淀粉糖生产工艺及设备

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淀粉糖生产工艺及设备

糖，做为人们生活的必须品已有五千年的历史，人类最早开始是用蜂蜜作为甜味剂，以

后逐渐用含淀粉的谷物和甘蔗制糖。从甜菜制糖到目前为止却只有二百多年的历史，随着社

会的发展，各行各业都需要大量的糖品，因而，促使淀粉糖业能够得到发展。 利用淀粉为原料生产的糖品称淀粉糖，淀粉糖产品种类多，生产历史悠久。 1811年，德国化学家柯乔夫在寻找能够代替阿拉伯胶用的胶粘剂时，用硫酸处理马铃

薯淀粉，但酸用的过度得到一种粘度很低的液体，澄清具有甜味，于是柯乔夫继而研究糖品

最后制成一种糖浆，放置一定时间后有结晶析出，用布袋装之、压榨、除去大部分母液，得

到固体产品，当时正值拿破伦战争年代，经济封锁，是欧洲不能获得甘蔗糖，于是设立很多

这种淀粉糖工厂，1815年战争结束，恢复甘蔗糖进口，工厂也随之停止生产。 1815年，法国化学家沙苏里确定有淀粉制糖的化学反应为水解反应，水解的最终产物

为葡萄糖与葡萄果汁中的葡萄糖完全相同。1801年，朴罗斯特试验成功由葡萄中提取制出

葡萄糖，葡萄糖的名称由此而来，一直沿用到现在。

19世纪曾有很多人从事制造洁晶糖的研究，但成就不大，主要是对于葡萄糖几种异构


体的化学结构和结晶规律缺乏了解，后沿用蔗糖结晶的方法，效果也不好，大约在1920年，美国的牛柯克发现，含水α-葡萄糖比无水α-葡萄糖容易结晶。使用25-30%湿晶体的冷却结晶法容易控制，所得结晶产品易于离心机分离，产品质量高，被世界普遍采用，目前工业上

基本用此结晶工艺。

1940年，美国采用酸酶合并糖化工艺生产高糖度的糖浆，能避免葡萄糖的复合及分解

反应，产品甜味纯正。1960年日本最新研究出双酶法，用α-淀粉酶液化和葡萄糖淀粉酶糖化的双酶法生产结晶糖工艺，而后各国相继采用双酶法，逐渐淘汰了旧的酸法糖化工艺，这

种双酶法所得到的糖化液纯度高、甜味纯正，同时还可省去结晶工序直接制成全糖。工艺简

单，生产成本低，质量虽不及结晶葡萄糖，但适合于食品工业应用，如生产饴糖。

在葡萄糖的深加工方面，虽早在1897年就发现碱性能催化葡萄糖发生异构化反应，转

化成果糖。以后也不断深入研究过这种碱性异构化反应，但在工业上还是不能应用。主要是

反应不易控制，转化率低、培养基较贵，等各方面不利因素，使之不能投入生产。直到1965年日本高崎义辛在土壤中分离出白色链霉菌，可以利用木糖木聚糖及农副产品、麸皮、玉米

芯、稻杆、麦杆等，酶产量高、性质也好，1960年，日本首先利用这种酶生产果葡糖浆，


应用酶法将淀粉糖化，得纯度很高的糖化液，再用异构酶使一部分葡萄糖转化为果糖，因产

品和主要成分为葡萄糖和果糖，称为果葡糖浆，也叫异构糖浆。

果葡糖浆在日本、美国和若干欧洲国家发展很快，国葡糖浆在食品工业上得到了广泛的

推广和应用。

与传统糖品比较，果葡糖浆的生产具有若干优点：利用的淀粉做原料，地区不限、原料

来源充足、价格便宜、运输方便、长期贮存，工厂可以保持工期、生产不受季节影响，采用

酶法工艺，生产条件温和，设备简单、投资少、能耗低。因此果葡糖浆的生产和售价在许多

国家低于甜菜糖和蔗糖。不仅缺糖的国家可以大力发展，甜菜糖和蔗糖发达的国家也大力发

展，因此制糖工业进入了一个新的阶段。

淀粉糖工业已有60多年的历史，淀粉糖种类多、产量大，在食品、医药、和化工等方

面有广泛的应用。

淀粉糖的种类繁多，大致可分以下几种： 1

主要是含水α-葡萄糖，产量大、生产普遍，还有无水α-葡萄糖、β-葡萄糖等。

2


利用双酶法工艺生产的糖化液，DE95-98，含有少量的低聚糖，甜味纯正，利用直接喷雾的方法制成颗粒产品，称为全糖，主要是应用食品工业。

3

淀粉糖浆是淀粉经不完全转化而得的产品。糖分组成为葡萄糖、麦芽糖、低聚糖、糊精

糖等，淀粉糖浆主要有以下几种： （1）、中转化糖浆DE38-42 （2）、高转化糖浆DE60-70 （3）、糊精DE＜20 （4）、麦芽糖浆

双酶法制得的糖化液中，加入异构酶，是一部分葡萄糖异构化成果糖，所得的产品主要

是葡萄糖和果糖称为果葡糖浆。异构转化率为42%DS，甜度同蔗糖相同。果葡糖浆分子量低，渗透压力大，具有良好的防腐作用，广泛的应用在食品工业上，如面包、糕点、饼干、

汽水、雪糕、酒类、饮料、糖果、蜜饯、果酱、食用糖浆、医用糖浆等。 主要介绍一下葡萄糖、果糖、果葡糖浆的性质及其应用。 1

甜度是糖品的重要性质。以蔗糖的甜度为标准，设为1时，果葡糖浆的甜度（异构转化率42%）的甜度与蔗糖相同，果糖高于蔗糖，葡萄糖的甜度低于蔗糖，下面是几种糖品的

甜度（相对于蔗糖甜度1。0） 糖类名称 相对甜度 蔗 糖 1.0


果 糖 1.5 葡 萄 糖 0.7 麦 芽 糖 0.6 山 梨 糖 1.0 甘 油 0.8

果葡糖浆（42%） 1.0

糖的甜度受若干因素影响，尤其是浓度。糖浓度增高，甜度增高，但不同的糖，在相同

的甜度下，浓度是不同的。各种糖随浓度增高，在相同的甜度下，浓度是不同的。各种糖随

浓度增高，甜度增高的程度不同。葡萄糖大于蔗糖，达到一定数值，二者甜度相等，如：12.7%

的葡萄糖溶液相当于10%的蔗糖溶液甜度，40%以上的葡萄糖和蔗糖溶液，此时二者的甜度

就相等。

下面的表列出几种糖溶液在相同的甜度时的浓度（%） 相等的甜度的糖溶液浓度 （%） 糖 类 浓 度（%）

葡萄糖 3.2 7.2 12.7 17.2 21.8 27.5 31.5 10.0 50.0 蔗 糖 2 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 10.0 50.0 果葡糖浆 7.0 15.7 25.1 33.3 12.3 51.0 55.0 - - 果 糖 - 4.5 8.7 12.8 16.7 - - - -

一般听说的葡萄糖的甜度低于蔗糖，是在糖液低的情况下所说的。不同的糖混合后，有


相互提高甜度的效果。 2

各种糖的溶解度是不同的，果糖最高，其次是蔗糖、葡萄糖，葡萄糖的溶解度较低，在

室温下，浓度为50%左右，过高的浓度则有葡萄糖析出。温度高，葡萄糖的溶解度增高，

糖浆也不会析出葡萄糖液体，工业上一般是在较高的温度下贮存较高浓度的糖晶溶液。下表

为不同温度下的溶解度（克/100克水）： 果 糖 蔗 糖 葡 萄 糖

温度? 浓度% 溶解度 浓度% 溶解度 浓度% 溶解度 2 0 78.94 374.78 60.60 199.4 47.17 87.67 3 0 81.54 441.70 68.18 214.3 54.64 120.46 4 0 84.34 538.63 70.01 233.4 61.84 162.38 5 0 86.94 665.58 72.04 257.0 70.81 243.76 3

蔗糖易于结晶，晶体能生长很大。葡萄糖也能结晶，晶体很小，果糖较难结晶。淀粉糖

浆内含有葡萄糖，低聚糖和糊精不能结晶，并能防止结晶。生产糖果时利用此性质，保持糖

果柔软。 4

吸潮性是指在较高的空气湿度的情况下，吸收水分的性质。保潮性是指在较低的空气


湿度时能够保持一定的水分的性质。含水α-糖在相对湿度60%以上吸收水分，湿度增高，吸收水分增快水分含量达到15-18%时，晶体开始溶化，无水α-葡萄糖吸湿性很强，吸收水分后向含水α-葡萄糖的转变。大约在30-60分钟内完成。若无水α-葡萄糖的晶体表面上附着微量十分细小的含水结晶，吸收水分更快，约1.8分钟就能完成向含水α-葡萄糖的转变。

糖品的吸潮性和保潮性，主要应用于食品工业，烟草、纺织工业。 5

糖在较高的浓度下，能够控制许多微生物的生长。用糖保存食品是一种重要的保存食品

的方法。

糖液的渗透压力使微生物菌体内的水分被吸走，生长受到抑制，糖液的渗透压力随糖浓

度增高而增加，单糖的浓度高于双糖，相同浓度的糖分子数等于双糖的二倍，所以分子量小

的糖溶液具有较高的渗透压力。 6

人体血液中的糖分为葡萄糖，含量为80-100毫克/100毫升，葡萄糖不经消化，就不能

被人体吸收，参与人体代谢。所以超于病人食用或直接注入体内，维持人体代谢所用的能量。

每克无水葡萄糖能释放1874卡的热量。一般给病人注射5%的葡萄糖溶液，也有时注射高

浓度的葡萄糖溶液。


但对糖尿病患者，则用果糖、山梨醇和木糖醇。因这些糖代谢过程不需要胰岛素控制，

直接代谢转变为热量。 7

粘度是糖品的一种性质，葡萄糖和果糖的粘度较之蔗糖低，淀粉糖浆的粘度较高，葡萄

糖的粘度随温度升高而升高，食品工业中，利用粘度提高食品的稠度和可口性。

8

葡萄糖、果糖、淀粉糖浆都具有还原性，在中性或碱性下化学稳定性差，受热易起分解

反应生成有色物质，也易于与蛋白类含氮化合物起羰氨反应，在PH3时葡萄糖最稳定。

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酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖，主要应用于食品工业上。 10

