本發(fā)明涉及制糖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高品質(zhì)糖漿與糖粉的制備方法。
（二）
背景技術(shù)：
蔗糖是人類生活不可缺少的甜味劑和營(yíng)養(yǎng)劑，全球人均年消費(fèi)食糖量約20kg，其中大部分是蔗糖。我國(guó)是世界上主要的蔗糖生產(chǎn)大國(guó)之一。目前，國(guó)內(nèi)外主要有兩條制糖生產(chǎn)工藝路線：一是由甘蔗或甜菜直接生產(chǎn)白糖即耕地白糖，即“一步法”制糖，二是先制成原糖，再回溶加工精制糖，即“兩步法”制糖。
原糖加工精制糖的主要工序包括原糖再溶、澄清、脫色、濃縮、結(jié)晶、分離、干燥、包裝等，其中最重要的是澄清與脫色工序。目前國(guó)內(nèi)精制糖的生產(chǎn)主要是采用傳統(tǒng)的碳酸法除雜外加硫漂工藝。但是該工藝存在以下不足之處：
（1）石灰乳飽充糖漿后，僅采用板框進(jìn)行過(guò)濾，無(wú)法有效去除非糖物質(zhì)、大分子色素、膠體及蛋白等雜質(zhì)；
（2）采用二氧化硫?qū)μ且哼M(jìn)行硫漂脫色處理得到的成品糖，存在SO2殘留量高，貯存一段時(shí)間后會(huì)返黃，溶液經(jīng)一段時(shí)間儲(chǔ)存后有絮狀物等質(zhì)量問(wèn)題，并且生產(chǎn)過(guò)程中的SO2進(jìn)入大氣中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)；
（3）沒(méi)有對(duì)制糖過(guò)程中的產(chǎn)生的鹽分進(jìn)行有效地脫除，致使產(chǎn)品中灰分增加，品質(zhì)降低；
（4）原糖加工中的濃縮、結(jié)晶，分離，干燥工序設(shè)備繁瑣，且需要耗費(fèi)大量的水，汽，電等資源；
（5）生產(chǎn)出的結(jié)晶糖在有些下游客戶使用時(shí)還要進(jìn)行一次再溶解，這樣反復(fù)的溶解，結(jié)晶，再溶解過(guò)程，不僅使工藝變的繁瑣，而且容易造成糖分的大量流失，從而增加生產(chǎn)成本。
近年來(lái)，我國(guó)食品、飲料行業(yè)發(fā)展飛速，總產(chǎn)量已經(jīng)從2000年的1490.8萬(wàn)噸，迅猛增長(zhǎng)到2011年的1.2億噸，年均增長(zhǎng)率高達(dá)20.7%。目前，我國(guó)是全球第二大飲料消費(fèi)市場(chǎng)，因而對(duì)液體糖的需求也逐年增高。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的淀粉糖漿類產(chǎn)品，以其顏色好，應(yīng)用方便等特點(diǎn)深受用糖企業(yè)的青睞，已被作為精制蔗糖的替代品廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)工藝中。但是由于其口感與甜度等原因，淀粉糖不可能真正地替代蔗糖。若可直接生產(chǎn)蔗糖液體糖漿，不僅使制糖廠的生產(chǎn)工藝得到了簡(jiǎn)化產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高，而且生產(chǎn)的液體糖漿可以直接應(yīng)用，省去了晶體糖再溶后方可使用的不便與損失，既減少了制糖企業(yè)在加工過(guò)程中人力、物力、財(cái)力的消耗，大大降低了生產(chǎn)成本，也為食品、飲料企業(yè)在使用過(guò)程提供了更多的便利。
糖粉為潔白的粉末狀糖，顆粒非常細(xì)，同時(shí)約有3-10% 左右的淀粉混合物（一般為玉米粉）。因具有較好的流動(dòng)性、速溶性與良好的口感等特性而在西方世界廣受歡迎，可作為添加劑、甜味劑應(yīng)用于多種領(lǐng)域中。目前，生產(chǎn)糖粉的工藝流程主要是基于結(jié)晶糖的生產(chǎn)工藝，即結(jié)晶法，最后粉碎、過(guò)篩而成，但是該生產(chǎn)工藝步驟繁瑣、周期長(zhǎng)、能耗高，而且因?yàn)樘砑恿艘欢康牡矸鄱绊懥似滟|(zhì)地與口感，從而限制了其適用范圍。
（三）
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的高品質(zhì)糖漿與糖粉的制備方法。
