【图】传统制作甘蔗糖的两大方法 手工蔗糖好吃又好玩

蔗汁的化学成分，随甘蔗的化学成分、甘蔗收获后存放时间和环境等不同而变化。表1 [蔗汁成分]为蔗汁化学成分。
80年代后期以来，甘蔗提汁技术一方面倾向于加强甘蔗预处理，使破碎度提高到70～80%；注重采用高位入料槽，或者采用压力入料辊（又称齿状入料辊）两个与传统的三辊压榨机组成五辊压榨机，以强化压榨机的入料，并进行预压缩，从而提高压榨机生产能力；另方面在渗浸工艺上，又在复式渗浸系统的基础上，采用压榨机出来的稀汁的大部分回流本座压榨机，使在不增加渗浸水量的前提下增加渗浸液量，使蔗渣含液量达到饱和，呈饱和渗浸，充分渗浸与稀释蔗料的残留糖分，达到进一步提高糖分抽出的目的。
压榨法耗用钢材与电力较多，但它具有的处理甘蔗能力适应性强、技术管理方便和运行可靠等优点，使之迄今仍是甘蔗提汁的主要方法。
甘蔗渗出法
甘蔗渗出法的基本原理是利用甘蔗细胞中的细胞质与细胞壁之间有一层细胞质膜，对细胞外面的物质能起选择吸收的渗透作用。因此，可以应用固―液萃取的浸沥操作，通过洗涤、稀释、浸透和扩散作用把甘蔗中蔗糖分子转移于渗出汁中，达到提取糖分的目的。
甘蔗渗出法提汁工艺主要包括甘蔗预处理、糖分渗出和湿蔗渣脱水。渗出工艺又可分成两类：一类是蔗丝渗出，甘蔗经预处理成蔗丝后进入渗出器，经渗出水和稀汁渗浸得渗出汁；一类是蔗渣渗出，是甘蔗预处理后的蔗丝先经一台压榨机，榨取相当于甘蔗含糖的60～80%的原蔗汁后，再进入渗出器作进一步的渗出提汁，压榨出原蔗汁与渗出汁合并成混合汁送清净处理。从渗出器出来的蔗料称湿蔗渣，水分约85%，入脱水设备脱水，将水分降至50%以下，送锅炉作燃料或作其他工业原料。脱水设备所得稀汁称脱水汁，通常经加入磷酸、石灰和加热等化学、物理方法清净处理，清汁导回渗出器以助萃取和多回收糖分。渗出法糖分抽出率与压榨法大体相同。
甘蔗预处理工艺要求的甘蔗破碎度，对蔗渣渗出法为75～80%，对蔗丝渗出法达到85～90%，蔗丝幼细、片状，蔗屑不应过多，以利于更有效地渗出甘蔗糖分。预处理设备常用撕裂机或重锤式撕裂机，切蔗机或其组合设备。脱水设备多用三辊压榨机。渗出器有多种形式，主要有Silver型、BMA型、De Smet型、DdS型和Saturne型等。不同形式的渗出器各具特点，但工艺效果大致相同。各种渗出器都具有使蔗料连续向前移动或旋转推前的运动构件、分级渗淋系统。预处理的蔗料送入渗出器的一端，在另一端加入约甘蔗量25%的渗出水，以渗淋萃取糖分，并从此端排出湿蔗渣。借助多级渗淋系统，使蔗料与萃取液经受多级逆流渗滤，渗出汁自入蔗料端排出。渗淋系统级数，蔗丝渗出用12～18级，渗出时间20～35分钟；蔗渣渗出用8～12级，渗出时间16～26分钟。渗出温度是通过加热渗淋稀汁，使维持渗出器内热裂区渗出汁温度在80～90℃，最终渗出汁温度在50～65℃。影响渗出糖分抽出效率的主要因素，是甘蔗破碎度、渗出温度、时间和渗出水加入量。渗出器生产能力主要取决于它的规范尺寸和流过蔗料层的蔗汁流速。而影响蔗汁流过蔗料层速度的因素是甘蔗质量、预处理破碎度、蔗料层厚度、脱水汁质量和渗出温度。
