蔗糖和工业用糖的表观纯度解决方案

分析过程控制是在糖生产的所有阶段进行的。根据 ICUMSA标准, MCP Sucromat 糖度仪和 Abbemat 折光联用可以分析糖样的蔗糖含量、糖度和表观纯度。Anton Paar 在上世纪初，糖，无论是甜菜还是甘蔗的起源，在那 里 出售的产品中含有过量的杂质。因此，这导致建立 糖纯度或糖生产中涉及的纯化程度的标准的重要性 。制糖是将蔗糖含量中等、果汁纯度较高的甘蔗或甜菜 加工成纯度较高的 产 品一冰糖的分离提纯过程。低蔗糖含 量 或低纯度的最终糖蜜、甘蔗渣和滤饼都是 副产品。每个制糖厂的目的是将从甘蔗和甜菜中得到 的大部分糖结晶，并将副产品中的糖损失和未确定损 失保持在尽可能低的水平。 要获得满意的产糖率，必须保证原料的质量和良好的 工艺管理。这只有在化学控制实验室提供足够信息的 情况下才能实现。 1.1 甘蔗付款 分析 甘蔗支付分析应基于果汁纯度测定和每批甘蔗可回收 糖计算。大多数甘蔗支付系统背后的想法是奖励良好 的和惩罚较差的甘蔗质 量 ，以达到良好的平均甘蔗质 量 。 由于极化方法的结果与反演方法非常接近，且测定速 度快(与反演方法至少3小时相比，需要1到2分钟)，因 此常采用极化方法。 1.2 分析过 程控 制 分析过程控制在制糖的所有阶段进行。为了获得良好 的统计相关性，这种检查应基于足够多的样本。对于 严格的过程管理，样品应进一步代表过程的实际状 态，因此可以立即进行分析。 在这些方面，化学控制实验室与制糖厂的经济效益密 切相关。因此，在所有这些实验室中，最重要的分析参数是 Pol、Brix和纯度。MCP蔗糖仪结合Abbemat折光仪 (300/350、500/550、450/650)，能以较高的速率精 确测量多种样品的Pol、Brix和表观纯度。当连接一个 Abbemat到一个MCP蔗糖仪， Pol、Brix和纯度数据将 显示在MCP蔗糖仪显示屏上。一 个更复杂的系统是蔗 糖分解系统，这是一个用于分析的计算机化系统 可选配Pol、Brix、表观纯度、原糖和白糖的溶液颜 色、白 糖的反射率颜色、电导率灰分、pH值、水分 等。 2定义 2.1 蔗 糖分 蔗糖含量是指溶液中蔗糖的量。例如，30%的纯蔗糖 溶液中含有30克纯蔗糖和70克水。在不纯的蔗糖溶液 中，蔗糖S的质量等于从水中扣除的水W和非糖NS的 总质量： 用旋光计测定的蔗糖含量称为旋光蔗糖(PS)。用旋光 计测量的结果称为直接极化或Pol， 其含义与旋光率蔗 糖相同。 2.2 Brix 根据定义，，°Brix标度表示蔗糖含量(%质量/质量)的纯 蔗糖溶液。然而，在制糖工业中，°Brix也用作用折射 计测量的糖溶液干物质(DS)的百分比(质量)。更准确的 术语是折射干物质(RDS)。 在糖实验室中，用折射法代替干燥法来测定干物质(在 烤箱中干燥溶液)，因为折射计接收到的RDS值与干燥 方法的结果非常接近，而折射法要快得多(约1分钟，而 用烘箱至少3小时)。 2.3 纯度 纯度(P)是描述总干物质(TDS)中蔗糖含量的术语。纯 度是糖业技术人员最常使用的术语 。例如，纯度为 95%意味着100克干物质含有95克蔗糖和5克非蔗糖。 食糖，例如家用糖，其纯度几乎为100%，因为它几乎 不含杂质(非糖)。纯度是用来比较原料的质量，如表达 的果汁，以及在生产过程中的产品，因此是工厂各个 工位的效率。高纯度(高蔗糖和低非蔗糖含量)表明特定 产品的质量较高。对于糖蜜，其目的是生产纯度尽可 能低的糖蜜，因为糖蜜中高的蔗糖含量意味着在生产 中高的糖损失。 纯度由糖S的百分比除以干物质DS的百分比乘以100计 算得出： 非蔗糖含量NS表示为： 当用偏振法测定蔗糖含量，用折光法(常用的标准方 法)测定干物质百分比时，，干物质百分比称为折光法 干物质(RDS)，结果称为表观纯度(AP)： Polarimetric sucrose %表观纯度=--*100RDS Or Pol %表观纯度= *100Brix 用倒置法(真蔗糖、双偏振法)测定蔗糖含量，用折射 法测定干物质百分比，所得结果称为真纯： 例如： 浓汁干物质：64.31% 浓汁蔗糖含量： 58.13% Water content= 100-DS=100-64.31=35.69Non sugar content = DS-S=64.31-58.13=6.18 3 测量原理 计算纯度所需的两个参数是固体百分比和糖百分比。 最常用的方法是使用折光干燥物(阿贝马特折光计)和偏 振蔗糖含量(MCP Sucromat)来测定表观纯度。 干燥物质的衡量，是稀释后直接从样本或者Abbemat(推 荐使用相同的样本稀释对RDS偏振测量)，而偏振蔗糖 含量通常测量澄清后的样品(引用相应的ICUMSA方 法，请参见下文)。 选定的Abbemat和MCP Sucromat通过CAN电缆连 接，并通过MCP Sucromat屏幕进行操作。 当在MCP Sucromat上选择纯度方法时 ，表观纯度将 直接显示在MCP Sucromat屏幕上，同时显示经温度 校正后的Brix读数和经温度校正后的蔗糖含量(以Z国 际糖度为单位)。如果需要，将通过密度函数对表观纯 度计算进行修正)。 3.1 设备 MCP5300/5500Suc r omat w i t h波长 589n m (可选 880nm) 200mm旋光 管 含 T o ol mas ter A bb emat(300，500)， (350/550)以及(450/650)配 备 漏 斗 式 流动 测量 池 Figure 1： Example o f Anton Paar's Sucrolyse r s ys t em (MCP 5300 and Abbem at 350). 3.2 程序 样品制备有许多不同的步骤，主要用于偏振法测定蔗 糖含量，这取决于样品类型和澄清程序。