用納濾技 術(shù)對(duì)清汁進(jìn)行處理，一方面可將大量水分透過，從而實(shí)現(xiàn)清汁的預(yù)濃縮；另一方面，則可通 過截留分子量的選擇，使分子量比蔗糖小的小分子雜質(zhì)（如還原糖、甜菜堿等）選擇性透 過，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)清汁的提純。
[0038] 所述納濾膜為有機(jī)納濾膜或者陶瓷納濾膜，但從降低成本和實(shí)際過濾效果的角度 考慮，優(yōu)選卷式有機(jī)納濾膜或管式有機(jī)納濾膜。
[0039] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，使用截留分子量400Da的卷式有機(jī)納濾膜進(jìn)行 納濾。
[0040] 步驟（3)中，所得截留液完全回流至清汁儲(chǔ)罐，納濾透過液中因含有小分子非糖 雜質(zhì)，并且蔗糖純度較低（35wt%以下），因此可收集后用作甜菜清洗用水，也可作為廢水 直接排放?？紤]到納濾透過液中含有小分子非糖雜質(zhì)，如果循環(huán)利用于甜菜清洗后的制糖 工藝中，則后續(xù)仍然需要去除這些小分子非糖雜質(zhì)，因此，并不適合進(jìn)行這樣的循環(huán)利用。 [0041 ] 納濾過程中，膜過濾通量會(huì)逐漸下降。為了能重復(fù)使用納濾膜，優(yōu)選對(duì)納濾膜進(jìn)行 清洗。具體而言，當(dāng)膜過濾通量下降至初始通量的70%左右時(shí)，可以停止過濾，對(duì)膜進(jìn)行清 洗?？梢圆捎矛F(xiàn)有技術(shù)中常用的膜清洗流程進(jìn)行所述膜清洗。當(dāng)清洗后的膜純水透過通量 達(dá)到首次使用時(shí)純水透過通量的80%以上時(shí)，即認(rèn)為清洗完成。
[0042] 為了保證濃縮提純過程連續(xù)進(jìn)行，本發(fā)明的方法優(yōu)選采用多組納濾膜設(shè)備進(jìn)行過 濾，以便膜設(shè)備的輪流清洗。
[0043] 清汁經(jīng)納濾提純濃縮后，所得截留液直接進(jìn)入后續(xù)稀汁硫漂和蒸發(fā)結(jié)晶。
[0044] 本發(fā)明還涉及一種制糖方法，所述方法包括：
[0045] (1)獲得適于納濾的甜菜制糖清汁；
[0046] (2)將所述清汁的溫度從90°C左右降低至不低于30°C;
[0047] (3)使用截留分子量220Da_500Da的納濾膜，在10Bar_40Bar壓力下對(duì)所述清汁進(jìn) 行過濾濃縮，得到濃縮提純后的甜菜制糖清汁；
[0048] (4)將得到的所述甜菜制糖清汁進(jìn)行硫漂脫色，蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶，得到糖產(chǎn)品。
[0049] 由甜菜制糖的整體工藝而言，傳統(tǒng)制糖工藝流程與改進(jìn)后的制糖新工藝流程對(duì)比 如圖3所示。從圖3看出，本發(fā)明所采用的制糖工藝流程加入了納濾處理工序。因此，該工 藝路線對(duì)傳統(tǒng)制糖工藝的改動(dòng)較小，推廣應(yīng)用的難度較低。
[0050] 傳統(tǒng)制糖工藝中，采用多效蒸發(fā)將清汁錘度濃縮至60Brix左右，該過程為糖廠的 主要耗能步驟；然而，采用納濾進(jìn)行預(yù)濃縮，可有效減少后續(xù)蒸發(fā)濃縮的能耗。清汁中蔗糖 純度的提高，能夠增加后續(xù)蒸發(fā)濃縮工藝中蔗糖的結(jié)晶率，減少糖蜜量；根據(jù)理論計(jì)算，當(dāng) 清汁純度值增加1%時(shí)，蔗糖產(chǎn)量能夠增加1. 5%左右，因此清汁純度的提高對(duì)糖廠增收意 義重大。
[0051] 實(shí)施例
[0052] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所 用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0053] 本發(fā)明中，所述"錘度"又稱"白利度"，是指糖汁中可溶性固形物（包括蔗糖和其 他可溶性非糖成分）質(zhì)量占糖汁總質(zhì)量的百分比，是蔗糖生產(chǎn)過程中的重要檢測(cè)指標(biāo)。通 常，使用折光計(jì)在20°C測(cè)定錘度，單位為Brix。
[0054] 所述糖度是指糖汁中的鹿糖的質(zhì)量百分比，即，糖度=鹿糖質(zhì)量/糖汁總質(zhì) 量X100%，單位:wt%。通常采用一次旋光法測(cè)定糖度，檢測(cè)設(shè)備為自動(dòng)旋光儀。其測(cè)試 原理為：利用蔗糖的旋光性質(zhì)（具有使偏振光平面向右旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)），其偏轉(zhuǎn)角度與蔗糖的 濃度成正比，因此，可以用旋光儀測(cè)定溶液中蔗糖的濃度。
[0055] 所述純度是指糖汁中的蔗糖質(zhì)量占可溶性固形物質(zhì)量的百分比，純度的計(jì)算公式 為：純度=蔗糖質(zhì)量/可溶性固形物質(zhì)量X100 % =糖度/錘度X100 %，單位:wt%。其中， 所述可溶性固形物是指糖汁中的蔗糖分以及非糖分（除蔗糖、水之外的其他可溶性成分）。
[0056] 如下實(shí)施例中，測(cè)定錘度所使用的折光錘度計(jì)為ATAGORX-5000α折光計(jì)；測(cè)定 糖度所使用的自動(dòng)旋光儀為上海申光SGWzz-Ι自動(dòng)旋光儀。測(cè)定時(shí)，直接取納濾處理前的 甜菜制糖清汁、納濾透過液以及納濾濃縮液，使用上述儀器進(jìn)行測(cè)定。
[0057] 實(shí)施例1
[0058] 膜類型：卷式膜
[0059] 截流分子量：400Da左右，膜面積2. 6m2
[0060] 設(shè)備：卷式膜（型號(hào)SPPM-25S-1，三達(dá)膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司）表2卷式膜設(shè) 備運(yùn)行參數(shù)表
[0061]
