过澄清和脱色处理后的糖液需要经过浓缩,将水分减少,使糖液浓度达到一定程度。
浓缩可以使用多效蒸发器等设备进行。
当糖液浓度达到一定程度后,就可以进行结晶了。
糖液通过结晶锅等设备进行结晶,将糖分逐渐结晶出来,形成结晶糖。
最后一步是糖的干燥和包装。
结晶糖需要进行干燥,将糖中的水分继续减少,使糖干燥而不潮湿。
干燥可以通过风口炉等设备进行。
干燥后的糖需要进行包装,以便储存和销售。
糖包装可以使用糖纸、塑料袋等材料。
总之,制糖工艺技术是利用甘蔗、甜菜等糖料中的糖分进行提取和加工的一种工艺技术。
制糖工艺技术的主要步骤包括糖料的处理、糖分的提取、澄清和脱色、浓缩和结晶、糖的干燥和包装等。
通过这些步骤,我们可以将糖料中的糖分进行有效提取,并生产出高质量的糖制品。
制糖工程一、专业介绍1、概述制糖工程专业是轻工技术与工程一级学科下的二级学科,该学科是以解决生命过程中必需的糖源问题为目标而发展起来的。
随着现代科学技术的进步,该学科紧跟国际糖生物学、糖药物学领域的研究前沿,并结合生物技术、营养学和现代材料学等高新科技取得了不断的发展。
2、研究方向01功能碳水化合物02碳水化合物绿色加工03糖类药物制备04糖生物技术与安全(注:各大院校的研究方向有所不同,以华南理工大学为例)3、培养目标本专业要求学生掌握现代制糖工程的基础理论、基本实验技能,了解国际上本学科及其相关学科的研究现状和发展趋势;基本掌握糖类物质以及碳水化合物物理、化学、生物特性及其分子结构与性能的检测分析手段;能运用化学工程、生物化工、食品科学及环境化工等交叉学科的理论知识来开拓本学科的新工艺、新理论、新产品;具备较强的独立科研、设计和教学能力。
熟练掌握一门外国语,并能阅读本专业的外文资料和撰写论文摘要。
成为德、智、体全面发展的高素质专业人才。
4、研究生入学考试科目①101政治② 201英语③302数学二④851化工原理或865有机化学(注:各大院校的考试科目有所不同,以华南理工大学为例)二、就业前景(1)制糖业前景良好我国适应生产甘蔗的主要省(区)份有云南、广西以及广东福建等地,云南甘蔗产量并不多,广东福建经济比较发达,甘蔗生产已不多,很多的产蔗区已经兴建起了工业厂房。
因此,甘蔗的产量主要在广西。
因为甘蔗资源有限,其他省份即使看到制糖行业的灿烂前景,但是因为条件有限而介入不了制糖行业。
资源优势,决定制糖行业的前景较好。
目前,广西制糖业发展势头很好,制糖企业规模不断扩大,制糖生产的产业链也不断延伸,成为广西经济增长的一个新亮点。
贵糖、南糖、凤糖等几大糖业集团在全国都是响当当的企业,制糖专业技术和管理人才的需求量较大。
现在随着石油价格的上涨,人们自然会想到石油的替代品,而酒精价格相对来说便宜得多,因此国外的制糖企业都转向生产酒精,而全球的甘蔗产量是一定的,相当一部分甘蔗做生产酒精用,产糖量就会降低,而全球的食用糖量又是一定的,生产糖的甘蔗较少后,糖价自然会上升。
《制糖工艺学》一、课程基本信息课程编号:2532380课程名称:制糖工艺学课程名称:Sugars technology课程类型专业必修课总学时:36学分:2适用专业:生物工程专业开课院系:生命科学学院二、课程性质和任务本课程是鲁东大学生命科学学院生物工程专业本科生的重要课程,对从事有关糖类化合物的研究、开发、生产和管理有指导作用。
通过本课程的学习,使学生掌握蔗糖和淀粉糖的加工原理、技术与设备。