本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種高品質(zhì)糖漿與糖粉的制備方法，以原糖為原料，包括如下步驟：
（1）將原糖用水溶解，得到原糖糖漿，將石灰乳與原糖糖漿一起通至凈化系統(tǒng)中，緩慢通入二氧化碳進(jìn)行飽充，飽充后的糖漿進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，先進(jìn)入澄清器，在通過(guò)超濾膜，最后得到清汁；
（2）將清汁用離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換脫色；
（3）將脫色后的清汁用混床樹(shù)脂脫鹽；
（4）將脫鹽后的清汁送入蒸發(fā)器中濃縮，得到濃縮至錘度≥65°Bx的目的糖漿；
（5）將脫鹽后的清汁噴霧干燥，得到糖粉，冷卻；
（6）將復(fù)配物與糖粉按1:7-9的重量比混合均勻，得到最終產(chǎn)品。
本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為：
步驟（1）中，原糖與水的溶解溫度為75-85℃，得到原糖糖漿的錘度為55-62°Bx；石灰乳的波美度為18-22°Be，飽充后的糖漿pH為7.8-8.2；飽充生成碳酸鈣沉淀以去除非糖物質(zhì)，碳酸鈣沉淀用真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)清洗，得到的糖蜜重新進(jìn)入凈化系統(tǒng)；飽充后的糖漿進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，首先進(jìn)入澄清器（板框壓濾）中，得到清澈透明的糖漿，而后再通過(guò)超濾膜進(jìn)行精密過(guò)濾，去除非糖物質(zhì)、大分子色素、膠體及蛋白等雜質(zhì)，得到清汁；超濾膜的孔徑為0.01-0.05μm，超濾溫度為40-80℃，操作壓力為0.7-1.0MPa，截留相對(duì)分子質(zhì)量為2000-5000。
步驟（2）中，清汁錘度為55-60°Bx，pH為7.5-8.5，脫色溫度為60℃，以1.5-2.0BV/h的流速進(jìn)入離子交換樹(shù)脂，進(jìn)樣體積為5-8倍樹(shù)脂體積；離子交換樹(shù)脂為丙烯酸型強(qiáng)堿性大孔陰離子樹(shù)脂D730、D750或D770，氯型運(yùn)行；樹(shù)脂再生液為由質(zhì)量濃度為8-10%的氯化鈉溶液和2-4%的氫氧化鈉溶液組成的堿性氯化鈉溶液。
步驟（3）中，脫色后的清汁錘度為50-55°Bx，pH為8.5-9.5，溫度為50-55℃下，按1.5-2.0BV/h的流速通過(guò)混床樹(shù)脂，混床樹(shù)脂流出液≥100μs/cm時(shí)，停止進(jìn)料；混床樹(shù)脂為丙烯酸型弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂D113或ZGC258和弱堿性陰離子樹(shù)脂ZGA408、D311或D313，陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂的重量比為1-2:2-1。
混床樹(shù)脂使用后，通過(guò)水洗分開(kāi)陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂，然后進(jìn)行再生；弱堿性陰離子樹(shù)脂的再生方式為依次經(jīng)過(guò)質(zhì)量濃度3-6%的鹽酸溶液洗、水洗、質(zhì)量濃度2-4%的氫氧化鈉溶液洗和水洗；弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂的再生方式為依次經(jīng)過(guò)質(zhì)量濃度2-4%的氫氧化鈉溶液洗、水洗、質(zhì)量濃度3-6%的鹽酸溶液洗和水洗。
步驟（4）中，濃縮采用MVR蒸發(fā)器，濃縮溫度為40-80℃。
步驟（5）中，噴霧干燥采用氣流式噴霧干燥機(jī)，脫鹽后的清汁的進(jìn)料質(zhì)量濃度為45-60%，進(jìn)料速度為50-100mL/min，進(jìn)風(fēng)溫度為150-170℃，出風(fēng)溫度為60-80℃；冷卻時(shí)，糖粉在冷卻室內(nèi)靜置冷卻，防止結(jié)塊，冷卻室溫度≤25℃，濕度≤60%。
