甜菜制糖工艺指标及工业自动化探析
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摘要：目前，我国整体社会经济处在一个飞速发展的阶段，飞速发展的经济推动了我国科学技术的进步，而科学技术的进步则带动了我国甜菜制糖技术和制糖业的发展。近年来，我国制糖业和甜菜制糖技术得到了突破性的进展，具体来讲，在制糖条件和制糖种类以及制糖技术已趋于完善化，形成了属于我国独特的一套完整制糖体系，但是，随着制糖业和甜菜制糖技术的不断进步以及我国人民在日常生产生活中对糖的需求量，制糖种类以及制糖效率逐渐满足不了我国人民的需求，所以，在信息时代的今天，我国制糖业要想持续发展，就必须借助工业自动化技术，从而减少不必要的人力物力浪费，进而能够使得制糖工艺技术得到持久性进步。
目前，我国现代化的甜菜制糖工艺技术和自动化的制糖行业都正随着我们国家科学技术的发展与进步而不断在发展，但是如果要想更好地迎合当前我国工业现代化建设的发展，就必须结合工业现代化的需求，引进工业自动化人才。甜菜是我国人民家庭中常见的食物之一，其主要用途一方面是直接烹饪，另一方面是用于制糖，因为甜菜中糖含量较大，并且目前世界制糖业中将近一半含量的糖都是通过甜菜制作出来的。本文通过介绍甜菜制糖工艺以及工业自动化技术，希望能够为我国制糖业的发展添砖加瓦。
一、制糖业制糖工艺指标的制定以及必要性分析
（一）制糖业制糖工艺指标的制定
在我国目前现有的制糖工艺技术中，以下几点是关键的硬性指标：（1）蒸发。在我国制糖厂制糖的整个过程中，蒸发是其中重要的环节，具体来讲，蒸发气温要维持在较高温度范围，例如100℃左右，而且蒸发时间较长，如果蒸发时间或者是其它外在影响因素影响较大，则会使得糖味道产生变化，此外，值得注意的是，在蒸发的过程中温度也不能过高，例如不能高于120℃，否则会对制糖生产造成不利影响。（2）澄清。澄清这一工艺在当前我国整个制糖厂的生产过程中也发挥了至关重要的作用，在很大程度上会直接影响到成品糖的质量。在整个亚硫酸法澄清工艺的过程中，存在非常重要的几个影响因素：中和pH值、硫熏强度、加热强度、时间以及温度等，具体来讲，亚硫酸法再次澄清的pH值至少比亚硫酸法低0.1~0.2，这主要是由于在再次澄清工艺的时间和加热过程中，亚硫酸钙和磷酸钙进一步被分解而导致的。产生的是化学反应的实际成果，针对这种情况，工艺指标的确定就必须以清汁pH值作为整个制糖流程控制的标准，从而才能控制整体制糖流程的进度和质量。第（3）pH值。现代国家这些制糖厂生产制糖的整个流程中，pH值也是非常重要的影响因素之一，不仅仅体现在澄清工艺过程中，而且在制糖的整体流程中都发挥着非常重要的影响。
（二）制糖业制定制糖工艺指标的必要性分析
通过良好的制糖工艺技术才能制作出质量过关的成品糖，制糖业制定制糖工艺指标就显得尤为重要。在我国，由于不同地区和自然环境的差距，不同制糖作物的含糖量不同，甚至同一制糖作物的含糖量也不一样，例如甘蔗，有的甘蔗天然色素含量较大，而有的甘蔗天然色素含量较小，此外，在制糖厂制糖的过程中，还会区分非糖分是有机的还是无机的，甚至是不含氮的，因为不同的非糖分含量对成品糖的制作影响会非常大，在制糖厂和作物制糖的工艺和过程中，需要在作物中加入较大量的石灰，而且在所有制糖厂和作物脱色时都需要通过提高硫熏的强度。当然，对于如何判断制糖作物的成熟性和应用程度，一个重要评判指标便是还原糖含量的多寡，对于成熟度相对较低或者更高的制糖作物，本身所具有的还原糖含量相对较高，这种情况下，在制造厂进行制糖的时候，就不可以在石灰中加入太多，否则会影响成品糖的质量和口感。总之，制糖业制定的制糖工艺指标在一方面能够判断制糖作物能不能制糖，或者是该怎么制糖，另一方面可以标准制糖厂在制糖过程中各种影响因素或者添加剂含量的影响大小，或者是确定一个成品糖可出售的标准，从而能够正常满足我国人民生产生活的需要。
二、甜菜制糖中的清净工艺
（一）亚硫酸法甜菜制糖工艺的清净效果
