サトウキビおよびテンサイ糖の精糖

食用砂糖の製造は繊細な工程であり、最適な製品品質と生産量を実現するために、未加工および加工中の糖液のプロセス制御と瞬時の正確なBrix値(白下固形分)計測が求められます。たとえば、計測では平均開口(MA)や変動係数(CV)などが使用されます。高品質の液糖および結晶糖のみが許容されるため、結晶糖の製造における絶対的な目標は、微細化や混晶を回避しながら、最大量の均一な品質の結晶を製造することになります。

粗糖から精製糖への効率的な加工

砂糖の生産には、サトウキビまたはテンサイ糖を粗糖に加工する工程と、粗糖を精製糖に加工する工程の2つの異なるプロセスがあります。

精糖は、不純物を除去するために未加工の糖液に対して複数の加工手順を行う非常にエネルギーを消費する工程であるため、適切なプロセス制御ツールを使用することで、生産量を最大化し、生産コストを最小化できます。全体的に、製糖業では各生産工程に水が必要なため、大量の水を消費します。ヴァイサラPolaris™プロセス屈折率計など最新技術が搭載された機器を使用することで、製造時の水とエネルギーの消費を大幅に削減し、工場や製糖所の持続可能性に貢献することができます。 

液相から白下までのプロセス条件に対応

多くの場合、砂糖の結晶化は主要な生産工程であり、競争力のある価格で高品質かつ一定レベルの砂糖を大量生産するには、液相から白下までのプロセス条件の変化にも、ストライク中の結晶含有量の増加にも影響されない堅牢な計測機器が必要です。

過飽和は結晶成長の推進力であり、結晶化の速度はこの複数のパラメータの多変数関数に依存します。過飽和には、砂糖が均一かつ広く結晶化する最適な範囲があります。範囲外では、結晶化が止まるほか、結晶が溶けたり、新しい結晶を自然に形成し始め、再加工が必要な微細化や混晶が発生する可能性があります。Zutora SeedMaster-4は砂糖の結晶化のために特別に製作された独自の機器で、砂糖の結晶化に必要なパラメータを提供します。 

Online data provided by the SeedMaster instrument:

  • Supersatuation
  • Massecuite solids content (%)
  • Crystal content (% vol.)
  • Crystal size (mm)
  • Mother liquor purity (%)
  • Mother liquor concentration (%)
  • Temperature (°C or ºF)
  • Massecuite level (%)
  • Massecuite density (kg/m3)

Brix値および濃度をインラインで正確に計測

ヴァイサラPolaris屈折計およびZutora SeedMaster-4では、以下を実現できます。

  • 液糖および結晶糖の品質の向上 
  • レシピに正確に従った砂糖製品
  • バルク液糖と糖蜜の確実な仕様の準拠
  • 後の段階で蒸発させる必要がある水の使用を最小限に抑えることによる、抽出プロセスの最適化
  • 生成物の流れを蒸発器の能力に合わせることによる、エネルギーの節約 
  • 供給糖液を制御して分離カラムで濃度を調整することによる、回収サイクル間隔とカラム寿命の延長
  • 結晶化の完全なストライクに対する過飽和のモニタリングツール
  • 真空釜の自動かつ正確な種晶添加の実装 

テンサイ糖の精糖での用途

抽出、蒸発、結晶化、遠心分離(脱糖)、クロマトグラフ分離を含む、テンサイ糖のすべての精糖プロセスでBrix値を正確にインラインで計測することで、エネルギーと生産コストを節約しながら最適な生産量と製品品質を実現できます。