因氧气在糖液中，溶解度较之在水溶液的溶解度低，故可以降低糖液中的氧化反应。因

糖液的浓度PH值和其他条件不同，抑制氧化反应的程度也不同。 淀粉糖品主要应用于食品工业，医药工业和化学工业。

食品工业主要应用于面包、谷物、食品、糖品、雪糕和乳制品、饮料、罐头、果酱等。

医药工业：有食品级和医药级两种。医药级葡萄糖质量较高，口服糖标准低于医药级，


同时有的还加入维生素、钙质等以提高营养供病人、老人、儿童服用。 葡萄糖同时还是重要的化工原料，是生产山梨醇、甘露醇、维生素丙、维生素C、葡萄糖酸、葡萄糖醛、味精、酒精、醋酸等各种产品的原料，广泛地应用工业。

1

淀粉呈白色粉末状，在显微镜下观察，是形状和大小各不相同的透明小颗粒，1kg玉米淀粉大约有17.000亿个颗粒。淀粉颗粒形状基本都是圆形，椭圆形和多角形，玉米淀粉的

颗粒为圆形和多角形居多，椭圆形较少，故用显微镜大致可以将淀粉种类鉴别出来。

淀粉颗粒的形状与其生长部位不同而决定其形状各异。玉米淀粉颗粒因生长部位的不

同，而有圆形和多角形两种，在玉米的上部中部的软胚体为圆形颗粒，在生长期所受压力小。

在胚芽两旁的硬胚体部分的颗粒，因为被蛋白质网包裹的较紧，生长期遭受的压力大，仍形

成多角形。

不同品种的淀粉颗粒大小不同，差别很大。同一种淀粉颗粒大小也不均匀，并且相差很

多，玉米淀粉的最小颗粒约5微米，最大颗粒约26微米，平均为15微米。 玉米淀粉在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒呈现黑色十字，玉米淀粉十字交叉点在淀粉颗

粒的中心。 2


淀粉含有相当高的水分，玉米淀粉在一般情况下含水分约12%，含有的水是通过淀粉

分子中的羟基和水分子形成氢键的缘故，不同品种淀粉的水分含量有差别，是由于羟基自行

结合和水分子结合成氢键的结合程度不同的缘故。

淀粉的水分含量受到周围空气湿度的影响，空气湿度大，淀粉吸收空气中的水汽使水

分含量增高，在干燥的天气，湿度小，淀粉散失水分，使水分含量低。随温度升高、湿度降

低含水减少。 3

淀粉混于冷水中，经搅拌成乳状悬浮液，称之为淀粉乳，若停止搅拌，则淀粉乳慢慢下

沉，经过一段时间后，淀粉乳产生沉淀，淀粉不溶于冷水，同时它的比重大于水的比重，淀

粉的比重约为1.6。

若将淀粉乳加热到一定的温度，淀粉乳中的淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。温度继

续升高时，淀粉颗粒继续膨胀，可达到原体积的几倍到几十倍。由于颗粒的膨胀，晶体结构

消失，体积涨大，互相接触，变成粘稠状液体，此时停止搅拌，淀粉也不会再沉淀，这种现

象称之为“糊化”，生成粘稠状液体称为淀粉糊，发生糊化时的温度称为糊化温度。玉米淀


粉乳的糊化温度为64-72?，开始的温度为64?，完成糊化的温度为72?。淀粉颗粒大小

的不同，其糊化的难易也不同，较大的淀粉颗粒容易糊化，较小的颗粒糊化困难，不能糊化

的颗粒称为糊精，不溶于水，酒精称之为醇不溶物。 淀粉的分子式，经过长期大量的研究证明为{C

HO}n，淀粉分子的化学结构通过近代6105的若干新的分析方法和分离方法的测定，确定淀粉是葡萄糖组成的多糖。组成淀粉的葡萄糖

单位是α-D-六环葡萄糖，主要是由α-1.4键结合而成。

淀粉是由直链和支链淀粉组成。淀粉颗粒含有微量的非碳水化合物，如蛋白质、脂肪酸、

无机盐等，脂肪酸被直链淀粉吸附，磷酸与支链淀粉分子呈酯化结合，其他的物质都是混杂

在一起。

淀粉为纯粹的碳水化合物。

由于工业上生产淀粉是采用分离的方法，将原料中的非淀粉物质，如纤维素、蛋白质、

油脂、无机灰粉，水溶杂质等分离出去得到淀粉。但由于分离工艺的不完善，不可能将杂志

全部分离出去，故淀粉中还存在一定量的杂质，一般的工业淀粉组成为： 水分 11-14% 蛋白质 ＜0.4%

可溶蛋白 ?0.04%（0.02-0.026%） 脂肪 ?0.15%


灰分 ?0.12% PH值 4.5-5.5

其中还有几项，但在生产中可不用考虑。

淀粉中的杂志，主要影响的是糖化液的质量，淀粉中的蛋白质，不但能中和酸，降低催

化效率，增长糖化时间，又能水解成氨基酸，与糖起反应生成有色物质，酶法生产时，酶中

含有微量的蛋白酶，将蛋白质水解成氨基酸，增加糖化颜色，同时脂肪酸能升高糊化温度，

所以杂质越少越好。

在介绍双酶法生产葡萄糖工艺之前，为更好地理解这套工艺，掌握酶的来源、性质、作

用、及其对酶活性影响的因素等有一个详细的了解。 1

酶是生物催化剂，具有促进化学反应发生的作用，对能作用于淀粉的酶，统称为淀粉酶。

淀粉糖工业上应用的酶，主要是以α-淀粉酶、β-淀粉酶的葡萄糖淀粉酶，都属于水解酶，能水解分子中的葡萄糖苷键。淀粉酶不仅能水解淀粉分子，也能水解淀粉的水解产物，糊精、

低聚糖，生成麦芽糖和葡萄糖。 2

酶对于淀粉的催化水解具有高度的专一性，即只能按照一定的方式水解一类和一定地位


的葡萄糖苷键。Α-淀粉酶的水解是由分子内部进行，水解α-1.4葡萄糖苷键，不能水解，α-1.6

葡萄糖苷键，但能越过而继续水解。

酶的催化能力强，能在较低温度进行，但时间长。

酶最重要的性质是它的催化能力，通常称为活力，活力不能测定，因活力消失后，酶的

化学组成和原先一样，不发生改变。

酶所作用的物质称为底物，如淀粉、糊精、低聚糖。

表示酶活力的方法，用“活力单位”表示酶制剂中含酶量，即用单位时间内底物的减少

或产物的增加量来表示。 α-

α-淀粉酶是因为能水解淀粉分子中的α-1.4葡萄糖苷键，生成的产物还原尾端葡萄糖单位C1碳原子为α-构型，故称为α-淀粉酶。

1α-

α-淀粉酶广泛地存在与自然界中，微生物、植物、动物中都有α-淀粉酶。工业上应用的

α-淀粉酶主要来源于微生物细菌和曲霉，特别是枯草杆菌。我国的液化酶BF-7658，丹麦的

NDVD，美国的Tenast，都属于这一种。由微生物制酶，产量高，易于分离和精制，适用于

工业大量生产使用。

酶可以制成粉末状的固体酶制剂，也可以通过澄清，过滤后直接应用，也可以蒸发浓缩


到一定的浓度后制成酶制剂使用，目前工厂应用的酶制剂（液体）颜色为棕色，在25?可

以贮存6个月，但活力下降约10-15%，在-15-20?时结冰，但不影响活力，所以一般将酶存在25?以下，较干燥避光的地方。

2

酶是蛋白质，有许多氨基酸组成，不同来源的α-淀粉酶，氨基酸组成不同。酶基本上是由18种左右的氨基酸组成。分子量在50.000左右，酶的催化作用在分子的表面进行，但真正有催化作用的只占一少部分，这部分称之为“活化中心”。酶与底物分子结合生成络合

结构的活化状态，进一步水解后生成游离酶产物。

在目前，酶的水解反应机理，还不十分明确，有待进一步研究，酶的催化活力和活力的

稳定性受很多因素的影响，在工业生产当中，最重要的是PH值和温度，在某一特定的温度，

PH值范围内酶具有最高的活力稳定性。



图3-1为α-淀粉酶（NDVD）的活力与PH值的关系。

酶浓度1.75-17.5NDVD单位/毫升，温度37?，底物：可溶性淀粉。 图3-1表示酶在PH5.0-7.0范围内较高，在PH6.0左右最高（37?条件下）温度升高，


活力最高值向PH7.0方向移动由于这种情况，在65?以下应用，最好保持PH在6.0左右，在较高的温度下应用，保持PH7.0左右。如果作用时间短，也可以保持PH值为6.2-6.5，反应进行的速度较快。

图3-2表示酶与温度的关系，酶浓度1.75-3.0NDVD单位/毫升，PH5.7，底物：可溶淀粉。

图3-2表示当PH5.7时，活力最高温度为78?。淀粉和糊精有提高活力温度的作用，

在30-35%DS浓度的情况下85-87?活力最高，所以工业上是在85-90?的较高温度下进行，酶的活力最高，也能保证淀粉糊化完全。

由于α-淀粉酶的液化作用，淀粉溶液的粘度急剧降低。在不同的PH值下进行试验，比较得出酶的适当作用PH值范围为PH5.5-7.5在此范围内，粘度降低的最大。

酶的另一个重要性质是活力热稳定性，它受温度和PH值的影响最大，在较高的温度受

热，受热时间增长都影响活力降低或消失，受温度影响的关系见图3-3，NDVD，240，0.4克/升，PH7.0，稳定剂每升加入CaCl0.5克，NaC16.0克酶的稳定性在PH7.0时，是很稳定2

的，85?加热20分钟，活力只降低80%，酶的活力的稳定性受PH值影响，以70?受热1小时后的残余活力的百分率。 图3-4中当PH为6-10范围内，稳定性高，PH值低于6，稳定性降低很快，当降到PH5以下时酶活力迅速消失，图3-4，酶：NDVD240，0.4克/升，温度70?，稳定剂CaCl0.5g/l，NDVD，6.0g/l。 2




