蔗糖是繼糧、棉、油之后,關系國計民生的重要戰略性物資。現行甘蔗制糖工藝采用傳統化學清凈法(即碳酸法和亞硫酸法)生產蔗糖,產品色度偏高,且含有二氧化硫等有害物質,難以滿足日益增長的對高端、綠色糖產品的需求。另外,甘蔗混合汁化學清凈過程中在產生大量固體廢棄物的同時,還產生大量的廢糖蜜,嚴重地降低了糖的回收率,極大地影響了我國制糖產業的可持續發展和國際競爭力。

膜法綠色制糖新技術原理和多種產品展示圖
膜法綠色制糖新技術是利用現代膜分離技術變革傳統制糖工藝,利用分離膜精確的物理篩分作用,實現甘蔗混合汁的除雜、澄清、脫色和濃縮。該項技術具有不添加有害物質、清凈過程高效穩定、副產物可綜合利用、產品多元化和可自動化生產等優勢,且有利于我國甘蔗機械化采收的推廣。利用現代膜分離技術提升傳統甘蔗制糖工藝技術水平符合我國鼓勵發展的產業政策方向,能夠有效推動我國制糖工業轉型升級,提升糖業競爭力,實現我國制糖技術跨越式發展并躍居國際領先地位。但是,由于甘蔗混合汁成分復雜,粘度高,在膜分離過程中會造成嚴重的膜污染和通量衰減,而且目前商業化膜對色素、蔗糖和還原糖分子的分離效果欠佳,蔗糖純度難以提高,嚴重地阻礙了膜分離技術在制糖行業的工業化應用。針對這些難題,過程工程研究所萬印華研究員團隊經過前期多年實驗室探索,自2014年起該團隊先后在廣東、廣西多個制糖企業開展了系統的中試研究及系統優化,2018年2月初在廣東廣墾糖業集團金豐糖業有限公司的膜法精糖中試車間成功實現了全套裝置的連續化穩定運行,在國內率先試制出首批膜法精糖。這標志著膜法綠色制糖新工藝技術路線已徹底打通,也意味著制糖業將有望告別硫磺、磷酸及石灰等化工輔料,實現純物理過程生產,并可完全消除濾泥、廢糖蜜副產品在綜合利用時所產生的污染,具有良好的經濟和社會效益。
膜法綠色制糖新技術是顛覆全球140余年傳統碳酸法和亞硫酸法制糖工藝、具有里程碑意義的工藝技術。這一技術的研發成功得益于該團隊多年來在高性能膜的制備、膜過程集成、膜裝備研制、膜污染控制等方面深厚的技術和工程積累,同時團隊注重基礎研究和工業應用相結合,從高性能膜的分子設計、“臨界通量”膜污染控制理論到“換向流-脈沖沖刷”技術,從科學問題的探索(J. Membr. Sci. 2016, 509: 105; Food Bioprocess Tech. 2018, https://doi.org/10.1007/s11947-018-2062-0)到ZL群的構建(CN201210277391.2,CN201510486534.4,CN 201510711388.0,CN201710117704.0,CN201710367609.6,CN201710060732.3),全方位保證了該項目技術的先進性和經濟性,為天然風味白砂糖、紅糖、黑糖、液態糖、甘蔗汁飲料等高品質產品的生產奠定了堅實的基礎。2月26日,農業部黨組成員、副部長屈冬玉,廣東省人民政府副省長葉貞琴率調研組考察湛江墾區期間,專程現場觀摩了膜法制糖新工藝和制造出的高品質糖產品,調研組一行對該創新技術在我國蔗糖產業轉型升級創新發展中的重大影響紛紛表示肯定。
該項目得到了中國科學院重點部署項目(KFZDSW-211-3)的支持。
FESE膜法脫鹽中無機垢的形成和控制論文標題:Ataleoftwominerals:contrastingbehaviorsandmitigationstrategiesofgypsumscaling......
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