[0062] 表3納濾加工物料參數(shù)表
[0063]
[0064] 表4物料特性參數(shù)表
[0065]
[0066] 與納濾處理前的甜菜制糖清汁相比，得到的濃縮清汁錘度提高6.IBrix，糖度提高 5. 6wt%，同時(shí)提高純度1. 38個(gè)百分點(diǎn)；經(jīng)計(jì)算，納濾可使蒸發(fā)負(fù)荷降低百分比達(dá)37. 9%。 本發(fā)明中，所述的"蒸發(fā)負(fù)荷降低百分比" =[1_(納濾處理之后濃縮液中的水含量+納濾 處理之前清汁中的水含量）]X100 %。
[0067] 實(shí)施例2
[0068] 膜類型：卷式膜
[0069] 截流分子量：400Da左右，膜面積2. 6m2
[0070] 設(shè)備：卷式膜（型號(hào)SPPM-25S-1，三達(dá)膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司）
[0071] 表5卷式膜設(shè)備運(yùn)行參數(shù)表
[0072]
[0073] 表6納濾加工物料參數(shù)表
[0074]
[0075] 表7物料特性參數(shù)表
[0076]
[0077] 與納濾處理前的甜菜制糖清汁相比，得到的濃縮清汁錘度提高4. 9Brix，糖度提高 4. 55wt%，同時(shí)提高純度1. 03個(gè)百分點(diǎn)；經(jīng)計(jì)算，納濾可使蒸發(fā)負(fù)荷降低百分比達(dá)34. 3%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)甜菜制糖清汁進(jìn)行濃縮提純的方法，所述方法包括： (1) 獲得適于納濾的甜菜制糖清汁； (2) 將所述清汁溫度從90°C左右降低至不低于30°C; (3) 使用截留分子量220Da-500Da的納濾膜，在10Bar-40Bar壓力下對(duì)所述清汁進(jìn)行過 濾濃縮，得到濃縮提純后的甜菜制糖清汁。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述適于納濾的甜菜制糖清汁中，蔗糖占 10wt% -15wt%，水分占84wt% -89wt%，鹿糖純度為85wt% -92wt%，其中，鹿糖純度指所 述清汁中蔗糖成分占可溶固形物的重量比。3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述適于納濾的甜菜制糖清汁是經(jīng)過雙碳飽充 澄清法處理后獲得的甜菜制糖清汁。4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟（2)中，將所述清汁溫度從90°C 左右降低至不低于30 °C，優(yōu)選降低至40°C-90 °C、更優(yōu)選40°C-60 °C，特別優(yōu)選40°C-45 °C。5. 如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟（3)中，所述截留分子量?jī)?yōu)選為 350Da-450Da，進(jìn)一步優(yōu)選400Da;所述納濾壓力為10Bar-40Bar，優(yōu)選為20Bar。6. 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟（3)中，所述納濾膜為有機(jī)納濾 膜或者陶瓷納濾膜，優(yōu)選卷式有機(jī)納濾膜或管式有機(jī)納濾膜。7. 如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟（3)中，當(dāng)膜過濾通量下降至初 始通量70 %時(shí)，對(duì)膜進(jìn)行清洗。8. 如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟（3)中，采用多組納濾膜設(shè)備進(jìn) 行過濾。9. 如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟（3)中獲得的截留液被收集后用 作甜菜清洗用水。10. -種制糖方法，所述方法包括： (1) 獲得適于納濾的甜菜制糖清汁； (2) 將所述清汁溫度從90°C左右降低至不低于30°C; (3) 使用截留分子量220Da-500Da的納濾膜，在10Bar-40Bar壓力下對(duì)所述清汁進(jìn)行過 濾濃縮，得到濃縮提純后的甜菜制糖清汁；以及 (4) 將得到的所述甜菜制糖清汁進(jìn)行硫漂脫色，蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶，得到糖產(chǎn)品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)甜菜制糖清汁進(jìn)行濃縮提純的方法，所述方法包括：(1)獲得適于納濾的甜菜制糖清汁；(2)將所述清汁溫度從90℃左右降低至不低于30℃；(3)使用截留分子量220Da-500Da的納濾膜，在10Bar-40Bar壓力下對(duì)所述清汁進(jìn)行過濾濃縮，得到濃縮提純后的甜菜制糖清汁。本發(fā)明還涉及一種包含上述步驟(1)-步驟(3)的制糖方法。本發(fā)明的對(duì)甜菜制糖清汁進(jìn)行濃縮提純方法得到的濃縮清汁錘度(Brix)提高4Brix-7Brix，糖度提高4wt％-7wt％，純度提高1-2個(gè)百分點(diǎn)，蒸發(fā)負(fù)荷降低百分比達(dá)30％-50％。
【IPC分類】C13B25/00, C13B20/00, C13B20/16, C13B30/00
【公開號(hào)】CN105420419
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510917172
【發(fā)明人】王寶, 徐光輝, 林旭琦, 涂叢慧, 何洪新, 張菡
【申請(qǐng)人】中糧集團(tuán)有限公司, 中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司, 中糧屯河股份有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日