钙盐对α-淀粉酶的热稳定性有很大提高作用，工业生产中，在液化操作中加入CaCl2或CaSO调节钙离子浓度到适当的范围。 4

如0.01M，（200ppm）同时钙离子的存在对酶活力的PH值范围有增广的效果。在酶的

水解反应中，钙离子不直接参与酶与底物分子生成的络合结构，但钙离子的存在，使酶分子

保持适当的构型，具有最高的活力和最高的活力稳定性。钠离子也有提高酶的活力稳定性的

作用。 3

α-淀粉酶主要水解淀粉分子中的α-1.4葡萄糖苷键，不能水解α-1.6葡萄糖苷键，越过此键继续水解，水解从分子内部开始进行，α-淀粉酶水解淀粉分子中的α-1.4键，最初的速度很快，淀粉分子急速减少，粉浆的粘度急速降低，但还原性小，说明分子比较大，工业上

称这种现象为“液化”，同时因水解产生糊精，也称为“糊化精”。 在快速水解后，水解速度边慢，分子继续断裂，变小，产物还原性增高，淀粉遇碘变蓝，

糊精遇碘生成的颜色因分子的大小而不同，随着分子的变小呈紫色，红到棕色。糊精分子小


到一定的程度遇碘不再变色，称为消色点。淀粉水解到消色点时，主要产物为麦芽糖，麦芽

三糖和麦芽六糖及少量的葡萄糖等。

α-淀粉酶水解淀粉时，从分子内部开始，故称之为内酶水解α-1.4键没有一定的规律，很杂乱。

α-淀粉酶水解直链和支链的淀粉分子方式相同。α-淀粉酶水解迅速，因底物分子和分子

大小不同而不同，直链淀粉的水解速度快于支链淀粉和糖原。水解较小的分子低聚糖的速度

更快。

葡萄糖淀粉酶水解淀粉，由非还原端进行，水解α-1.4葡萄糖键，使一个葡萄糖单位分离产生葡萄糖，构型为β型，分离出来的葡萄糖发生构型转变，水解产物只有葡萄糖，没有

其他糖生成。因为此酶水解淀粉直接生成葡萄糖，故称之为葡萄糖淀粉酶，也称淀粉葡萄糖

苷酶，同时也能水解淀粉的水解产物：糊精、低聚糖、麦芽糖等，产生D葡萄糖。水解由底物分子的尾端进行，属于外酶。在水解过程中，是葡萄单位间的G1-O-G4中的G1-O键断裂。

葡萄糖淀粉酶水解淀粉分子和较大分子的低聚糖属于单链式即水解一个分子完成以后，

再水解另一个分子，水解较小的低聚糖属于多链式，即水解一个分子几次后，再水解另一个

分子。


葡萄糖淀粉酶的专一性差，除能水解α-1.4葡萄糖苷键外，还能水解α-1.6和α-1.3葡萄糖苷键，后两种键的水解速度慢得多。葡萄糖淀粉酶的性质决定水解淀粉能全部转化为葡萄

糖。 1

工业上生产的葡萄糖淀粉酶制剂主要是来自黑曲霉、根霉和拟内孢霉。这三种都有水解

淀粉生成葡萄糖的功能，三种酶有一定的差别，曲霉的活力稳定性高，能在较高的温度和较

低的PH值下应用，但混有葡萄糖基转移酶，影响产率，根霉和拟内孢霉不产生这种葡萄糖

基转移酶，但根霉不适合与深层液体培养，产量低。曲霉和拟内孢霉都用深层液体培养，能

大量生产。 2

葡萄糖化酶的来源不同，所具有的性质就不同，糖化时所需要的温度的PH值方面存在着差别。黑曲霉一般为55-60?，PH3.5-5.5，根霉一般为50-55?，PH4.4-4.5，拟内孢霉一般为50?，PH4.8-5.0，糖化时间一般都是几十小时。若在55?以下的温度糖化，一感染细菌，糖化在60?进行，能避免杂菌生长，较低的PH值下糖化，有色物质生成少，颜色浅，

易于脱色。图3-5为一种黑曲霉葡萄糖淀粉酶制剂的活力与PH值关系曲线。表示在PH值




3.5-5.0时活力最高，过高和过低的PH值都大大影响其活力。工业上应用的PH值，范围（3.5-5.0）比较广，也是优点，生产过程中，PH值有所变更，不致降低活力。

曲霉葡萄糖淀粉酶在55-60?温度范围内糖化活力高，温度再升高，则活力降低很快，

80?以上活力全部消失，图3-6表示用30%DS的玉米淀粉乳经用酶液化于PH4.0，用Diazyme酶制剂于不同温度进行糖化96小时，用所得的糖化液的葡萄糖值表示的糖化活力。



酶水解淀粉要求有一定的浓度范围，根据实验证明，随淀粉乳浓度的增高，葡萄糖值降

低，浓度在30%以上，葡萄糖值降低很快，降低的原因主要是由于复合反应的发生生成了

异麦芽糖，但采用较低的淀粉浓度，复合反应减少，葡萄糖产率低，但蒸发费用高，成本上


升，故工业上一般采用的淀粉浓度为30-40%DS。增加酶的用量，能缩短糖化时间，较快地

达到需要的糖化程度，如453克玉米淀粉用80活力单位（Diazyme酶制剂）糖化到葡萄糖值为95-98，用72-96小时，若用酶量增加到100活力单位则需要40-48小时，可见增加酶用量能提高生产能力。

三、葡萄糖生产工艺

在葡萄糖生产工艺中，首先采用的是利用酶作用催化剂，使淀粉水解成葡萄糖的糖化工

艺，称为酸法工艺。随着科学的发展，又采用了酸液法，酶糖化的酸酶法工艺，目前最先进

的工艺为双酶法流程，用酶液化淀粉，再用酶糖化，具体的工艺流程如下： 加水 NaCo3 α-淀粉酶1/3量 α-淀粉酶2/3 淀粉 淀粉乳 予液化 液化 糖化 过滤 离子交换 蒸发 结晶 分离 干燥 包装 葡萄糖淀粉酶 活性炭

在糖化前，首先将淀粉配成一定浓度的淀粉乳，配成的淀粉乳浓度一般在30-40%之间，浓度过高，酶液化不完全，同时过高的浓度，需要增加酶用量。浓度过低，设备利用率低，

生产投资大，所以工业上一般采用的淀粉乳浓度为21?Be（37%DS），根据前面所讲的酶的活性在PH6.0-7.0之间活性最大，在淀粉乳中加入50ppm的钙离子可以提高酶的热稳定性。

用NaCl调节气内离子浓度到0.02m的浓度也有提高热稳定性的效果，并有助于杂质的凝聚，

改善过滤性质。


淀粉颗粒的结晶性结构对于酶的作用抵抗力强。细菌α-淀粉酶水解淀粉颗粒和水解糊化淀粉的速度比约为1：20.000，由于这种原因，不能使淀粉酶直接作用于淀粉，需要先加

热淀粉乳，使淀粉颗粒吸水膨胀，糊化，破坏其结晶结构。淀粉糊化是酶法工艺的一个必不

可少的步骤。

淀粉糊化后，粘度大，流动性差，搅拌困难，影响传热很难获得均匀的糊化效果，特别

是在较高的流水作业的情况下，操作困难，但α-淀粉酶对糊化淀粉具有很强的催化水解作

用，粘度急剧降低，流动性能增强，故工业生产时，将α-淀粉酶混入淀粉乳中，加热湖化后，立即液化虽然淀粉乳浓度高大37%，液化后的流动性高，操作无困难。

液化的另一个重要目的是为了下一步的糖化创造条件。糖化使用的葡萄糖淀粉酶是外

酶，水解作用是从底物的非还原小程度，底物分子数量增多，糖化酶作用的机会增多，有利

于糖化反应。但在液化过程中，淀粉糊化，水解成较小的分子，应达到什么程度合适，需要

考虑不同影响因素。首先，粘度应降低到足够的程度，适于操作，底物分子多，给葡萄糖淀

粉酶更多的作用机会，但葡萄糖淀粉酶，先是与底物分子生成络合结构，而后发生水解作用。


它要求底物分子的大小有一定的范围，才有利于生成络合结构，过大或过小，都不适宜。根

据实际生产，液化过程中，一般控制葡萄糖值为15-20范围内，水解超过这个范围，不利于

糖化酶生成络合结构，影响催化效率，糖化爷的最终葡萄糖糖化值低。 液化方法：

液化方法有几种，其中最简单的是升温液化法，30-40%浓度的淀粉乳，调节PH值为

，调节钙离子浓度到0.01M，加入需要量的液化酶，在保持剧烈搅拌时，26.0-6.5，加入CaCl

加热到85-90?，在此温度保持30-60分钟，达到需要的液化程度。液化方法简单，液化效

果差，糖化液的过滤性质差，葡萄糖含量低，在工业上一般采用喷射液化法。 喷射液化器根据不同的需要，结构有所不同。要点是蒸汽直接喷射入淀粉乳薄层，使之

糊化，液化。

见图4-1是两种不同喷射液化器的构造示意图，A为蒸汽入口，B为混有液化酶的淀粉2,蒸汽喷射产生的湍流，使淀粉受热乳进口。先通入蒸汽入喷射器，预热到80-90?，用位移泵将淀粉乳打入，蒸汽喷入淀粉乳快而均匀，粘度降低也快。液化后的淀粉乳由喷射器的保持管引入保温桶中。这种方法的优的薄层，引起糊化、液化。蒸汽的使用压力为4-6kg/cm点是：液化效果好，蛋白质凝结好，糖化业的过滤性质好，设备少适于连续操作。

有30%玉米淀粉乳加入0.1%的液化酶（Tenase）,分别有升温法和喷射法进行液化，糖


化后，比较两种糖化液的过滤性质。喷射前加入CaCl,调节淀粉乳中钙离子浓度为0.01m2

并加入NaCO,NaCl调节PH＞和钠离子浓度为0.02m，引入予热90?的喷射液化器，喷射后，23

再进入保温桶与85-90?保温45分钟，液化完成，降温到60?调节PH4.0，加入糖化酶，糖化6小时，用于涂层转鼓真空过滤机，比较两种糖化液的过滤速度，和滤饼不溶物的生成

