糖品科学与工程 终极复习版本

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1、1.甘蔗的组成及主要成分含量、工艺特性:甘蔗可分成蔗汁和纤维分两部分，纤维分包括10%-16%的纤维素，聚戊糖、木质素，蔗汁则包含73%~76%的水分和10%~16%的溶于水的糖分、非糖分等固溶物及蔗蜡、胶质等悬浮杂质。工艺特性：(1)糖分分布不均：下端糖分高，末梢蔗糖分低、还原糖和杂质较高(2)纤维分的组成与分布:纤维素,聚戊糖,木质素含量较高，其中纤维素，木质素含量蔗皮大于蔗心，聚戊糖蔗心大于蔗皮（3）纤维分含量越大，压榨量越低，糖分抽出率越低。（4）木质素使组织硬而韧，难榨，它聚集在纤维腊的同心层中，减少细胞空间，深色蔗皮含较多

2、的木质素，小茎蔗木质化细胞多，难榨。（5）细胞压破后会适度回吸。（6）须用劈、扭、撕、压等力和渗浸水多重提糖。2.糖的来源：生产蔗糖的制糖原料有甘蔗、甜菜、淀粉、其它糖料(糖高粱、糖枫、糖椰棕树)、糖与淀粉的转化、碳水化合物代谢机制。3.糖汁的提取方法,甘蔗与甜菜的区别：制糖工业中，糖汁的提取方式一般采用机械压榨和用温水渗出两款。糖料压榨提汁理论是基于不完全弹性植物纤维细胞在辊压提汁过程中的体积缩涨；而糖料渗析和沥洗作用的理论基础则是传质过程的糖分扩散。区别:根据甘蔗的结构，必须以劈、撕、压等方式破坏其组织，辅以加水渗浸、沥洗，同时要

3、反复多重压榨，尽量避免重吸，才能把甘蔗所含糖分最大限度地提取出来。甜菜的植物结构决定其应采用渗出法提糖。这就要求将原料甜菜切成菜丝，为糖分渗出提供最大的扩散表面积，使菜丝与渗浸水接触面大，单位时间内渗出糖分多，提高糖分的抽出率。4.压榨过程的重吸现象：从压榨机排出的蔗渣实物体积V1大于压榨辊工作开口在运转时展开的空间体积V0，而它们的比率(V1/V0)就称为重吸系数，以符号λ表示。实际压榨机的λ值通常在1.1～1.5之间，它随多种相关因素而变，这是由于压榨辊间蔗层中的蔗汁受到高压作用，以很高的速度穿过纤维组织，一部分向后通过工作开口，

4、被重新膨胀的蔗渣所吸收，使蔗渣总体积增大。5.多重压榨和复式渗透过程：多重压榨:采用累加压力法，逐座增加末座受力最大，使ρb最大，才能榨出残糖液。多重压榨的蔗渣纤维的变化：多重压榨所得蔗汁和蔗渣量可作为评价压榨效率的依据。根据公式-m:末座蔗渣纤维分f:甘蔗纤维分可见要进一步提高糖分抽出率，势必应用其他的强化手段，如采用复式多重渗浸系统、改进提汁设备和应用新技术等。复式多重渗浸系统：利用渗浸水的稀释浸取作用，将经破坏后的甘蔗细胞组织内的残存糖分稀释，再压时把糖分榨出；同时，在压榨过程中渗浸水与蔗渣细胞的接触时间比较短，用热水时能产生一

5、定的渗透作用；此外，甘蔗柔组织中残留的未破坏的活细胞，在温度69℃时可以全部被杀死，渗浸水可将其中所含的糖汁自细胞内浸洗出来。经过上述三种作用，可以把压榨后残存在蔗渣中难于收回的糖分提取出来。6.甜菜渗出过程及其影响因素:以水为溶剂将菜丝中糖分提取出来的过程称渗出，得到的含糖水溶液叫渗出汁，提取糖分后的菜丝叫废粕。渗出中要求以一定量的水最大限度地将菜丝中糖分提取出来，而非糖分则尽量保留在废粕中。甜菜中的蔗糖存在于细胞液中，切成菜丝后菜丝表面上许多细胞被切破，渗出时糖分连同非糖分被浸出。但菜丝内部细胞中的糖分被包在细胞壁内，必须使构成细

6、胞壁的原生质发生变性才能通过细胞壁渗析出来。用加热的方法可使原生质凝固，菜丝被水浸泡时糖分借助渗析作用扩散到水中，水则渗透到细胞内,这样菜丝中的糖分不断进入汁中，直到汁中的糖分浓度接近菜丝中的时为止。影响因素：渗出中菜丝质量、温度、时间、提汁率、菜丝与汁的接触方式、微生物活动等都是重要控制因素。7.甘蔗压榨提汁过程的强化：根据提汁过程原理，从传质的角度看，影响糖汁中所提取的糖分S的因素，可通过费克定律的表达式进行分析：由费克定律可知，要提高提取的糖分量S，可通过下列的途径来实现：（1）增大糖料的破碎度：增大的糖料破碎度，意味着增加糖料

7、与浸液的接触面，加大传质通道的截面积F；同时，也减少传质的距离x，使单位时间内能抽提出更多的糖分。（2）优化工艺及操作条件：可通过适当控制渗出水量即提汁率a来控制传质过程有较高的的浓度差ΔC；采用复式渗透能使整个提汁过程都处于较高的均衡ΔC，增强糖分渗出效果；适当提高渗出时间τ和渗出温度T，也能增加糖分的抽出量。（3）改善设备的结构及效率：设备是实现工艺要求的工具，提汁设备，包括糖料预处理设备的结构及功效都直接影响糖分的抽出。采用性能优良的高效提汁设备，可保证整个提汁过程有较高的ΔC、较大的F、较小的x和较均匀的传质速率，以及较稳定的

8、提汁效果。（4）提高扩散系数：在糖料的破碎度、提汁的工艺和设备因素确定的条件下，还可从提高扩散系数D的角度采取措施。8．蔗汁的主要成份及含量、在制糖过程中的变化：从糖料作物提取的糖汁是一种天然溶液，其溶剂为水，溶质包括糖