连续式溶糖系统在饮料生产线中的应用

摘要：本文是关于饮料生产中，为提高生产线的生产效率，降低劳动强度，降低能源消耗，对连续式溶糖系统的设计流程、原理进行分析、阐述。

关键词：饮料、连续式、溶糖系统；

中图分类号：TU522.05文献标识码：A

引言：大部分饮料的生产都需要添加一定的砂糖，以调整饮料的口味满足广大消费着的嗜好。随着市场竞争的日趋激烈，生产厂家往往需要根据市场需求不断的提高生产效率，降低生产过程中的能源或原料消耗。而溶糖系统是饮料生产中的能源消耗大户，传统的溶糖方式往往是采取间歇式的热溶糖方式，该方式采取人工倒糖的方式，劳动强度大，热溶糖需要消耗大量的蒸汽，溶解后的糖浆由于储存的需要还需通过冷却水冷却到常温保存，因此蒸汽、冰水的消耗很大。连续式的溶糖把糖与水按照设定的比例进行自动供料，溶解、杀菌、浓度控制和糖浆冷却都是连续进行的，自动化程度高，并且可以大大降低劳动强度，减少能源消耗。

1传统的溶糖方式

目前在热灌装生产线、超净灌装生产线采用的溶糖方式都为间断式热溶糖，其主要过程就是：溶糖罐慢速搅拌溶糖、人工倒糖、蒸汽加热循环溶糖、硅藻土过滤、塔水冰水冷却；该过程存在如下缺点：倒糖工劳动强度大；间断式溶糖，效率低，溶糖罐需用两个4000L或者1个6000L以上的才能满足1条24000瓶/小时生产线的需求；溶糖过程由常温加热到85度的热量全部由蒸汽提供，能耗巨大；冷却过程糖浆由85度降低到20度全部由塔水、冰水来冷却，制冷量消耗也是巨大；随着饮料原材料价格上涨、而产品市场售价反而降低的影响，这就需要严格控制生产过程中的各项成本，溶糖系统是能耗大户，通过改进溶糖方式、提高效率是完全有可能降低能耗的，能耗降低了，也就意味这产品的生产成本降低了，市场竞争力也就加强了。

2连续式溶糖系统

连续溶糖是指糖和水从供料、溶解、杀菌、浓度控制和糖浆冷却都是连续进行的，该方法生产效率高，全封闭、全自动操作，糖浆质量好，浓度稳定，具体工艺过程如下：

2.1计量与混合：砂糖通过螺旋输送器按一定频率定量供糖，水则由流量计计量，进水量可按如下公式计算：

加水量＝（1－设定糖浆百利度）/设定糖浆百利度×加糖量

2.2过滤分筛：溶解后的糖浆经离心泵输出经过一组筛子过滤器，溶解后较小颗粒的糖浆可经过滤器后进入加热装置，较大的砂糖颗粒筛出后回到溶糖罐继续溶解；

2.3加热溶解：通过板式换热器进行加热，使砂糖进一步溶解；

2.4糖度调整：糖度控制装置根据设定的糖度控制添加水的量，使糖度符合最终要求；

2.5热量回收：最终成品热糖浆经热量回收、冰水冷却到储存温度送至储罐。

3溶糖系统的工艺流程：

1－砂糖斗 2－螺旋输送器3－溶糖罐4－过滤器5－输送泵6－分筛过滤器7－板式换热器8－糖度控制装置

4溶糖系统的设备组成

一套自动砂糖喂料系统，包括一台砂糖斗，用于砂糖的储存，带料位控制以及震动器，一台螺杆输送机，用于砂糖的定量输送，输送速度可调节；一台带高速分散搅拌的溶糖罐，砂糖与水按设定比例添加进溶糖罐，利用高速分散搅拌器实现砂糖的快速溶解；一套循环过滤系统，包括一台卫生型离心泵，两台不同过滤精度的过滤器，实现循环溶糖过程，保障经过过滤器2后的糖浆是充分溶解的糖浆；一套多段式热交换系统，包含一台多段式板式换热，实现对糖浆的加热、冷却以及热量的回收功能；一套糖度自动检测系统，包含一台管线混合器、一台糖度检测仪以及一台控制阀，实现糖浆浓度的自动检测及控制。

5溶糖系统的糖度控制：

糖度控制是连续式溶糖系统的核心技术，糖度控制的方式和精度直接关系到系统运行的稳定性以及最终饮料成品的品质。糖度控制主要涉及两个方面：

5.1糖度控制的方法：一般来说只靠控制砂糖螺旋输送机的频率与进水的比例并不能达到稳定的糖浆浓度，因为在砂糖从进入溶糖罐到输出溶糖罐，溶解是需要一定时间的，相同批量的砂糖在不同阶段溶解的程度会有一定变化的，因此从溶糖罐输出的糖浆浓度事实上并不能衡定，因此需要通过糖度稳定系统根据在线糖度监测仪数据按需添加一定量的水后才能输出稳定浓度的糖浆。在溶糖罐中溶解的糖浆浓度往往是需要大于设定输出糖度的，这样才能通过加水的办法控制最终输出糖度；

5.2糖度的在线检测：糖度的在线检测通常有密度检测和折光率检测两种办法。糖浆的糖度与密度之间的关系可参考如下表格数据，密度检测可选用密度仪或高精度的质量流量计。折光率检测可选用专用于糖浆检测的折光仪，可直接输出糖度；

5.3溶糖系统的热量回收：

连续式溶糖系统糖浆还是需要加热溶解的，一般溶解温度可达85度，而最终输出的糖浆成品是利于储存的常温糖浆，因此系统通过采用多段式的板式换热器，把加热后的成品糖浆与溶糖所需的进水进行热量交换，经过热量交换后，成品糖浆被冷却，溶糖进水则被加热，这样即可以减少冷却糖浆所需冷却水的用量，也可以降低进水升温所需的蒸汽耗量。

假设溶糖系统产量为Q1kg/h，糖度X，溶糖温度T1度；

根据糖度可计算得：

进水流量Q2=（1－X）×Q1kg/h，进水温度为常温t1度，经热回收后出水温度假设为t2度

可估算出回收得热量为q：水比热为1kcal/kg.℃

q=Q2×（t2-t1）×1

由此可计算出经热回收后成品糖浆温度T2：糖浆比热为0.71kcal/kg.℃

T2=T1-q÷Q1÷0.71

通过设置合理得换热面积，预计可回收热量达60％以上；

6结束语

溶糖系统是饮料生产线上必不可少的组成部分，也是生产线重要的能源消耗、人力消耗大户，糖浆质量的好坏亦是关系到了最终饮料成品的质量稳定性，因此连续式溶糖系统凭借其高度的自动化程度、稳定的糖度输出、较低的能源消耗，必将在将来的饮料生产中得到越来越广泛的应用。

参考文献

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[2]方元超茶饮料生产技术北京：中国轻工业出版社2001

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[4]周家春食品工业新技术北京：化学工业出版社2004

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