甘蔗制糖原理与技术实验

甘蔗制糖原理与技术实验广西大学轻工与食品工程学院实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验目的要求1.了解自由汁、浸出液及破碎度概念；2.了解甘蔗破碎度高低对压榨提汁的影响；3.掌握测定甘蔗破碎度方法（排气浸出法）及计算。实验原理甘蔗经预处理（或压榨）后，相当部分的含糖细胞已经破裂。在甘蔗的含糖的全部细胞中，经预处理（或压榨）后已破裂细胞所占的百分率称为破碎度。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验原理在测定及计算中，破碎度是以破碎细胞中蔗糖（或糖度）量占全部细胞内蔗糖（或糖度）量的百分率表示。在已破裂细胞内所含的甘蔗汁，称为“自由汁”。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验原理破碎度的测定有不同的方法，本测定采用的是排气浸出法。排气浸出法是用抽真空排气，解除真空，再抽真空如此重复多次，使已破裂的含糖细胞中的糖分转移到浸渍水中，实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验原理而未破裂细胞的含糖分则不会转移到浸渍水中。通过测定浸出液的糖分和碎蔗的糖分便可计算出甘蔗糖分细胞破碎度。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验装置实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤1.测定蔗料水分先将干洁瓷盘称重，然后迅速称取均匀样品100.0克，放入烘箱内，在125～130℃温度下干燥1.5小时，取出称重，实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤1.测定蔗料水分再放入烘箱内干燥约半小时，再次称重，如两次称重相差在0.1克以内，即作为恒重，否则须继续干燥至恒重为止。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤2.测定蔗料锤度、转光度及纤维分先称取蒸煮盅连盅压的重量，然后迅速称取均匀样品100.0克于盅内，加入内含12.5°Bx碳酸钠溶液5毫升的热水(约70℃)1000克；实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤2.测定蔗料锤度、转光度及纤维分以盅压作盖将蔗料轻轻压平。置入沸水浴中蒸煮1.5小时，蒸煮时每隔15分钟用盅压轻压蔗料一次(共压五次)，使蔗糖充分渗出。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤2.测定蔗料锤度、转光度及纤维分蒸煮完毕将盅置入冷水浴中冷却至室温，抹干，称重，记录重量后，用盅压尽量将溶液挤出，然后测定蒸煮液的锤度及温度。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤2.测定蔗料锤度、转光度及纤维分再取200mL蒸煮液于250mL锥形瓶中，加入适量碱性醋酸铅粉，摇匀、过滤，以200毫米观管测定其旋光读数。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤3.测定蔗料自由汁转光度称取蔗料400克，置于真空干燥器中，加水2000毫升（内含有5%碳酸钠溶液20毫升）。置入有孔圆玻璃板，实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤3.测定蔗料自由汁转光度并将弹簧放在玻璃板上，盖上玻璃盖，借弹簧和有孔玻璃板的作用，以防止减压时蔗料浮起液面而影响糖分浸出。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤3.测定蔗料自由汁转光度然后启动真空泵，待真空度达86.7～93.3KPa（650～700毫升汞柱）时，有大量气泡浮上液面，保持10分钟，解除真空。待真空降至零点，然后进行第二次抽真空。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤3.测定蔗料自由汁转光度待真空度再次达到86.7～93.3KPa（650～700毫升汞柱）后，随即解除真空。（第二次以后各次无须保持真空10分钟）如此反复进行十次，十次操作务必在1小时15分钟完成，实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验步骤3.