量，结果见表： 喷射液化 升温液化 滤液葡萄糖值 97.1 96.9

20滤液的比旋光度[α] 56.7 57.2 0 滤饼不溶物（%） ? 0.7 2.67 2过滤速度[升/时/米] 630 183

无论是酸法工艺还是酶法工艺，液化得到的溶液中，总存在微量的不溶物质，且分子特

别小，工业上称之为不溶淀粉颗粒，也称之为“醇不溶物”，这种不溶淀粉颗粒在糖化中，

不能被糖化酶水解，因而降低葡萄糖产率、糖化液的过滤速度，影响产品质量。

根据目前的研究表明，酶法液化产生的不溶淀粉颗粒，系直链淀粉与脂肪酸生成的络合

物，呈螺旋结构，组织紧密，在糖化过程中，不被水解，直接进入结晶工序，形成晶体，影


响产品质量，为防止生产不溶淀粉颗粒，需要在液化过程中采取特殊的措施，以保证工艺质

量。

目前世界比较先进的液化流程是二项喷射蒸煮液化工艺流程，在这里主要了解 STARCOSA公司的工艺流程，称STARCOSA流程，具体流程：



由淀粉厂来的淀粉乳，浓度为21?Be，贮存在接受罐中，然后进行计算，温度为30?PH5，引入淀粉乳制备罐中，用10%DS的碳酸钠调节淀粉乳的PH值大约为6.3，再由计量泵加入氯化钙（10%DS）使钙离子浓度达到50ppm。

通过最小流量报警器，控制钙的流量，保证耐高温的α-淀粉酶，用喷射系流阻塞的危混合）由离心泵通过流量控2险而失效，制备好的淀粉乳（21?Be，PH6.3，α-淀粉酶，CaCl制器，输送到第一效喷射蒸煮系统，流量控制器控制固定流动速率。

第一喷射蒸煮系统的组成，由板式换热器，喷射加热器，反应停留管（保持管），反应

罐组成。

淀粉乳通过板式换热器由30?被加热到50?，进入专用喷射加热器喷射蒸煮，淀粉乳

在加热中，4.5bar的蒸汽混入淀粉乳，使温度达到120?，加热器内的高度湍流，使淀粉颗


粒破碎，然后进入保持管，在120?，3bar的压力下保持30分钟，进入反应罐。反应罐是带有搅拌器的特殊容器，它做为闪急冷却器，通过闪急冷却，保持在真空下（0.73bar,90?），

把予液化淀粉乳冷却到92?停留20分钟，在这段反应时间内α-淀粉酶分解予蒸煮的淀粉乳粘度达到大约600CP，完成予液化，用碘试，不存在淀粉。

为保证工艺要求，防止出现不溶淀粉颗粒，需要第二次喷煮，4.5bar的蒸汽通入预液化的淀粉乳中，温度控制在140?左右，然后进入保持管在140，4bar的压力下保持30秒，

进入内蒸罐（0.73bar，90?）内蒸，内蒸罐的真空是通过抽内蒸的蒸汽冷却而产生的。冷

凝水的温度为60?，BOD为500ppm，此时在内蒸罐中，把剩余的2/3α-淀粉酶加入，由离心泵将予液化的淀粉乳采到带有搅拌的液化罐中，底部进料，顶部出料。在90?下停留3小

时。最后好糖化调配水解液（DE15-18，90?，PH6，36%DS），通过板式换热器，使水解液冷却到61.5?，在加入甜水和蒸汽冷凝水，使水解物浓度为28-30%DS，该值是糖化的最佳值，进入糖化工序。

此工序流程优点很多，糖化效果好，脱色方便，因而目前新建的厂家基本上都采用这种

流程，丹麦DDS公司，也采用类似的流程进行液化。

在液化工序中，α-淀粉酶水解淀粉糊精和低聚糖，分子较小。糖化则是利用葡萄糖淀粉

酶进一部将这些产物水解成葡萄糖。纯淀粉通过完全水解，因水解增重，每100.00份淀粉能生成111.11份葡萄糖，如下列方程式表示：

（C


HO）n+HO nCHO 510526126 160 18 180 100.0 111.111

从生产的角度，则希望能达到完全水解的程度。但现在的工业生产技术还没有达到这种

水平。淀粉的质量也打不到要求，含有一定量的杂质，就目前的双酶法工艺水平也只能每

100份淀粉生成105-108份葡萄糖，差数为水解不完全的剩余物，复合产物，低聚糖和糊精

等，实验室中，在一定的条件下水解能达到完全水解程度，但这些条件，不适于大量生产应

用。

工业上，用“葡萄糖值”表示淀粉水解程度或糖化程度。糖化液中，还原糖全部当做葡

萄糖计算，占干物质的百分率，称为葡萄糖值。葡萄糖的实际含量低于葡萄糖值，随糖化程

度提高差别减小，下表为双酶法糖化液的组成： 葡萄糖值 葡萄糖 麦芽糖 异麦芽糖 麦芽三糖 麦芽四糖 94.7 95.3 1.9 0.9 0.5 1.4 97.6 95.9 1.3 0.9 0.2 1.7 98.1 96.3 1.4 1.2 1.1

双酶法生产葡萄糖工艺的现阶段水平，糖化2-3天，葡萄糖值可达95-98，糖化的初阶段速度快，第一天葡萄糖值约达90以上，以后的糖化阶段变慢，葡萄糖


淀粉酶对于α-1.6糖苷键的水解速度慢，提高酶量能加快糖化速度，但考虑到生产成本和复合反应，不能增加

过多，降低浓度能提高糖化程度，但蒸发水量增多，费用大一般浓度不易过低，采用

28-30%DS。

除葡萄糖淀粉酶外，能水解α-1.6糖苷键的异淀粉酶（ISD amglase）和普鲁蓝酶（pullulanse）与黑曲霉合并糖化能提高糖化程度，使糖化液中含葡萄糖百分率达到99%以上，单独使用葡萄糖淀粉酶，增高酶用量不能提高糖化程度，如果加用α-1.6葡萄糖糖苷酶并糖化，葡萄糖淀粉酶用量低，也能提高葡萄糖产率到99%以上，在PH6.0左右糖化，有抑制葡萄糖淀粉酶催化复合反应的效果。

糖化操作比较简单，设备也比较简单，只是一个带搅拌的罐。从液化来的水解液

（DS15-18，约90?，PH6，36%DS）在液化装置被稀释到28-30%DS，冷却到61?，水解物进入PH调节罐，罐带有搅拌器用HCL（10%）调节水解物PH为4.5-5.0，糖化酶由计量泵加入，为确保糖化酶流动，装有最低流量报警，制备好的水解液，由离心泵泵入糖化罐，保持

60?，糖化60小时即得到DE98的糖化液，在糖化过程中，要不停的搅拌，使搅拌均匀，避

免发生局部温度不均匀的现象。糖化罐一般带有搅拌器太大的糖化罐，用泵打循环，代替搅

拌器。

糖化的温度和PH值，决定于所用糖化酶制剂的性质，曲霉一般用60?PH4.0-4.5，根霉用PH5.0 50?，根据酶的性质选用较高的温度，因为糖化速度快，感杂菌的危险较小。


选用较低的PH值，糖化液的着色浅，易于脱色。加入淀粉前，要先将PH值温度调节好，避免酶与不适当的温度的PH值接触，活力受到影响。在糖化反应过程中，PH值稍有降低，可以调节PH值，也可以将开始PH值稍高一些。

糖化酶制剂的用量决定于酶活力的高低，活力高，则用量少。糖化达到最高值时，应停

反应，否则葡萄糖值趋向降低，这是因为葡萄糖发生复合反应。一部分葡萄糖又重新结合生

成异麦芽糖等复合糖类，这种反应在较高的酶浓度和底物浓度的情况下更为显著。

葡萄糖淀粉酶对于葡萄糖的符合反应有催化作用，所以提高，酶的用量要有一定的限制，

不能过高，以减少复合反应的发生，同时也要减少糖化时间。

糖化液在80?，受热20分钟酶活力全部消失，在脱色过程中即可达到灭酶活的这种作

用，活性炭脱色，一般是80?保持30分钟酶活力同时消失，防止可溶蛋白进入糖化液，个

脱色过滤造成困难，糖化的工艺条件： D E： 15-19 温度： 60? P H： 4.0-4.5 酶耗： 1.1kg/吨产品 1

淀粉糖化液因糖化程度不同，使糖化液的糖化组成不同，主要是葡萄糖，低聚糖，糊精


等，此外还有一些杂质。这些杂质的来源主要是糖的复合和分解反应产物，原存于淀粉中的

各种杂质，水带来的杂质酶及各种化学品带来的杂质，成分很杂。这些杂质可分为含氮化合

物、有机酸、无机酸、无机盐、脂肪、有色物质等。这些杂质的存在，对于糖浆的质量和结

晶，葡萄糖的产率和质量有不利的影响。

糖化液的有色物质很复杂，蛋白质、肽和氨基酸等含氮化合物与糖起反应，产生有色物

质，增加糖化液的颜色。其中氨基酸最易于起糖化反应。糖的分解产物主要是5-羟甲基康醛。同时糖化液中的重金属产生有色物质也对成品糖的质量有严重的影响。

2

淀粉糖化液的精制主要是通过脱色，过滤和离子交换来达到除去杂质离子的目的。

脱色：利用活性炭吸附杂质和有色物质，来降低糖液颜色。 过滤：通过过滤除去不溶的杂质和活性炭。

离子交换：是通过离子交换树脂的交换离子和吸附作用，除去各种各溶蛋白，阴阳离子。

以上的步骤是为得到澄清、透明、无色的精制糖化液，用于蒸发，生产浓度高的糖浆，

来生产葡萄糖。

如果糖浆的纯度低，葡萄糖结晶难产率就低。


目前，较先进的糖化液精制工艺流程是DDS，STARCOSA流程，DDS是二次结晶的精制工艺，在这里不介绍，主要介绍STARCOSA工艺流程。

3 STARCOSA 活性碳

糖化液 予脱色 转鼓过滤 脱色 烛式过滤 检查过滤 废泥排走 阴离子 阳离子

活性碳和硅藻土 蒸发

在STARCOS工艺流程中，转鼓过滤机和烛式过滤机采用了硅藻上涂层。活性炭脱色，

废碳二次使用，首先介绍硅藻土和活性炭的性能。

硅藻土：硅藻土作为助滤器剂，所得到的滤液透明度高，过滤周期长，过滤速度快。硅

藻土的形状是多种多样的，每个单位硅藻土的大小和形状都不相同，多孔而轻，表面积很大，

PH在5.0-9.0之间，硅藻土的单位多呈针状，沉积滤布上形成的硅藻土滤层的孔径比原滤布

孔小很多，能阻挡很细的固体颗粒，硅藻土没有化学活性，与糖化液不起化学变化，不影响

糖化液的物理化学性质。

硅藻土的种类大致可分为三种： 2/g，过滤速度较慢。 1）、天然硅藻土：灰色，含有多种单体，具有最细的滤孔，可阻挡很细的胶体杂质颗粒


2）、标准硅藻土：肉色，具有少量的细小单体，过滤速度缴前一种高一倍。工业上使用（0.0001mm以下），表面积30.000cm2较广，表面积20.000 cm/g。