渗出提汁法具有省钢材、省动力、省投资、省维修费用等优点。但技术管理要求较高，耗用蒸汽较多。
清净 
借助清净剂和加热所起的化学和物理化学作用，并通过固液分离方法，尽可能除去混合汁中影响蔗糖结晶的各种非糖物质，获得色值较低、清晰、较纯净的清净汁。
甘蔗制糖方法是以清净过程中使用的主要清净剂来命名。各产糖国家用甘蔗生产白砂糖、粗糖的通用清净方法主要有亚硫酸法、石灰法和碳酸法。
亚硫酸法　采用石灰和二氧化硫为主要清净剂。混合汁经预灰（图2[ 亚硫酸法工艺流程]）、一次加热、硫熏中和、二次加热后入沉降器，分离出清净汁和泥汁泥汁经过滤得滤清汁，它与清净汁混合再经加热、多效蒸发成糖浆，再经糖浆硫熏得清糖浆作结晶原料。
亚硫酸法工艺原理主要是利用亚硫酸离子与钙离子反应生成亚硫酸钙粒子，吸附蔗汁中的色素；加热凝聚胶体物质与加速沉降；调节中和pH值而达到某些非糖物的凝聚点而生成沉淀等化学和物理化学的作用以达到清净的目的。预灰与一次加热对蔗汁中微生物的繁殖亦会起到抑制的作用。
亚硫酸具还原性，是一种漂白剂。它把色素暂时还原成无色物质，当与空气长期接触又会渐渐呈色。这就是亚硫酸法制得的白砂糖放置时间较长会变黄的原因之一。
蔗糖在酸性条件下会水解成葡萄糖与果糖等分子混合物，称为转化糖。由于其具还原性，制糖工业又称之为还原糖。还原糖在酸性溶液中稳定，在碱性溶液中当温度较高时则迅速分解，生成有机酸如己糖二酸、葡萄糖酸等及深色的络合物。这些物质不易除去。深色的络合物还影响产品色值。糖浆硫熏控制调节其pH值，是为了防止结晶时还原糖分解，增加色值，并利用亚硫酸的漂白作用降低色值和粘度。
硫熏中和过程的二氧化硫是借燃硫炉燃烧硫磺时生成。气态二氧化硫由类似水喷射式真空抽吸器的多喷嘴立式管道硫熏中和器抽入。在管道内与作喷射的蔗汁充分接触，反应生成亚硫酸。同时，在该器尾管及储汁箱分几点加入石灰与之中和，从而完成硫熏中和工艺过程。
加热设备大多采用多程列管式加热器。泥汁过滤普遍采用转鼓式真空吸滤机，亦有采用通用的板框式压滤机。带搅拌连续沉降器（又称Dorr式沉降器）是沉降分离设备之一。它以隔板分成4或5层，顶层为凝聚层，底层为泥汁增浓层，中间几层为沉降层。清净汁主要从各沉降层放出。泥汁借助于该器中心轴慢慢带动它的泥汁耙，使之流向底层而放出，达到沉降分离的目的。
在亚硫酸法流程中，通常还用磷酸作辅助清净剂。它与石灰作用形成絮凝状的沉淀。它对部分非糖物和色素具有较强的吸附作用。制糖工业界普遍认为，混合汁中含有效五氧化二磷300～400ppm，清净可获良好的效果。

2002-2012年，糖厂广泛使用一种能起絮凝作用的人工合成的聚合电解质，又称絮凝剂。它是一类高分子化合物。常用的有聚丙烯酰胺，分子量在200万到2000万左右。它的用量极少，几个ppm便足以促使粒子聚成粗大的絮状团粒，加速沉降及过滤。

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