测定蔗料自由汁转光度然后将浸出液倒出（注意：切不要用力挤压），用糖锤度计测定其观测锤度、温度，并记录。再取200mL浸出液于250mL锥形瓶中，加入适量碱性醋酸铅粉，摇匀、过滤，以200毫米观测管测定其旋光读数。实验一甘蔗糖分细胞破碎度的测定实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验目的要求1.熟悉压榨机的结构、运转特性及操作方法。2.掌握蔗渣糖度、蔗汁糖度的分析方法。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验目的要求3.通过测定压榨机取不同开口比时的压榨抽出率，从而了解压榨机工作开口比大小变化对压榨效能的影响。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验原理压榨机的工作开口比是指压榨机前、后辊工作开口的比值。从压榨机的受力分析可知，压榨机工作开口比决定了顶辊对前后辊压力的分配及它们做功的情况。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验原理工作开口比m值确定，受力比也随之确定，而受力比的确定又与前后辊的出汁率有关。一般来说，在不影响蔗料入辘的前提下，m值的大小应能使前辊出汁占总出汁率的70～75％，而后辊出汁占25～30％。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验原理压榨抽出率是指整列压榨机组（本实验为单台压榨机）榨出的糖量对甘蔗中糖量的百分率。即：压榨抽出率=本实验用“糖度抽出率”代替“糖分抽出率”，即：糖度抽出率=%100蔗渣糖度蔗渣重压出汁蔗糖分压出汁重压出汁蔗糖分压出汁重%100蔗渣糖度蔗渣重压出汁糖度压出汁重压出汁糖度压出汁重实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验装置实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤1.压榨提汁先称取蔗渣托盘Ⅰ、Ⅱ号及盛蔗汁用的烧杯Ⅰ、Ⅱ号的重量。然后称取已破碎蔗料2Kg，分别装于蔗料托盘Ⅰ号和Ⅱ号中，启动Ⅰ、Ⅱ号压榨机，分别将Ⅰ、Ⅱ号蔗料连续送入Ⅰ、Ⅱ号压榨机压榨，用烧杯和蔗渣托盘装取蔗汁、蔗渣，然后分别称重、记录。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤2.蔗渣糖度的测定分别称取Ⅰ、Ⅱ号蔗渣盅与盅压的重量，然后迅速称取Ⅰ、Ⅱ号蔗渣样品100.0克，装于Ⅰ、Ⅱ号蔗渣盅内，分别加入约70℃内含12.5Bx碳酸钠溶液5毫升的热水500毫升（此70℃热水可预先煮好），实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤2.蔗渣糖度的测定用盅压作盖、将蔗渣轻轻压平，置入沸水浴中蒸煮（沸水可先煮好），半小时后，用盅压作第一次加压，以后每15分钟加压一次，共压三次，使糖分充分渗出，蒸煮时间共1小时。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤2.蔗渣糖度的测定蒸煮完毕后，将盅置入冷水浴中冷却至室温，抹干称重，记录蔗渣及溶液的重量。用盅压将溶液尽量挤出，分别注入250毫升的Ⅰ、Ⅱ号锥瓶中、加入适量的碱性醋酸铅粉（以最少量而又收到澄清效果为宜），实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤2.蔗渣糖度的测定摇匀过滤；以最初滤出液洗涤盛器并倾弃之，收集滤液，用200毫米观测管分别测出样品Ⅰ及样品Ⅱ的旋光读数，观测管应事先用滤液洗涤2~3次。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤3.蔗汁分析（1）锤度测定：用滤网将蔗汁样品Ⅰ进行初步过滤，滤去蔗汁中的蔗渣等物。将样品摇匀后，先以少许样液洗涤锤度测定筒的内壁弃去，然后盛满样液，静置，待样液内部空气逸出，泡沫浮上液面后，实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤3.蔗汁分析（1）锤度测定：将泡沫除去，把锤度计抹干，或用样液冲洗，然后垂直徐徐插入筒中。（如锤度计不附温度计，则另行插入温度计），当温度计正确表示样品的温度时，以水平视线按样液的真正液面高度，读取观测锤度，实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤3.蔗汁分析（1）锤度测定：并记录当时的温度读数。将筒中样液倒入另一烧杯中留存。重复上述步骤测定蔗汁样品Ⅱ，读取观测锤度及温度读数。