2 3）、高速硅藻土：过滤速度较标准硅藻土高一倍，表面积为10.000 cm/g。 硅藻土作为助滤剂的使用方法，是先在滤布上沉积适当厚度的硅藻层，然后进行过滤，

设备装置见图：



罐1、为予脱色罐。 罐2、为抽汁罐。 罐3、为助滤剂的调配罐。

操作方法：硅藻土在助滤剂罐3中利用水或清的糖化液混合，泵打到过滤机，过滤机的滤布的内外形成的压力差，使助滤器剂硅藻土沉积在滤布上，糖化液则通过滤布，深层时，

滤布内外的压力差最好在1kg/ cm2以下，压力越小越好，使用压力会提高，会使硅藻土颗粒

通过滤布或阻塞滤布的孔隙，所沉淀的硅藻土层会紧一些。初滤时，糖化液会含有少量的硅

藻土，将糖化液回流到助滤剂罐，待清了以后，打开糖化液的管道阀，关掉助滤剂的阀，使

糖化液进入下一步。

深层过程中，滤布内外的压力差使硅藻土沉积在滤布上，所以深层中要始终保持一定的


压力差，防止压力中断，深层从滤布上脱落，转鼓过滤机的压力差是抽真空产生的，烛式过

滤器是由泵产生压力。

活性炭：糖化液脱色用的活性炭主要是用来吸附糖化液中的有色物质。其活性炭可分为

粉末和颗粒两种，工业上一般使用的是粉末活性炭，能够使用2-3次，且设备简单，成本较

高。

活性炭的脱色作用是物理吸附作用，将有色物质等吸附在碳的表面上，从糖液中除去，

这种吸附作用与被吸附的浓度和吸附表面积有关，讨论得到（Freundclch）吸附公式表示这

种关系：

X 1/n X-M 克碳吸附溶解物质的量 =KG G-达到吸附平衡时被吸附物质浓度 M K. n为常数

吸附作用具有选择性，活性碳吸附无机灰分的能力较弱，吸附羟甲基糠醛的能力则较强。

脱色碳的吸附作用是可逆的。它吸附颜色物质的量，决定颜色物质的浓度，所以先用于颜色

较深的糖浆后，不能再用于颜色较浅的糖浆，反之，先脱去颜色较浅的糖浆，再脱色颜色更

深的糖浆，然后再弃掉。如此使用能充分发挥碳的吸附作用，减少碳的用量，这种使用方法


在工业上称为逆流法。

影响吸附作用的因素很多，在工业生产上最重要的因素是温度和时间。活性炭脱色，温

度一般保持80 ?，在此温度下，糖浆的粘度较低，易于渗入碳的多孔组织内部能快的达到

吸附平衡状态。因糖浆具有粘度，碳的用量少，达到吸附平衡需要一定时间，活性炭脱色一

般需要30分钟，碳的用量和达到吸附平衡的时间成正比，用量多，则时间短，但不是直线

关系。

活性炭吸附的物质主要为：蛋白质、氨基酸、羟甲基糖醛，无机盐。STARCOS工艺流程

中过滤的具体过程：一次过滤，在予脱色罐中将用过一次的活性碳和硅藻土和水解液混合搅

拌，控制温度60?时间30分钟，罐内装有蛇管，通入热水加热。用过一次的活性炭和硅藻

土是蛇式过滤器卸下的废碳。水解液由离心泵送到真空转谷过滤机的贮槽中，涂层是硅藻土，

通过硅藻土涂层和滤布的过滤，纯净的水解液（糖化液）进入水解物贮罐，完成一次过滤，

真空转鼓过滤机的真空由一台真空泵抽转鼓的内部清汁而产生，并且保持恒定，特殊的连锁

电路，可以保证供电，防止电中断，予脱层从过滤机滤布上脱落，在硅藻土表面上，被分离


的活性炭形成一个薄层由刮刀刮去，刮刀带有一个自动进刀的伺服电机，除刮去活性炭外，

还将一曾硅藻土也刮去，以保证最佳的过滤效果。予涂层最多使用1-2天，然后清洗，重新涂层，刮下的滤饼，送到一定的位置上去。

硅藻土层和滤饼在滤布上形成的情形见图，真空转鼓过滤机和烛式过滤器，形成的硅藻

土层及滤饼层相同。



4

二次过滤是在烛式过滤器前的罐中，加入新鲜的活性炭，保持30分钟，温度控制为60 ?，罐内装有蛇管加热器。采用热水加热升温。

二次过滤由两台予脱层烛式过滤器并联工作，其中一台作为备用，由中心控制室监视进

料一侧的压力，当工作6小时后，关闭滤机，清除滤饼，供第一次过滤使用，备用滤机开始

使用，二级过滤的糖化液到检查滤机中安全过滤，保证在二次过滤中通过滤机的碳和硅藻土

被除去。检查滤机也是予涂层烛式过滤机，大约两周的时间重新涂一层硅藻土，除去旧的硅

藻土，卸下硅藻土送到一次过滤的予脱色罐，清的滤液则去离子交换器，进行离子交换。

烛式过滤器的操作过程：


涂层 过滤 水洗 压力空气反吹 反洗（水洗液反洗） 水洗 涂层 排掉废水

经过精制处理得到的席糖汁，虽然纯度有了提高，但是浓度却很低，约含35-42%干物，这种糖汁必须经过蒸发浓缩为76-80%DS（做水糖）或者是浓缩为80-88%DS（故无水糖）。

现代化的糖厂使用蒸汽作热源的多效蒸发装置，加热蒸汽通入第一效，其余各效均用前

一效糖汁蒸发产生的二次蒸汽加热，加热蒸汽每利用一次称为一效，利用四次称为四效，为

了避免浓度较大的糖液经受高温的影响，一般采用汽液并流的方式，随着水分的蒸发，糖汁

浓度逐渐增大，汁汽温度则逐效降低，这样就可保证每两效之间有一定的温差以便加热蒸发

糖汁。

多效蒸发的特点是能大大节约蒸汽，如果采用简化计算的方法即用1kg加热蒸发1kg水，那么对于N效蒸发器而言，每用1kg加热蒸汽即可蒸发Nkg的水，或者反过来说，每蒸

发1kg的水消耗汽为1/Nkg，对于二效蒸发便是1/2=0.5kg，三效是

1/3=0.33kg，四效是1/4=0.25kg„„。实际上水的液化潜热是随着温度的降低而增大的，也就是说1kg加热蒸汽能蒸发掉的水是不足1kg的，也就是说上述这些数值要比实际要小。

