• 砂糖干燥管理技术_食糖制造工艺介绍

  • 发布时间:2018-01-11 17:14 浏览:加载中
  • 二、砂糖干燥管理技术

    砂糖干燥管理技术的实质就是砂糖干燥工艺管理及干燥过程的控制,以及调节影响砂糖干燥的主要因素,提高干燥效率,创造条件使湿砂糖转化为水分含量符合产品质量要求的干砂糖。

    1.对砂糖水分含量和“安全因数”的管理

    (1)砂糖水分含量的控制 为使砂糖在贮运过程中不致因微生物的生长而变质,以及防止潮解或结块,砂糖的水分含量必须限制在允许范围之内。砂糖允许的含水量,按GB 317―2006视产品的类别不同而异。

    (2)砂糖“安全因数”的管理 砂糖所含水分将影响砂糖贮存过程的质量变化,由于造成砂糖变质的微生物不能在高密度的糖液中繁殖,故在成分正常的砂糖中,包在晶体周围糖蜜层中非糖分与水的比值是决定性的因素,也就是说糖液膜的高渗透压环境能阻止引起蔗糖变质的微生物繁殖。通常,将水分对非糖分的比值称为“安全因数”,用“SF”表示。对多数砂糖来说,此数值可定为0.250或稍低些。

    2.砂糖干燥的工艺管理

    在砂糖的干燥过程中必须考虑和满足以下工艺要求:

    (1)干燥后砂糖水分符合规定要求。

    (2)在干燥过程中,应避免使用过高的温度,以防砂糖颜色加深或发生黏结。

    (3)干燥过程应尽量减少砂糖晶粒的磨损,以免因棱角缺损而影响光泽并导致糖分损失。

    3.砂糖干燥过程的管理技术

    干燥过程中,砂糖水分的内部扩散与表面汽化是同时进行的,但在不同的干燥时期,其机理却不同。在实际的干燥过程中,某些物料水分表面汽化速度小于内部扩散的速度;而另有些物料,水分表面汽化速度大于内部扩散速度。前者为表面汽化控制;后者为内部扩散控制。由此可知,速度较慢者便是控制干燥过程的关键。对湿砂糖,由于内部的水分能迅速到达物料的表面,因此水分的除去,主要由物料表面上水分的汽化速度控制。所以,强化干燥操作,就必须集中改善影响外部传递的因素。对常压热风干燥而言,因为物料表面保持充分湿润,物料表面的温度可近似取为空气的湿球温度,水分的汽化也可以近似看成是纯水表面的汽化。这时,若提高空气温度,降低空气湿度或改善空气与物料之间的流动和接触情况,就可以提高干燥速度,强化干燥过程。

    对常压的接触干燥和辐射干燥,物料表面的温度就不是空气的湿球温度,而取决于导热或辐射的强度。传递给物料的热量越多,物料表面水分的温度越高,则水分汽化速度越快,但物料表面水分温度不可能超过常压下水的沸点。除此之外,作为载热体的空气,若与物料之间的流动和接触状况得以改善,也可提高干燥速度。

    如果表面汽化速度大于内部扩散速度,则水分将无法扩散至表面以供汽化。此时,干燥过程为内部扩散控制。要强化干燥速度,必须从改善内部扩散着手。例如:减小物料厚度,以缩短水分的扩散距离,使物料堆积疏松,采用空气穿流料层,以增大干燥的接触表面;搅拌或翻动物料使深层湿物料暴露于表面等,都可有效地提高干燥速度。

    4.干燥效能及影响因素

    (1)干燥效能 衡量干燥效能的好坏,不仅看物料达到最终湿含量的大小,主要是考虑达到所要求的湿含量时,所需时间的长短,即物料的干燥速度。所谓干燥速度是指单位时间内在单位干燥面积上所能汽化的水分质量。用数学表达式表示则为:

    式中 U ――水分干燥速度,kg/(m2`h)

    A ――干燥面积,m2

    τ ――干燥时间,h

    m ――汽化水分的质量,kg

    由此可见,干燥速度反映了干燥效能的好坏,在一定的干燥程度下,干燥时间越短,干燥速度就越快,干燥效能也越好。干燥效能直接关系到干燥机的生产能力与干燥机的尺寸。影响干燥速度的因素是很多的,因此,干燥效能的管理就是对影响干燥速度的诸因素的调节与控制。

    (2)影响干燥速度的因素及其调节

    ①物料的性质与形状的影响。砂糖晶粒的大小、均匀程度及砂糖层的厚度等对干燥效能均有影响,其中以料层厚度影响较显着。在一定的干燥条件下,物料层越厚,其临界湿含量越高,干燥速度就越慢。降低物料层厚度可提高干燥速度。

    ②砂糖的最初与最终湿含量及临界湿含量的影响。砂糖的最初、最终及临界湿含量决定干燥各个阶段所需时间的长短。在一定的最初与最终湿含量时,减少临界湿含量可提高干燥速度。如对物料加强搅动,既可增大干燥面积,又可增大干燥速度。在相同干燥条件下,流化干燥设备中物料的临界湿含量一般较低,其干燥效能较高。

    ③砂糖本身温度的影响。砂糖温度越高,则干燥速度越快。

    ④干燥介质的温度和湿度的影响。只要在不损害砂糖质量的前提下,干燥介质的温度越高,湿度越低,则水分汽化越快,将提高干燥速度。

    ⑤干燥介质流动速度的影响。干燥介质的流速直接影响到干燥过程的对流传热和对流传质,提高干燥介质的流速可以提高干燥速度。

    ⑥干燥介质与砂糖流动方向的影响。干燥介质与砂糖的流动方向对干燥效能有很大的影响,一般逆流流动比并流效果好,而当热空气垂直流过砂糖层时,为错流流动,可减少气体边界层的厚度,所以比前两种流动的干燥速度快、效果好。

  • (责任编辑:中国历史网)
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