三、课程教学目标在学完本课程之后,学生能够:1.掌握蔗糖的加工原理、技术与设备。
2.掌握淀粉糖的加工原理、技术与设备。
四、理论教学环节和基本要求本课程要求学生能系统理解和掌握蔗糖和淀粉糖生产的基础理论知识、主要生产工艺流程和设备,学习蔗糖和淀粉糖工艺设计的原理和方法。
五、课程教学的基本内容绪论1.教学内容和要求1)本课程的目标和任务。
2)制糖工艺技术的现状和发展趋势。
2.教学重点制糖工艺技术的现状和发展趋势。
3.教学难点制糖工艺技术的现状和发展趋势。
第一章蔗糖生产的原料1.教学内容和要求1)蔗糖生产的原料种类2)各种原料的分布特性和生物学特点3)原料的生产管理2.教学重点蔗糖生产的原料种类、分布特性和生物学特点。
3.教学难点原料的生物学特点。
第二章蔗糖的生产工艺1.教学内容和要求1)原料采收工艺与设备2)提汁工艺与设备3)澄清工艺与设备4)蒸发工艺与设备5)煮炼工艺与设备2.教学重点蒸发工艺与设备,煮炼工艺与设备。
3.教学难点煮炼工艺与设备。
第三章淀粉糖工业用酶制剂的品种与性能1.教学内容和要求1)淀粉酶与糖化酶的性质2)液化的原理3)糖化的原理2.教学重点液化与糖化的原理。
3.教学难点液化的原理。
第四章淀粉糖生产的基本工艺流程1.教学内容和要求1)液化技术与设备2)糖化技术与设备3)过滤技术与设备4)脱色技术与设备5)离子交换技术与设备6)真空浓缩与设备7)喷雾干燥与设备8)成品包装与设备2.教学重点液化技术与设备,糖化技术与设备,过滤技术与设备,脱色技术与设备,离子交换技术与设备,真空浓缩与设备,喷雾干燥与设备。
提汁工艺与设备
从甘蔗提取蔗汁的方法有3种:压榨法、渗出法、磨压法。
一、压榨法
(一)压榨提汁流程及设备
压榨法提汁历史悠久,技术成熟,主要设备是三辊压榨机。
甘蔗在压榨前,先要破碎,可用切蔗机来实现。
小糖厂效率低,蔗汁抽出率仅70%,大中型糖厂糖分抽出率可达95-98%。
具体流程见下图。
(二)压榨基本原理
1.压力与蔗料体积变化的关系
(1)静压试验
(2)迅速加压试验
2.压榨机的压力
(1)蔗汁在压榨机中的流动
固定蔗汁——自由蔗汁
(2)压力的实际测定
(3)重吸问题
3.压榨抽出理论
通常甘蔗糖厂以抽出率来表示压榨机组提取糖分的效率,它相当于混合汁中含糖分总量对甘蔗含糖分总量的百分比。
但有时为了节省分析和计算的时间,一般以蔗汁抽出率来表示,亦即压榨机压出蔗汁的重量对入机蔗料中蔗汁的重量的百分比。
(1)与抽出有关的物理量
纤维负荷
纤维指数
压缩比及填充比
(2)压榨抽出率
(三)压榨机组生产能力及抽出率的分析
压榨量可用每日或每小时压榨甘蔗的吨数来表示,它是衡量一间糖厂的生产能力的标志。
抽出率即榨得糖分,以混合汁中的蔗糖重量对甘蔗中蔗糖重量的百分数来表示,它标志压榨机提糖效率的高低或蔗渣中蔗糖损失的程度。
压榨车间需要研究和解决的课题就是:既要提高压榨量,又要提高抽出率。
1.甘蔗的破碎
(1)甘蔗破碎的意义
甘蔗的破碎或甘蔗的预处理,一方面可以提高压榨机组的生产能力,另一方面破坏甘蔗细胞,有利于提汁和抽出。
安装切蔗机进行预处理,榨蔗量比不安装的提高15-20%。
理想的状态是:破碎后的蔗料大部分呈丝状,很少呈糠状及粒状。
(2)甘蔗的预处理
●预处理的设备:切蔗机、撕裂机、磨碎机、两辊式或三辊式压碎机等。
●破碎度要求与预处理设备的组合:70-80%,渗出法高达88%以上。
●预处理设备组合与压榨机组的关系:增加预处理设备,减少压榨机组?