虽然蒸发罐效数越多，单位蒸汽消耗量就约省，但这种蒸汽的节省是由增加热面积换来


的，当蒸发器的效数增加到一定程度后，由于增加效数而节省蒸汽费用与所增添的蒸发设备

费用相比就显的很不经济了。



另一方面，对于一个蒸发系统来说，其总的温度差是一定的，效数越多，则各效可能分

配到的有效温差越小，当温差只能维持泡核沸腾时，则效数便不能增加，正因如此一般多采

用三至五效蒸，蒸发的流程以四效低真空蒸发系统为例，如图：



（1）、在弱的或强的有机酸中还原糖是稳定的，弱无机酸在低温下对还原无影响，但长

时间旋光度改变。7号无机酸可使还原糖脱水而生成羟甲基糠醛，进一步分解为甲酸和乙酰




丙酸。

（2）、与氨基酸作用

还原糖的羰基能与氨基酸中氨基起棕色反应生成深色物质并放出二氧化碳。 随着蒸发过程糖汁浓度的不断提高和某些化学反应的产生，很多原来溶解在糖汁里的非

糖分逐渐转变为难溶物质而成沉淀析出。并在蒸发罐加热管壁上逐渐形成坚实的物质层，这

便是通常所称的“积垢”。

糖厂蒸发积垢的成因，大致有这几个方面。 （1）、非糖分浓度的增加

在糖汁浓缩同时，溶解于糖汁中的非糖分也不断被浓缩，一旦超过其溶解度而达到过饱


和时便沉淀析出，以胶体状态存在的某些氧化物和氧化硅、氧化铝、氧化铁等，随着糖汁蒸

浓逐渐于各效惯中不断析出。溶解度大一些的无机酸和部分有机酸钙盐如CaS03等则在蒸发

后期析出。

（2）、无机钙盐在浓糖汁中溶解度降低

随着糖汁浓度的增高，某些钙盐的溶解度逐渐递降。 （3）、蒸发过程非糖分的化合与分解

在蒸发时继续进行着清净过程尚未完成的某些非糖分的分解反应。 此外，糖汁中某些可溶性钙盐随着糖汁浓度的增加逐渐与碳酸盐发生置换反应，生成碳

酸钙积垢。

+ KCo= CaCo + 2KA 223 3CaA CaA + NaCo = CaCo +2NaA 2233 （1）、蒸发强度的影响

蒸发强度越大，积垢生成强度越小，某工厂曾经进行了四效五效轮流操作的试验，证明

了当增加第五效时，由于各效平均蒸发速率降低，使积垢生成速率显著增加。 （2）、生产能力的影响

当由于某原因而降低加工量时，积垢强度通常是随之增大，处于短期停机时，积垢强度

同样也增大，因此，蒸发系统的生产能力比其他工段的生产能力为大时，说生成的积垢远比

在满负荷下连续运转时为严重。


（3）、蒸发罐操作液面的影响

当糖汁维持低液面蒸发并蒸发速率较高时，积垢生成较液面过高操作又不稳定的蒸发罐

的积垢为少。

（4）、加热面积垢清除程度的影响

当蒸发罐尚未彻底清洗干净即投入生产时，其积垢生成的速率（可从传热效能随操作时

间而下降测出）比积垢完全消除干净才能投入生产的脱水效应有关，脱水力强，水积垢不易

消除干净，结构更为紧密，对积垢组分的吸收能力更强。

制糖生产是大型流水性作业，任何环节的削弱或中断，均会给整个生产带来影响和危害。

例如，蒸发罐垢的生成引起蒸发效能的下降，不仅招致糖浆浓度的降低，而且作为整个车间

热力中心的蒸发站，将无法向各个用热工序提供必需的蒸汽和热水，以致整个工艺过程指标

失控，生产紊乱，这一切造成的恶果是：产品质量下降，糖分损失增加，生产能力降低，成

本增高，所以，必须减少蒸发积垢的生成。减少积垢首先必须从选用先进的工艺方法和合理

的技术条件入手，在这个基础上注意加强操作管理，稳定生产，实行高效均衡生产，只有这

样，才能是积垢的生成控制在最低的限度。 1）、采用优质的清洁剂


清净（精制）中加入清净剂的质量与糖汁质量以及蒸发积垢的关系极大，质量不良的活

性炭，硅藻土可能带来较多的有害杂质，所以选用质量优良的清净剂，对于减少蒸发积垢具

有一定意义。

2）、加强清净管理是提高稀汁质量

在清净（精制）流程确定后，必须制定合理的技术工艺条件，进行仔细认真的操作和加

强清净管理，才能取得具有热稳定性的稀汁，使蒸发积垢生成减少。 3）、稳定蒸发操作提高蒸发强度

（1）、实行满负荷均衡作业，实践证明，生产能力过大或过小均使蒸发积垢生成速度加

大，只有满负荷操作，才能使积垢减少，并减弱悬浮离子的后沉淀作用。（2）、提高蒸发温度，蒸发积垢的生成量随着蒸发强度的提高而降低，因此采用强制循环蒸发罐，升降膜式蒸

发罐就具有积垢少的优点。 1）、蒸发罐内积垢的清除

为保证生产正常，积垢的清除是一项不可少的工作，为减轻劳动强度，对于坚实和厚层

积垢，要求在通洗之前进行化学或物理的处理，使积垢性状改变为疏松状态，然后再用机械

方法或水洗。

碱煮一般用纯碱或烧碱，或者二这混合使用。例如对于标准的蒸发罐，可用NaCO+NaOH23


混合著洗8-10小时，温度依靠蒸发罐效次不同而异，要求保持沸腾状态（96-125?）。碱的

浓度2-3%。

碱煮的作用在于把一些难溶的盐类变成较易溶于酸的盐类，并使积垢疏松，以利于通洗，

碱洗的过程产生如下化学反应： CaSO + NaCO CaCO+ NsSO 433 24 CaSO + NaCO CaCO + NsSO 33323 CaC2O + NaCO CaCO + NaCO 24233224 CaSiO + 2NaOH NaSiO + Ca(OH)3322

碱煮之后水洗净碱液，然后再用1.5%硝酸煮3-4小时温度控制在90?左右，酸煮时间逐效递减。

酸煮的目的在于将经碱煮后的疏松积垢溶解，以便达到消除积垢的目的。酸煮过程主要

产生下列反应：

CaCO + 2HNO Ca(NO) + HO + CO 333222

有些厂家也有用1.5-2.0%HCL进行酸煮的，其反应如下： CaCO + 2HCL CaCl + HO + CO 3222

每次酸煮或碱煮之后都应用水冲洗罐内。经过处理后的积垢部分产生溶解，残存的也较

疏松，易于通洗。

对于标准式蒸发罐碱液与酸液均应盖过全部加热面，对于降膜式蒸发罐进行循环煮洗。


对于升膜式蒸发罐，可采用10-20%的碱液循环煮洗1-3小时再用1.5-2.0%的酸液循环

煮洗。当有缓蚀剂存在时，酸的浓度可以提高到5.0%。 2）、汽鼓油垢的清洗

当蒸发罐气室中（指上下管板之间，加热管外部）用于加热用的废气可能带走的油滴在

管外壁形成油垢，对于热量传递也会有一定的影响，对于这种积垢不能象管内那样直接进行

涮洗，因此，除了对废气进行泸油处理，防止或减少油垢生成外，在油垢生成时则只好采用

化学处理即氧化和还原方法除垢，其具体做法如下：先由第一效安全阀纯汽鼓内充水，即将

充满后加入NaOH20kg,KMO20kg,直接通入废气在汽鼓中加热，保持温度100?约8小时把药4

放出，用水洗净，再入水至将满，加入FeSO50kg(或用草酸代之)盐酸50kg，同时煮约3小4

时后放出，用水洗净。

蒸发方案指的是蒸发系统的装置，操作条件，即汽的利用以及它们之间的配合。蒸发系

统的装置如从蒸汽的利用次数上区分，有单效、双效、三效、四效和五效蒸发等。当采用两

种不同参数的加热蒸汽时，以生蒸汽的加热称为零效，第一效则用废气加热。因未效计汽的


压力不同尚可分为真空蒸发、压力蒸发、低真空蒸发。于是蒸发方案便综合上述几个方面进

行命名。我厂采用的是三效、四效、低真空蒸发。

蒸发方案的选用（包括设计）合理与否不仅关系到蒸发系统本身工艺指标的完成，即保

证质量和提供必要的汁汽量，而且对于减少全厂的耗汽量，节省燃料降低成本有着密切的关

系。

1）、只有选择合理的蒸发方案才能达到预定的蒸发水量，提供合格的糖浆，保证操作的

稳定性和生产的均衡性。

2）、只有选择合理的蒸发方案，才能保质保量的为各加热工序提供汁汽，保证整个生产

顺利进行。

3）、只有选择合理的蒸发方案，才能保证各效汁汽的合理利用，降低蒸汽耗用量，防止

蒸汽放空损失，使蒸发方案具有较高的技术经济指标。

4）、合理的蒸发方案，具有较少的设备投资及生产费用，同时又能在较长时间内保持一

定的蒸发效能。

总之，只有良好的热力方案，才能保证技术的先进性，生产的稳定性和操作的灵活性，

顺利完成蒸发站的生产任务。 1）、五效真空蒸发


五效真空蒸发是比较完善的一种蒸发方案。五效蒸发从二次蒸汽的利用来看是增多了，

而且由于采用温度较高的废气来加热，汁汽的温度也响应提高，汁汽的销路扩大了，因此，

本方案与四效真空蒸发方案相比可节约蒸汽60%，操作比较稳定，调节控制也比较容易。主

要缺点是由于效数较多，设备庞大，投资和维修费用也增多，另外对于蒸发强度较大的前面

各效，却未能充分地发挥蒸发效能，因前面若多抽取汁汽，则后面一两效蒸发罐又负担过轻

的甚至接近于零4。这样便使五效变成了四效甚至是三效。 2）、带浓缩罐的三效压力蒸发

该系统的主要特点是各效都在压力下操作，汁汽温度均较高，可以全面抽取汁汽加以利

用，在正常情况下，第三效的汁汽全被利用，从第三效出来的糖浆进入浓缩罐时不必通入三

效汁汽器加热，而是凭滞点降低析出的部分显热产生自蒸发而进一步将糖汁浓缩，当稀汁来

量较多抽汽量发生波动或由于积垢增多糖浆浓度下降时，浓缩罐便可成为第四效，此时多余

的汁汽不必放空而可通入浓缩罐，所以该方案具有一定的灵活性。 从工艺上看，压力蒸发由于各效糖汁沸点高，因而蒸发过程化学变化较大，糖浆色值升


高，糖份损失增加，并易产生焦糖，三效蒸发各效的有效温度缴大，蒸发强度也较大，操作

不慎易于产生雾沫点而造成跑糖。此外，当汁汽消耗用量发生较大的波动时，往往引起汁汽

放空，造成一定的热损失。 3）、低真空四效蒸发

以前所述，当五效真空（末效真空度较高）蒸发方案中最后一效蒸发水量很少，汁汽温

度很低，使用价值不大时可考虑将其余省去而成为低真空四效蒸发。 低真空四效蒸发方案的最大特点在于操作方便，灵活性大，当积垢严重而引起蒸发效能

下降时，可以通过提高末效真空度加大总有效温差，以确保一定的传热量，从而达到要求的

糖浆浓度。当然主要缺点是进入冷凝器的汁汽温度较高，热损失较大，冷凝的用水量增大。

4）三效真空蒸发

此蒸发方案是我厂用于蒸发DE92糖所采用的，该蒸发的热力条件是： 蒸发效数（?） 1 2 3 加热蒸汽温度（?） 103 91 64 物料沸点温度（?） 96 74 51 水沸点温度（?） 91 64 45 表面式冷凝器真空度：大约96mbar

该装置是带热泵（热能压缩器的三效降膜蒸发器连接方式是1-3-2）。


预热：在板式换热器中用热水预热从55-70?然后在两个蛇管式换热器中从70?预热到100?随后经灭菌到大约120?闪蒸到一效。

这套系统的不用改变蒸发器的连接方式，生产能力在100%至60%间，通过减少进料和蒸汽压力连续操作，操作起来灵活方便，自控程度高。

稀糖（DE92）汇收集在缓冲器（20.05B1-02）然后经泵P3-02输送到蒸发装置，这个泵输送物料经进料阀FICA-02热水加热板式换热器20.05AJ-04两个安装在一效和二效的蛇管式预热器到达总灭菌装置20.05AJ-05。