步驟（6）中，復(fù)配物為質(zhì)量比為3:2的異麥芽酮糖和微囊粉的混合物；異麥芽酮糖與微囊粉代替淀粉而添加，提高了糖粉的抗吸潮能力，同時(shí)消除了淀粉所帶來(lái)的不利口感，亦賦予了糖粉一定的功能保健性。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：
（1）制備得到的糖漿色值低，灰分低、收率高、品質(zhì)優(yōu)良，可直接食用；
（2）制備得到的糖粉抗吸潮能力強(qiáng)，具有良好的流動(dòng)性，便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸，并且口感良好，具有一定的功能保健特性；
（3）自動(dòng)化程度高，節(jié)省了人工，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；
（4）工藝簡(jiǎn)單，便于操作和調(diào)整，能耗低，成本低。
（四）附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
（五）具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1：
如圖 1 所示，本發(fā)明所述一種高品質(zhì)糖漿與糖粉的制備工藝包括以下步驟：
(1)預(yù)處理
a.化糖 將原糖用水溶解，得到原糖糖漿；化糖溫度75℃，原糖糖漿錘度55°Bx;
b.凈化 將石灰乳與原糖糖漿一起通至凈化系統(tǒng)中，緩慢通入二氧化碳進(jìn)行飽充，生成碳酸鈣沉淀以去除非糖物質(zhì)；石灰乳波美度18°Be，飽充糖漿pH 8.0。
c.過(guò)濾 飽充后的糖漿進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，首先進(jìn)入澄清器 (板框壓濾) 中，得到清轍透明的糖漿，而后再通過(guò)超濾膜進(jìn)行精密過(guò)濾，去除非糖物質(zhì)、大分子色素、膠體及蛋白等雜質(zhì)，得到清汁；超濾膜孔徑為0.05μm，超濾溫度為60℃，操作壓力為0.7mPa，截留相對(duì)分子質(zhì)量為2000。
(2)脫色
將預(yù)處理后得到的清汁用離子交換樹(shù)脂進(jìn)行脫色；清汁錘度55°Bx，溫度60 ℃，pH8.5，以1.5BV/h的流速進(jìn)入脫色系統(tǒng)(離子交換樹(shù)脂)中。
(3)脫鹽
將脫色后得到的清汁用混床樹(shù)脂脫鹽；清汁錘度45°Bx，pH9.5、色值100IU左右、按1.5-2.0BV/h流速通過(guò)脫鹽系統(tǒng)(混床樹(shù)脂層)，出柱糖漿色值≤80IU，電導(dǎo)≤100μs/cm。
(4)濃縮
將經(jīng)過(guò)脫鹽后得到的清汁送入蒸發(fā)器(MVR)中濃縮，將其濃縮至錘度為≥65°Bx，即得到目的糖漿；濃縮溫度為60℃。
(5)噴霧干燥
對(duì)脫鹽后得到的糖漿進(jìn)行噴霧干燥，得到糖粉，冷卻，防止結(jié)塊。噴霧干燥機(jī)為氣流式噴霧干燥機(jī)，進(jìn)料速度：80mL/min，進(jìn)風(fēng)溫度150 ℃：，出風(fēng)溫度65 ℃。冷卻室溫度≤25℃(低于室溫)，濕度≤50%。糖粉水分含量0.21%。
(6)復(fù)配
將復(fù)配物(異麥芽酮糖與微囊粉，比例4:1)與糖粉按1:9比例混合均勻，得到最終產(chǎn)品。
由表1可以看出經(jīng)超濾、脫色樹(shù)脂和混合床樹(shù)脂連續(xù)處理后的糖漿灰份含量、色值都明顯下降；隨著糖漿純度的提高，蔗糖份含量也在不斷提高；另外pH值在堿性范圍內(nèi)先升后降也有效避免了糖漿中蔗糖的轉(zhuǎn)化，保證了最終產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
多批次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用此工藝生產(chǎn)液體糖漿，工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 4093—2010的要求。