折光Brix通 常可以直接从样品中提取，有时在测量前需要进行稀 释和/或过滤。下面给出了实际ICUMSA方法的概述 (列表不是详尽的)。 4 糖的方法参照ICUMSA 原糖方法： Polarization of Raw Sugar GS1/2/3/9-1Polarization of Raw Sugar without GS1/2/3-2Wet Lead Clarification 白糖方法： Polarization of White Sugar GS2/3-1Polarization of White Sugar GS1/2/3/9-1requiring Clarification Polarization of White Sugar GS1/2/3/9-1without Wet Lead Clarification 特殊糖方法： Polarization of the Sugar GS3-1Component of powdered Sugars Containing Anti-Caking Agents Polarization of Raw Sugar GS1/2/3/9-1Polarization of White Sugar GS2/3-1Polarization of Raw Sugar without GS1/2/3-2 Wet Lead Clarification 糖浆的方法：用双偏振法测定表观糖蜜 GS4/7-1 甘蔗方法：Cane Pol (Polarization)， Brix， Fiber GS5/7-1in Cane and Bagasse by the Wet Disintegrator Method 甜菜方法：Polarization of Sugar Beet by the GS6-1Cold Aqueous Digestion Method using Lead Acetate as Clarifying Agent Polarization of Sugar Beet by the GS6-3Cold Aqueous Digestion Method using Aluminum Sulfate as Clarifying Agent 蔗糖加工方法： 混合分析方法：Cane Pol， Brix and Fiber in Cane GS5/7-1and Bagasse by Wet Disintegrator Method Pol (Polarization) of Filter Cake GS7-7 Pan stage products： Apparent Sucrose by Double GS4/7/8/5-2 Polarization Method 白糖种植业： Polarization of Raw Sugar GS1/2/3/9-1 折光方法： 特殊糖方法：Refractometric Dry Substance GS4-13(RDS%) of Very Pure Syrups The Determination of Refractometric GS4/3-13Dry Substance (RDS%) of Molasses and Very Pure Syrups (LiquidSugars) 糖浆的方法 ： The Determination of Refractometric C GS4-13Dry Substance (RDS%) of Molasses The Determination of Refractometric Dry Substance (RDS%) of Molasses and Very Pure Syrups (Liquid Sugars) 甘蔗的方法： The Determination of Pol GS5/7-1 (Polarization)， Brix， and Fiber in Cane and Bagasse by the Wet Disintegrator Method 5 文献 Beet-sugar handbook， Mosen Asadi， Wiley-Interscience， John Wiley & Sons， Inc.， Publication (2007)， ISBN-13：978-0-471-76347-5. “Sugar Technology， Beet and Cane Sugar Manufacture”， P.W. Van der Poel， H. Schiweck， T.Schwartz， Publisher Dr. Bartens KG， Ber l in 1998. “Cane Sugar Engineering”， Peter Rein， Publisher Dr.Bartens KG， Ber l in 2007. ICUMSA Methods Book (2009)， Publisher Dr. Bartens KG， Berlin 2009. 6 参照 6.1 甜菜 分 析 仪 利用Betalyser系统可以对甜菜进行快速质量分析。它 能迅速决定糖的含 量 (MCP5300/5500Sucromat)，钠钾 (FP-5火焰光度计)和a-氨基氮 (Testamin 5双光束光度计)含 量 。 在30秒内， Betalyser分析仪可测量得到同一样品中 糖、钠、钾和a-氨基氮的含量，当然，测量完全符合 ICUMSA官方方法。 Betalyser既可以测量传统的铅澄清样品，也可以测量 澄清样品，而不需要任何技术修改。 Contact Anton Paar GmbH Tel： +49 511 40095-0|www.anton-paar.com application-optotec@anton-paar.com