詳細については、アプリケーションノートをダウンロードしてください。
 

テンサイ糖の加工プロセス

ヴァイサラPolarisプロセス屈折計を加工プロセス全体で使用することで、加工を最適化し、効率的な副作業工程とテンサイ糖の精糖を実現します 

テンサイ糖の抽出プロセス

抽出プロセスを制御することで、効率的な作業工程や工場を実現します 

テンサイ糖の蒸発プロセス

蒸気の流れを制御し、蒸発の段階で糖液の濃度を一定に保ちます

テンサイ糖の結晶化プロセス

微細化や混晶のない高品質の砂糖の結晶が得られます

グリーンシロップおよび糖蜜

最終品質の糖蜜濃度と脱糖プロセスの効率化を実現します

クロマトグラフ分離による糖蜜の脱糖プロセス

インラインでリアルタイムのBrix値計測により、クロマトグラフ分離を改善し、ベタインを正常に回収します 

サトウキビ糖の精糖での用途

精製、脱色、蒸発、結晶化、回収プロセスを含む、サトウキビ糖のすべての精糖プロセスでBrix値を正確にインラインで計測することで、エネルギーと生産コストを節約しながら最適な生産量と製品品質を実現できます。 

詳細については、アプリケーションノートをダウンロードしてください。
 

サトウキビ糖の加工プロセス

ヴァイサラPolarisプロセス屈折計を加工プロセス全体で使用することで、加工を最適化し、効率的な副作業工程とサトウキビ糖の精糖を実現します 

 

サトウキビ糖の精製プロセス

浄化に向けて糖液の濃度をリアルタイムで計測し、精製プロセス中にプロセスのモニタリングおよび制御を行います

サトウキビ糖の脱色プロセス

生産量を増やし、糖液洗浄ラインの洗浄を制御し、糖液とシロップ間の境界を検出し、再生プロセスを自動的に制御します 

サトウキビ糖の蒸発プロセス

糖液やシロップのBrix値を継続的に計測することで、高品質の製品を実現します

サトウキビ糖の結晶化プロセス

過飽和をモニタリングし、自動または手動による種晶添加を実装することで、 
微細化や混晶のない高品質の砂糖の結晶が得られます 

サトウキビ糖の回収プロセス

最終品質の糖蜜、希釈濃度制御、糖蜜分離制御、廃水ラインモニタリング、種晶添加点制御 

副産物の加工での用途

砂糖または糖蜜のBrix値濃度を計測し、結晶化プロセスをモニタリングすることで、高品質と生産量を実現できます。 

詳細については、アプリケーションノートをダウンロードしてください。
 

クエン酸生成物

砂糖または糖蜜とクエン酸の目標濃度を維持し、結晶化プロセスをモニタリングします

副流処理での用途

総溶解固形分(TDS)をモニタリングし、損傷が発生する前にボイラー給水内の少量または過剰な量の糖を検出し、廃水流または糖液流の有機負荷(TOC)含有量を正確かつ継続的にインラインでモニタリングおよび制御します。 

詳細については、アプリケーションノートをダウンロードしてください。
 

ボイラー給水での糖漏れの検知

機器の損傷が発生する前に、ボイラー給水内の少量の糖を検出します

廃水流での全有機炭素(TOC)のモニタリングと制御

全有機炭素(TOC)を正確にインラインで計測し、溶解固形分(SD)計測を使用して制御戦略を作成します

お客様の用途が見つかりませんか?

ここに挙げられているのは、屈折率計の用途のほんの数例です。他にも数百例以上あります。

用途に関する当社の専門家にお任せください。フォームへのご記入もしくはお気軽にお問い合わせください。

お問い合わせフォーム

ホワイトペーパーとテクニカルペーパー

真空バッチ釜での白下固形分および母液濃度の計測

白下固形分および母液濃度は、真空釜で一般的にモニタリングされるパラメータで、結晶化プロセスを制御するために使用され、最終製品品質である砂糖の結晶に影響を与えます。白下固形分は、結晶化プロセスから生じる結晶と母液の混合物であり、母液濃度は、結晶化中の白下の液相です。白下固形分、つまり総砂糖含有量は通常、マイクロ波計または核密度プローブを使用して計測されますが、母液濃度(溶解糖)は、屈折率計を使用して計測されます。計測尺度は通常、Brix値です。