实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤3.蔗汁分析（2）糖度测定：分别倾取蔗汁样液Ⅰ、Ⅱ各100毫升于Ⅰ、Ⅱ号锥瓶中，加入适量碱性醋酸铅粉（以最少量而又收到澄清效果为宜），实验二压榨机工作开口比对压榨效能的影响实验步骤3.蔗汁分析（2）糖度测定：摇匀、过滤、以最初滤汁洗涤盛器并倾去后，收集滤液，用200毫米观测管分别测出蔗汁样品Ⅰ、Ⅱ的旋光读数，观测管先用滤液洗涤2~3次。实验三蔗汁滴定曲线的测定实验目的要求1.了解预灰的目的和作用。2.掌握预灰工艺指标的确定方法。3.掌握根据不同的蔗汁酸度确定加灰量的方法。实验三蔗汁滴定曲线的测定实验原理蔗汁经加灰后具有如下作用：①OH－与铝、铁、硅离子生成氢氧化物沉淀；②Ca2＋与有机酸及无机酸生成钙盐沉淀物；实验原理蔗汁经加灰后具有如下作用：③凝聚胶体色素，即带负电的胶粒吸附钙离子后，为以后亚硫酸钙、磷酸钙的絮凝及吸附创造了条件；④防止可逆胶体的复溶，可逆胶体在预灰时凝聚并被蛋白质磷酸钙包围及团聚，使其在以后的硫熏过程中pH下降时不至复溶；实验三蔗汁滴定曲线的测定实验原理蔗汁经加灰后具有如下作用：⑤可作为以后沉淀的核心，使最后生成的沉淀物颗粒更大，易于沉降。实验三蔗汁滴定曲线的测定实验原理蔗汁经加灰后具有如下作用：以上的各种作用当然也可在中和加灰时发生，但经过预灰凝聚过程的蔗汁特别清澈透明，其色值也比不预灰的低，而且纯度可提高0.5％～1％。实验三蔗汁滴定曲线的测定实验步骤用石灰清液滴定一规定量的蔗汁，连续测定pH值达到pH=8以上的数值。（1）用量筒准确量取100mL蔗汁样品于150mL烧杯中，用酸度计测定其pH值，实验三蔗汁滴定曲线的测定实验步骤记下读数。再逐次加入定量石灰清液（少量慢慢滴加），搅拌均匀，在酸度计上测定其pH值，记下所加入石灰清液的毫升数及各次的pH值（共测8～10次数据）。（2）重复上述实验一次。实验三蔗汁滴定曲线的测定实验四静态混合加灰测定实验目的要求1.了解静态混合加灰器的构造及作用原理；2.掌握静态混合加灰操作技术的控制；3.通过对比实验，了解静态混合加灰器的预灰性能和效果。实验四静态混合加灰测定实验原理大多数糖厂的预灰采用简单的预灰桶，石灰乳连续加入混合汁中(没有搅拌装置)，是借助混合汁泵抽送混合汁（至澄清工序）时兼负混合反应作用，在泵后采样测定pH而调节加入石灰乳流量。实验四静态混合加灰测定实验原理这种操作实质往往是滞后的，预灰pH很难控制稳定，混和反应也不够理想，影响清净效果。而根据静态混合器原理设计的预灰混合器，具有混合反应均匀、迅速，预灰酸值稳定、操作容易、设备运行安全可靠等优点。实验四静态混合加灰测定实验原理实验四静态混合加灰测定实验装置实验四静态混合加灰测定实验装置实验四静态混合加灰测定实验装置实验四静态混合加灰测定实验步骤1.量取100mL混合汁于200mL烧杯中，滴入石灰乳，充分搅拌，在酸度计上测定其pH值，控制pH＝6.8，记录耗用的石灰乳毫升数，即石灰乳mL/100mL混合汁。实验四静态混合加灰测定实验步骤2.在静态混合加灰实验装置的混合汁箱1中加入一定量（200～500kg）的混合汁，根据步骤1所测定的pH＝6.8时所耗用的石灰乳量，计算得出一定量（200～500kg）的混合汁所需的石灰乳总量，并将之放入石灰乳箱3中。实验四静态混合加灰测定实验步骤3.开动离心泵，控制一定的混合汁流量，使其流经喷射器、静态混合器，最后流至贮箱7中。混合汁流经喷射器时，从石灰乳箱中抽吸石灰乳，利用定量泵控制石灰乳的加入量，使混合汁泵送完毕，石灰乳也同时抽吸完毕。实验四静态混合加灰测定实验步骤4.混合汁开始泵送后，在静态混合器出口处每隔30秒采集一个样品，共取10个样品。混合汁泵送完毕，从贮箱7中再取一个集合样品。按采样顺序编号（1～11号）。实验四静态混合加灰测定实验步骤5.使用普通加灰实验装置重复上述实验（步骤2、3、4），并取得相关数据。6.将上述所采集的样品（共22个）分别测定其pH值和碱度。实验四静态混合加灰测定实验步骤（1）pH值的测定在酸度计上直接测定其pH值，记录数据。实验四静态混合加灰测定实验步骤（2）碱度的测定：将样品搅拌均匀，过滤。用量筒量取10mL滤液移入150mL锥瓶中，加入20mL蒸馏水稀释，滴加酚酞指示剂1～2滴，用1/56mol/LH2SO4标准溶液滴定至红色刚刚消失为止。记录所消耗硫酸标准溶液的毫升数。实验五石灰法清净实验实验目的要求1.熟悉石灰法清净工艺。2.掌握pH值、加热温度等工艺指标的确定及其作用。实验五石灰法清净实验实验目的要求3.通过参考石灰法清净工艺流程设计实验，自行确定相关工艺指标，并考核其清净效率，培养独立分析问题、解决问题的能力。实验五石灰法清净实验实验原理石灰法清净糖汁的作用原理