这个装置（灭菌）是由一个用蒸汽加热的板式换热器来充当的，湍流管20.05AJ-11可确保大约一分钟的湍流时间。

在此灭菌装置之后，物料内蒸到内蒸缸（20.05AJ-10）在此罐中物料内蒸到一效沸点温

度，蒸汽汁作为附加加热汁汽用于二效蒸发器。

经泵20.05PJ-0.2通过安全滤机20.05F，精滤以除去微生物和蛋白质，此过滤是由带

滤布的压滤机完成的，稀糖汁板输送到1效顶部。

当进入一效蒸发器的顶部时，物料内蒸到这效的真空度相应地物料沸点温度大约是

95?经管板上面的分布装置，物料进入加热管，并以薄膜形式向下流动，同时产生的激烈蒸

发大部分物料在最底下，离开汽鼓较低部分，同时，由汁汽夹带的物料通过混合管道，从临

近的分离器中与汁汽分开。

从中间输送泵20.05PJ-03来的物料在预热器中加热（冷却）到这效的沸点温度上，闪


蒸到这效大约50?的物料沸点温度，这效的工艺过程与一效的说明一样。从汽鼓的较高部

分和分离器第二个中间输送泵20.05PJ-04输送浓缩物料到蒸汽端二效，物料端效，在进入

这效之前，物料用从一效来得物料借助于上述热交换器20.05AJ-06逆流冷却。

该装置是部分逆流型1-3-2布置的，数是按蒸汽端开始的顺序计算的，这个意思是：稀

糖汁进入01效输送到03效，然后在02效离开预浓缩器。 在第2效之后，排料泵20.05P3-05输送浓缩液经过水冷却板式加热器20.05AT-07到罐20.05B6-02（医药级）和罐20.05B6-01（食品级）。

第三效蒸发器，通过热汁汽压缩器（TVR）20.05AJ-09加热。此TVR便从01效分离出来的一定量汁汽，同生蒸汽压缩到一效温度压力，其余部分汁汽用于加热02效和此效的预热器，02效蒸发的汁汽加热03效，在03效产生的汁汽保持量不变，在一通用立式表面冷

却器20.05A7-08冷凝。

每个蒸发器通过孔板排除水从1效到2效及3效直接加热的灭菌装置AJ-05排水进入第一效加热室所有的冷凝水收集在罐A7-16经泵20.05PJ-06排出。冷凝在真空下获得，真空

度从1效到3效是逐渐增加的。 真空是由水环式真空泵产生和保持的。

加热器的排气是经一孔板进入冷凝器20.05A7-08汁汽管，借助于水环式空气泵20.05P7-01排入大气。


1）、首效加热蒸汽的温度。2）末效汁汽压力。3）汁汽分配。4）温度差。5）加热面积

制定的合理与否就看上面几项是否合理。

当蒸发系统不向外抽出汁汽时，糖厂加热用汽只得由来自减压阀的减压生蒸汽提供，这

样做在热力利用上是极不合理的，蒸发系统全面抽取汁汽则可用蒸汽站代替减压阀使热能得

到多次利用，汁汽抽取量越多越往后抽（减压阀必须有销路）则进入冷凝汁汽量越少和总加

热蒸汽消耗越低，并相应地降低了冷却水泵和真空泵的负荷。

1）、实行凝结水自蒸发，由蒸发罐或加热器排出的蒸汽冷凝水温度较高，为了更好的利

用其热能，可以采用自蒸发器。实行凝结水自蒸发以增加低压蒸汽的数量，相应降低加热蒸

汽的用量，同时凝结水自蒸发后水温降低，有利于凝结水泵的工作。 2）、用凝结水加热糖汁

可以利用凝结水作为低温糖汁的加热。

3）、凝结水作为锅炉的给水，其他二次蒸汽的凝结水也应视其含糖量的多少作为锅炉给

水或制糖工艺用水，以充分利用凝结水的显热。

对整套蒸发系统想要时刻保持加热面的干净是不可能的，但我们可以采取一些有效的措

施，以尽量保持加热面的干净，为此要采取“薄积勤通”配合有效的管理方法，可以使加热


面恢复干净，同时要加强离交管理，保证糖汁质量作到在一定的程度上的防垢。

葡萄糖稀汁（离交60?）一般不低于50?，远远低于蒸发罐第一效糖汁的沸点。这种

稀汁如果不经过预热至沸点便送入蒸发罐，此时糖汁不仅需要转变成汁汽的潜热，而且还需

要部分升温至沸点的显热，这样使得蒸发罐的一部分加热面积只能作为加热器，即增加了蒸

汽的消耗，又使加热面积不能得到合理的利用，降低了蒸发罐的生产能力，鼓必须进行沸点

进料。

为了节省耗气量，保持制糖过程的均衡生产稳定技术操作，而且还与其他工序的配合有

关。配备不容量的稀汁罐以起缓冲作用，同时使用现代化的自动仪表，均是保证蒸发罐入汁

稳定的有效措施。

蒸发罐本身应贯彻执行五定操作法，即保证入汽压力稳定、阀门稳定和抽汁汽量稳定。

此外，加强设备和管路的保温，减少热量散失也是不可忽视的一项工作。 蒸发工艺需要大量以热能的形式的能量。因此能量消耗也就是蒸汽消耗，它首先决定蒸

发设备的操作成本。多数蒸发和热能压缩器是减少能量消耗的最重要手段。高压生蒸汽


可借热能压缩器，而将低压的汁汽压缩而提高参数，使适应蒸发加热的要求。在热能压

缩器中，高压蒸汽膨胀作功，把汁汽压缩提高压力，这样产生蒸汽直接减压（不做功）

来补充蒸发站需要的低压蒸汽要经济得多。另一方面，热能压缩器具有蒸汽储蓄器的作

用，它可以在任何时候按生蒸汽的可供应量来自动地平衡过程的蒸汽消耗。 蒸发过程的计算基础是物料衡算和能量衡算，糖厂多效蒸发的计算是由单效蒸发的计算

推导出来的。 1、蒸发水量的计算。 1）、蒸发水量的计算（略） 2）、任一效蒸发水量的计算（略）

换热器是化工及制药行业重要的设备之一。它的类型较多，根据传热原理和实现热传递

的方法换热器可分为间壁式、混合式及蓄热式三类，其中心间壁式换热器应用最为普遍。在

我厂葡萄糖装置中采用了间壁式换热器，故这一部分主要对间壁式换热器做一介绍。

间壁式换热器：

间壁式换热器的特点是冷热两流体被固体隔开，不相混合，通过间壁式进行热量的交换。

1、板式换热器


1）、构造：板式换热器主要由一组长方形的金属板平行排列，夹紧装天支架上而构成。

两相邻板片的边缘衬有垫片，压紧后可达到密封的目的，且可用垫片的厚度调节两板间流体

通道的大小，每块板的四个角上，各开一个园孔，其中有两个园孔和板面上的流道相通，另

外两个圆孔则不相通，它们的位置在相邻的板上是错开的，以分别形成两流体的通道，冷热

流体交替地在板片两侧流过，通过金属板进行换热，每块金属板面冲压面凹凸规则的波纹，



以使流体均匀流过板面，增加传热面积，并促使流体的湍动，有利于传热。示意图如下：

2）、板式换热器在优缺点：

优点：结构紧凑，单位何种设备的传热面积大，总传热系数高，检修清洗方便面。缺点：

处理量不大，操作压强低，操作温度不能太高，但对我厂葡萄糖糖装置来说是适合的。

2、翅管式换热器主要用于加热空气，在葡萄糖装置的干燥工序应用了这一类型的换热

器。翅管式换热器主要由箱体、翅管、翅片组成，由于在翅管外增设翅片，既可以扩大传热


面积，又可以增强气体的湍动程度，使气体的传热膜系数提高。

在应用翅管式换热器时，每个翅管式换热器应装有一个疏水器，如下图是流化床干燥器

的干燥空气加热器。

换热器内部由于冷却蒸汽的一少部分逐渐凝结成冷凝水，这些冷凝水必须顺利排除，否

则积聚在换热器内，与进入换热器的蒸气接触导致蒸汽气泡进入水内，并迅速压碎发生冲击



现象，导致换热器损坏。 操作注意事项：

在装置关闭时，要将换热器及管路内的冷凝聚水排除。 1、关闭风机 2、关闭蒸汽阀 3、打开排放阀

4、轻微地开启蒸汽阀，直至冷凝水从装置内完全排除。

5、关闭蒸汽阀，保持排放阀的打开状态，直至重新开车，上述操作能使换热器在停用

期间保持内部的干燥。 开车：1、打开风机

2、轻微地开启蒸汽阀，直至蒸汽从排放阀排出。

3、关闭排放阀，慢慢地开启蒸汽阀，观察冷凝水从视镜流过。


在过滤工序，应用了真空转鼓过滤机及烛式过滤器。 1、真空转鼓过滤机

真空转鼓过滤机，是一种连续操作的过滤设备应用广泛。比较适用于葡萄糖糖浆的过滤。

1）、结构（如图）

设备的主体是一个能转动的水平转鼓，其表面有一层金属网，网上覆盖一层滤布，转鼓

的下部浸入待滤物料中，转鼓沿经向分隔成若干扇型格，每格有单独的孔道通至分配头上，

转鼓转动时，凭分配的作用使这些孔道依次分别与真空系统及压缩空气系统相通，因而在回

转一周的过程中每个扇型格表面即可顺序进行过滤，洗涤吸干、吸松卸饼等操作。



a—转鼓b—滤饼c—刮刀d—转动盘e—固定盘f—滤液吸槽g—洗水吸槽h—压缩空气

槽i—搅拌器

分配头由紧贴合着的转动盘与固定盘构成转动盘随转鼓一起旋转，固定盘内侧面各槽分

别与各种不同作用的管道相通，如上图所示，当扇型格1开始浸入滤浆内时，转动盘上相应


的小孔便与固定盘上的凹槽f相对，从而与真空管连通，吸走滤液，图上1~7所处的位置称为过滤区，扇型格转出滤浆槽后，仍及f相通，继续吸干残留在滤饼中的滤液，馓型格8~10所处位置称为吸干区，扇型格转至12的位置时，洗涤水喷洒在滤饼上，此时扇型格与固定