由表3可以看出，對(duì)比多項(xiàng)指標(biāo)，新工藝對(duì)于傳統(tǒng)工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
由表4、5、6 可知新工藝所制備的糖粉明顯具有更強(qiáng)的抗吸潮能力，優(yōu)于傳統(tǒng)工藝制得的糖粉。
由表7可看出，噴霧干燥法制得的糖粉，其流動(dòng)性、速溶性等多項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)的結(jié)晶法所指的的糖粉，并且縮短了工藝周期，降低了能耗。
實(shí)施例2：
如圖 1 所示，本發(fā)明所述一種高品質(zhì)糖漿與糖粉的制備工藝包括以下步驟：
(1)預(yù)處理
a.化糖 將原糖用水溶解，得到原糖糖漿；化糖溫度75℃，原糖糖漿錘度60°Bx;
b.凈化 將石灰乳與原糖糖漿一起通至凈化系統(tǒng)中，緩慢通入二氧化碳進(jìn)行飽充，生成碳酸鈣沉淀以去除非糖物質(zhì)；石灰乳波美度18°Be，飽充糖漿pH8.0。
c.過(guò)濾 飽充后的糖漿進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，首先進(jìn)入澄清器(板框壓濾)中，到清轍透明的糖漿，而后再通過(guò)超濾膜進(jìn)行精密過(guò)濾，去除非糖物質(zhì)、大分子色素、膠體及蛋白等雜質(zhì)，得到清汁；超濾膜孔徑0.05μm，超濾溫度為60℃，操作壓力為1.0mPa，截留相對(duì)分子質(zhì)量為2000。
(2)脫色
將預(yù)處理后得到的清汁用離子交換樹(shù)脂進(jìn)行脫色；清汁錘度50°Bx，溫度60 ℃，pH8.5，以1.5BV/h的流速進(jìn)入脫色系統(tǒng)(離子交換樹(shù)脂)中。
(3)脫鹽
將脫色后得到的清汁用混床樹(shù)脂脫鹽；清汁錘度40°Bx，pH 9.5、色值100IU左右、按1.5-2.0BV/h流速通過(guò)脫鹽系統(tǒng)(混床樹(shù)脂層)，出柱糖漿色值≤80IU，電導(dǎo)≤100μs/cm。
(4)噴霧干燥
對(duì)脫鹽后得到的糖漿進(jìn)行噴霧干燥，得到糖粉，冷卻，防止結(jié)塊。噴霧干燥機(jī)為氣流式噴霧干燥機(jī)，進(jìn)料速度：85mL/min，進(jìn)風(fēng)溫度160 ℃，出風(fēng)溫度70℃。冷卻室溫度≤25℃(低于室溫)，濕度≤60%。得到糖粉水分含量0.21%。
(5)復(fù)配
將復(fù)配物(異麥芽酮糖與微囊粉，比例4:1與糖粉按1:9比例混合均勻，得到最終產(chǎn)品。
由表8可以看出經(jīng)超濾、脫色樹(shù)脂和混合床樹(shù)脂連續(xù)處理后的糖漿灰分含量、色值都明顯下降；隨著糖漿純度的提高，蔗糖分含量也在不斷提高；另外pH值在堿性范圍內(nèi)先升后降也有效避免了糖漿中蔗糖的轉(zhuǎn)化，保證了最終產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
多批次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用此工藝生產(chǎn)液體糖漿，工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 4093—2010的要求。
從糖漿的成分上，對(duì)新舊工藝進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)數(shù)據(jù)與表3中數(shù)據(jù)相同，可以看出，新工藝對(duì)于傳統(tǒng)工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
由表10.11.12可知，新工藝所制備的糖粉明顯具有更強(qiáng)的抗吸潮能力，優(yōu)于傳統(tǒng)工藝制得的糖粉。
由表13可看出，噴霧干燥法制得的糖粉，其流動(dòng)性、速溶性等多項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)的結(jié)晶法所指的的糖粉，并且縮短了工藝周期，降低了能耗。