目前，我国制糖厂关于甜菜制糖主要有两种制糖工艺，第一种是亚硫酸法甜菜的制糖工艺，第二种是碳酸法甜菜制糖工艺，下面关于亚硫酸法甜菜的制糖方法和其工艺做出简单的探讨。亚硫酸法甜菜制糖的生产工艺主要特征是一种适合我国现代甜菜在日常饮食中所需要进行的白砂糖和原材料中处于贮藏和存储状态极为良好的现象，具体而言，经过亚硫酸法甜菜制糖，生产工艺清洁和效果已能够完全达到我们在当前我国日常饮食中所使用白砂糖的规定标准，而且通过亚硫酸法甜菜制糖工艺得到的白砂糖或者是绵白糖都能够达到非常好的标准，此外，对于亚硫酸法甜菜制糖的工艺来讲，也存在着与其相关的缺陷，例如有可能会导致成品糖的质量不够理想，色泽指标较高等，而且使用亚硫酸制成的成品糖不利于日常存储，所以在使用亚硫酸法制糖时，应该格外注意由我国制糖业制定的制糖工艺标准指标。
（二）碳酸法甜菜制糖工艺的清净效果
本文介绍了碳酸法甜菜制糖方法和工艺中的清洁效果。碳酸法甜菜制糖工艺的清洁和效果主要取决于高温法，所以关于滤泥的污染问题在实际应用中也得到相应的解决，主要的特点之一是可以节约石灰使用量，节省了生产成本，进而导致制糖厂关于甜菜制糖的成品糖质量大大提高。
三、制糖业制糖的自动化技术分析
目前，我国有的制糖厂已经采用了自动控制技术，例如pH值的控制，很多制糖厂都采用自动控制技术来控制pH值，而且在我国科学技术水平日益发展的今天，自动化技术能够为我国各大基础性建设领域都提供非常大的帮助，能够减少很多不必要资源的浪费，就制糖行业来讲，自动化技术可以有效地增加成品糖产量和改善其他成品糖产出。具体看，有以下几点：第一，压榨机车间的管理是自动化，目前，我国各大型制糖厂在压榨机车间使用的均衡推进压榨机控制系统主要包括两套不同的控制系统，其中一套是通过实时压榨量作为控制核心点的方式来对其进行控制，另一套则是通过实时压榨量和混合汁中含有磷酸的量，作为控制核心点。自动控制与人工控制相对比的话，不仅在一定程度上加大了成品糖生产的效率，具体来看，在压榨或添加方面来讲，不需要人工干预，通过设置自动系统，可以让添加剂和磷酸按照预定比例来进行实时稳定的压榨和添加，从而大大提高了工作效率，而且还能够避免不必要的劳动的浪费。第二，澄清和蒸发的自动化，如果在澄清和蒸发流程中引入自动化技术控制，则会在很大程度上提高成品糖的产量和质量。具体来看，控制好混合汁箱、中和汁箱、沉降箱、清汁箱等的安装液位监测点，以我国制糖业制定的制糖工艺标准来作为控制参考点，从而能够合理地控制自动化系统的控制效果，此外，除了在室内安装不同控制点的液位监视检测系统以外，也可以在室内设置不同的箱罐温度监视点，并且设置温度报警装置，防止由于温度较高或温度较低从而导致成品糖的质量偏差。充分地利用工业自动化技术，可以在很大程度上减少能源消耗，并且大大地提高了葡萄酒中糖分的吸收和利用率。第三，结晶阶段的自动化，目前，我国各大制糖厂制糖过程结晶的方法大约有两种：间歇式结晶法和连续式结晶法，从两种方法的不同点来看，连续式结晶法的主要特点在于液面底，而且由于静压损失较小，在一定程度上也可能会有利于底部参数产生蒸气，而间歇式结晶则不同，加热时的液面面积与糖膏体积的百分比会随着结晶深度的推移逐渐减少，这在一定上对结晶程度造成很大的影响，如果这两者可以结合，那么就可以大大提高成品糖质量，利用工业自动控制技术代替人工控制，一方面有利于节能，另一方面有利于成品糖的产出。而且就结晶过程来讲，自动化控制技术不单单是用于液位控制，在晶粒数和纯度方面也可以得到自动化技术的控制，从而为我国制糖厂进一步提高制糖质量和制糖效率做出巨大的贡献。
四、结语
随着我国产业现代化的进一步飞速发展以及科学信息技术的极大进步，我国各大领域都在不断寻求创新发展之路。对我国制糖业来讲，能够结合先进的科学技术手段，接轨工业自动化控制技术，在一定程度上来讲，能够加强我国制糖业的整体发展效率。本文就甜菜制糖工艺指标以及工业自动化控制技术进行简单的分析和探讨，并且介绍现阶段我国制糖业制糖的主要工艺指标以及方法，希望能够为我国制糖业制糖工艺与工业自动化技术结合做出贡献。
参考文献：
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作者:刘全英 单位:内蒙古敕勒川糖业有限责任公司