盘上的凹槽g相通，经另一真空管吸走水，扇型格12.13所处的位置称为洗涤区，扇型格

11对固定盘上凹槽f与g之间，不与任何管道相连该位置称为不工作区，因而有不工作区

的存在，方使各操作区不致于相互串通，扇形格14的位置为吸干区，15为工作区，扇形格16、17与固定盘凹槽h相通，再与压缩空气管道相连，压缩空气从内向外穿过滤布而将滤

饼吹松随后由切刀将滤饼刮下，扇形格16、17的位置称为吹松区及卸料区。18为工作区。如此连通运转，整个转鼓表面上便成了连续的过滤操作，转简过滤相的操作关键在于分配头，

它使每个扇形格通过不同部分时依次进行过滤、吸干、洗涤、再吸干吹松、卸料等几个步骤。

2、操作：

针对于葡萄糖浆，在过滤时应在转鼓上予涂层，予涂层采用硅藻土溶液，予涂层的操作

与过滤糖浆时一致。 1）、予涂层操作步骤：

（1）、打开真空首先清洗滤布，如本机清洗不好，可使用水管清洗，清洗滤布非常重要，




它决定予涂层的均匀情况，直接影响到过滤效果。 （2）、打开阀4将清洗水放掉。

（3）、将一定量的硅藻土加入硅藻混合罐，加水搅拌后，配制成悬浮液。 （4）、开动泵1，将配好的硅藻土悬浮加入料槽，开动料槽中的搅拌器，此时打泵3，将悬浮液中的水排掉。

（5）、待予涂层达到一定厚度之后，将硅藻土悬浮液放回混合罐。 2）、操作步骤：

1）、在完成予涂之后，将物料放入料槽。

2）、打开泵2，从视镜中观察过滤情况，如满足要求开动泵2，使之进入下步工序。

3）、如过滤效果不好，将物料返回到料槽中。 3、烛式过滤器

此种过滤器构造比较简单，只作为安全过滤使用，操作时靠物料本身的压力通过滤布结



构如图：


过滤器内有许多小孔的过滤棒，过滤棒上有滤布，故也叫棒式过滤器，滤布要定期清洗。



离子交换器的结构非常简单，这里只简单介绍一下结构，在离子交换器内的下部有一许

多小孔的园盘，其上有离子交换树脂，物料由上至下经过离子交换树脂进行去离子。

蒸发是传热过程，通过传热，使物料中的部分溶剂汽化并不断地除去，从而达到浓缩物

料的目的。

蒸发器有多种类型，这里只介绍一下我厂采用的三效降膜蒸发器。 1、 单效降膜蒸发器 1）、构造 （1）、蒸发器 （2）、分离器 （3）、成膜分布器




如图：

2）、过程：物料自上部加入后，经过膜分布器使其均匀地进入各个加热管。分布器非常

重要，一定要使物料均匀进入，如进料多则蒸发效果不好，进料少则容易使糖浆焦附在加热

管内。

2、三效降膜蒸发器

单效蒸发器往往达不到要求浓缩的程度，热能利用较低，所以一般都采用多效蒸发器，



在多效蒸发器中第一效的汁汽做为第二效的加热蒸汽，第二效的汁汽做为第三效的加热蒸

汽，使热能充分利用。 3、热泵

为充分利用热能，将前效的汁汽进行压缩，提高蒸汽的压力，采用热能压缩泵。

（1）、构造如图： A——物料入口 E——出口 B——汁汽


D——加热蒸汽 1——喷射嘴 2——扩散管 （2）、原理

如图：动力喷嘴将流入蒸汽压力转换为速度，在蒸发器分离器上产生的部分汁汽被吸入

产生喷射，在扩散中动力蒸汽和汁汽快速混合。由速度转换为压力，使混合蒸汽能做为蒸汽

能做为蒸发器的加热蒸汽使用，在扩散过程中动力蒸汽的压力下降较小而汁的汽的压力上升

较大，如三效蒸发器图，在第一效装有热能压缩泵，使利用了第一效的汁汽进行压缩，从而



达到节能的目的。

结晶是通过缓慢地降低温度，不断使葡萄糖晶体析出的过程。我厂采用立式和卧式两种

结晶罐




1、立式结晶罐 如图： 操作过程：

通过电机带动主轴转动（经过减速箱）带动焊接在主轴上的冷却盘（如图）冷却盘内有

许多折板，能使冷却水在冷却盘内均匀流动，冷却盘上有一扇形缺口，缺口至下往上以60

度角错开排列。 （1）、刮刀

主轴并带动装在上下和下部的罐壁刮刀转动，以防止物料粘附在罐壁上。 在罐壁上每个冷却盘装有一个刮刀，由于刮刀静止冷却盘转动故可以刮下冷却盘上的物

料，使结晶进行的比较均匀，防止在冷却盘上结壳。 （2）、冷却水去向

冷却水自上部加入，通过主轴内的一个冷却水进管，进入最底部的一个冷却盘，冷却水

在底部冷却盘内循环一周以后（如图）通过主轴内的一个冷却水出管，进入上一个冷却盘，


就这样一直通过最上部的冷却盘后，从上部排出。 （3）、进料

物料自上部进料口进入，并通过冷却盘上的扇形缺口，随着冷却盘转动向下移动，并从

底部出料口排出。 2、 卧式结晶罐 （1）、结构

卧式结晶罐的主轴是水平安装的，主轴上焊有冷却水蛇管，其内部冷却水的流动方向如

图所示，外壳上有夹层，其内部有许多冷却水折板，其冷却水流动如图：



（2）、操作

开动电机以后，通过变速箱把速度降不适合结晶的速度，其上冷却蛇管一方面起搅拌作

用，一方面起冷却作用。

离心机是利用离心力来分离液相非均一高混合物的一种机器。下草图是过滤式离心机示




意图。

通过主轴高速转动，使物料由于受离心力的作用而在滤网上形成滤饼，将水甩出。

在葡萄粮的离心工序，采用了BMA间歇式离心机 1、 结构 如图： 2、操作过程：

物料由上部加入转鼓内以后，由于离心力的作用物料紧贴在转鼓网的四周，当物料的加

入量达到以后，通过转鼓上部的进料传感器指示，进料自动停止。 这时主轴开始加速，并达到分离速度，使物料经过一般分离之后，事先调整好的继电器

动作洗涤管开始喷水，洗涤糖膏，洗液通过安装在离心机下的分离器排到洗涤罐，非洗涤时

排出的母液也经分离器排到母液罐。

当糖膏经过一段预定时间分离以后，预先调整好的继电器动作主轴开始减速，在达到大

约80rpm时，轴上部的压轮压下装在轴上的封闭防护罩，底盖打开、电磁阀启动，通过气罐

使刮刀开始水平转动进刀，当进到接近滤网时，刮刀向下移动，刮下贴在转鼓壁上的物料，


刮下移到转鼓底部时，向上回复到原来的位置，这时松开上部压轮，借助于底盖回弹弹簧的

弹力，使底盖上移，恢复开始状态。

然后加入洗水，洗涤转鼓内的滤网，洗净以后，离心机开始进料，进入下操作循环。

离心机是葡萄糖装置较重要的设备之一，由于其高速运转，故操作时一定注意安全。

BMA离心机自动化程度较高，操作过程是通过操作操作中心自动操作，但也可通过装有

机上的健盘手动操作。

干燥器是利用热能除去固体物料中湿分的单元操作。



干燥器的种类较多，这里主要介绍流化床干燥器（也称沸腾床干燥器） 1、结构： 2）、操作过程

在流化床干燥器内，床层的气流速度介于颗料速度和沉降速度之间，物料即不处于静止

状态又不会被气流带走，而做：“沸腾状”的翻动。故气因两相接触良好，有利于传热。开

车：

（1）、首先检查整个系统。


（2）、关闭加热器和冷却风机的风门。 （3）、启动引风机（在旋风分离器后部） （4）、启动冷却器强力风机 （5）、启动加热器强力风机

（6）、打开风机（4）（5）两风机的手动风门，调节到给定的流量。 （7）、慢慢地打开引风机风门 （8）、启动搅拌进料罐中的搅拌器 （9）、接通流化床的照明系统

（10）、打开进入冷却器的冷冻水阀门，使冷却器工作 （11）、打开加热器截断阀，使热空气进入干燥器 （12）、湿物料加入搅拌进料罐 （13）、启动进料搅笼

（14）、慢慢增加进料搅笼的速度，使之适合于流化床的干燥情况 （15）、通过装在干燥器的观察窗，观察流化程度，及进行必须的调整 停车：

（1）、首先停止进料 （2）、将床内物料全部放出 （3）、然后稍等5分钟 （4）、关闭所有风机 （5）、关闭干燥器强力风机 （6）、关闭冷却器强力风机 （7）、关闭引风机 （8）、关闭冷冻水阀门


包装机自动化程度较高，其结构也比较复杂，这里只作一简介： 包装机由称重机、撑重机、热合机、缝合机等组成。 1、称重机

（1）、袋夹

首先将包装袋套在套袋口上，然后由袋夹夹住，上部进料开始。 （2）、称重：

由上部进料阀控制进料，当达到一定进料量（25kg）后，进料停止。这一过程由自动称

重装置控制。 （3）撑袋机

由称重机下来的充料包袋进一步进入下一步工序撑袋，将袋口撑平，进入传送装置，以



便热合及缝合。 （4）、传送装置

由撑袋机撑平的袋口送入传送装置，传送装置由皮带传送装置组成，袋口送入两皮带之

间以后，由其上的切割轮将上部袋口切齐然后送入下一步工序，热合、缝合。



（5）热合


热合是利用二个热卡头，将包装袋内的塑料袋粘合 （6）、缝合 缝合是利用专用缝合机，将纸袋或编织袋缝合的过程。

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