●预处理的动力消耗:从生产记录来看,破碎度高所消耗的功率并不一定比破碎度低
的大
(3)压榨过程中的甘蔗破碎
甘蔗经过预处理后,各组压榨机,特别是第一组,还在继续起着破碎甘蔗的作用。
实际经验表明,两台切蔗机和第一座压榨机合起来完成的甘蔗破碎度,约占总破碎度的90%。
(4)甘蔗破碎度的测定法
●化学分析测定法
●松密度测定法
●预备处理指数测定法
2.入辘和排汁
3.甘蔗压缩过程中的加压提汁
4.压榨的速度问题
5.蔗料的渗浸
由于多次干榨不能使蔗渣水分再降低,因此为了提高压榨抽出率,最有效的办法就是改干榨为湿榨,即在蔗渣进入末座压榨机之前加水渗浸,所得末碾汁送入前一座压榨机作为渗浸液,如此类推,即所谓的蔗料渗浸。
糖厂的试验证明,干榨的抽出率仅达75%,而湿榨的抽出率可达95%-98%。
影响渗浸作用的因素:甘蔗细胞的破碎度、渗浸水量、渗浸水温度、渗浸水的质量、混合的均匀度、接触时间及加水位置
(四)压榨过程蔗汁的化学变化和微生物作用
1.压榨过程中蔗汁的化学变化
一般来说,浓度越稀、pH越低、温度越高、作用时间越长,蔗糖的转化速度越快。
2.压榨过程中的微生物作用
微生物对制糖的有害作用,主要是由于某些微生物分泌的蔗糖转化酶可使蔗糖转化,并进一步发酵生成各种低分子的发酵产物如酒精、乳酸等。
为害最严重的是明串珠杆菌。
胶粘物一旦大量生成,必然产生下列后果:消耗蔗糖;堵塞管路、复榨槽及泵;混淆转光度读书;增大糖液粘度使得过滤及结晶困难。
3.防止蔗汁的化学变化及微生物作用的措施
首先保持良好的卫生条件,勤于清洗;其次用蒸汽及石灰乳水喷射。
不得已才用化学防腐剂。
(五)压榨管理
包括破碎度的测定、干榨试验及湿榨试验3个方面。
1.甘蔗破碎度的测定
2.干榨试验
3.湿榨试验
二、渗出法
造价低廉,动力消耗少,运行安全,维修管理简便,糖分回收率很高。
(一)甘蔗渗出法的基本原理
1.甘蔗渗出的基本概念
细胞膜——半透膜——选择吸收——渗透现象——透析作用(渗析)
甘蔗的渗出效率,在一定的工艺条件下,有赖于2个主要因素:一个是甘蔗的破碎程度及破碎形态,另一个是蔗料内部的结构组合状态,如丝、糠、粒、片的组成比例和彼此交错混合的分布状况等。
2.甘蔗渗出理论
2.1.扩散理论
渗出过程的机理主要是透析而非直接洗涤,因为后者的传质系数和分子量大小无关。
2.2.排代理论
高浓度、高纯度的初压汁——低糖、低纯度蔗汁,
逆流萃取
2.3.洗涤-混和-扩散理论
2.4.孔道流通理论
3.菲克定律在渗出过程的应用
菲克根据分子运动规律,总结出一条关于物质在溶液中扩散的定律,即所谓菲克定律:
dG/dZ=-D·S·(dC/dx)
在制糖工艺学中,人们常采用菲克定律的另一种形式:
G=D·S·⊿C/x·Z
渗出系数D是分子运动的一种描述,随渗出物质和萃取液的种类、浓度以及渗出时温度的不同而异,一般用实验方法直接测得,也可用斯托克-爱因斯坦(Stokes-Einstein)公式计算出来:
4.影响渗出效果的主要因素
4.1.蔗料的破碎度
4.2.渗出温度
4.3.提汁率
4.4.渗出时间
(二)甘蔗渗出法工艺
1.连续渗出的形式和方法
(1)连续渗出本身分为2种形式:紧密的连续渗出形式,阶梯连续渗出形式
(2)渗出的方法:渗滤法、浸浴法、混合法
2.甘蔗渗出法的工艺流程
甘蔗渗出的工艺流程,有蔗丝渗出和蔗渣渗出2种,前者为直接渗出法,后者为压渗法。