製糖業技術者(S.I.T.)2019会議向けテクニカルペーパー

バッチ冷却結晶化のオンラインモニタリング

バッチ冷却結晶化は、いくつかの業界で広く実践されている生産工程です。製糖業では、主に白下(フッティング懸濁液)を生成してバッチまたは連続蒸発晶析装置を種晶添加し、基本的な原材料(テンサイまたはサトウキビ)から最終的により多くの砂糖を取り出すために使用されます。製薬業界では、
最終製品を直接生成するために使用されます。冷却結晶化は、さまざまなタイプの装置で実行されます。典型的な装置としては、冷却コイルや攪拌機内蔵の被覆付き容器があります。

産業用砂糖晶析装置における結晶成長および結晶化制御戦術

結晶成長は、結晶化研究で人気のテーマです。プロセスが複雑なため、この研究には多かれ少なかれ異なるアプローチがいくつかあります。理論的研究のほとんどは、質量、エネルギー、人口収支方程式、速度論的相関、そして場合によっては疑問の余地がある仮定や単純化に基づくモデル公式化に依存しています。方法を組み合わせること(理論と小規模なラボでの実験)により、結晶成長に対するいずれかのパラメータの影響に関する役立つ情報が得られますが、通常それらは十分に制御された環境下での単一(または少数)の結晶の研究に制限されています。
産業規模の結晶化における結晶成長の問題については、白下に数十億個の結晶がある場合、研究結果のバリデーションはほとんど、またはまったく行われていません。しかし、高品質の砂糖の生産は、大量生産を特徴とするプロセスに関する深い知識に基づいている必要があります。大規模な集団における結晶成長の研究の大きな難題は、結晶成長に影響を与えるパラメータをオンラインでモニタリングするのに必要な適切な計測機器が長年にわたって不足していたことでした。
SeedMaster計測機器の導入により、過飽和、結晶含有量、母液の純度など、結晶化の最も重要なパラメータのオンラインデータ取得が、世界のかなりの数の工場や精製所で現実のものとなりました。

真空釜の過飽和およびその他の白下パラメータのオンラインモニタリングおよび制御:制御エンジニアリングアプローチ

砂糖の結晶化において過飽和が最も重要なパラメータであることは一般的に認められています。このパラメータは、製品品質と生産量、生産コスト、収益性、メーカーの存続を決めるうえで重要な役割を果たします。過飽和以外の重要なパラメータとしては、結晶含有量、母液の純度(または純度の低下)、白下固形分(「Brix値」)があります。 

砂糖の結晶化:細部に潜む落とし穴を探す(パート1)

砂糖の結晶化は重要なプロセスです。現在、砂糖の結晶化の大部分は間違いなく、実用的な情報を提供しない機器を使用して手動で制御されています。これは、数十年前に使用されていた方法と明らかに似ています。このようなアプローチは、競争力のあるコストで高品質の砂糖を大量生産するにはまったく適していません。 

砂糖の結晶化:細部に潜む落とし穴を探す(パート2)

このペーパーのパート1では、製品品質、生産コスト、結晶成長、釜の循環、種晶添加など、砂糖の結晶化に関する最も重要な詳細について説明しました。これらの詳細すべてにおける過飽和の役割と重要性が十分に強調されていたと思います。ISJ(2008)、110(1315):403-413をご覧ください。パート2では、実際の事例に加え、晶析装置の内部の動きをリアルタイムに明らかにし、その情報を結晶化の高度な制御に活かすために使用できるいくつかの新しいツールに重点を置いています。 

SeedMaster 2:汎用結晶化変換器および自動種晶添加機器

砂糖の結晶化における過飽和の重要性がますます認識されています。これは、製品品質だけでなく、世界中の植物の生存可能性を決めるパラメータである生産コストにも大きな影響を与えます。  

サトウキビおよびテンサイ糖の精糖の関連製品

ヴァイサラPolaris PR53GP

ヴァイサラPolaris™ PR53GP インライン式屈折計

製糖業や化学工業、石油化学工業、その他の産業において、生産時の輸送中や品質管理中に、糖やBrix値、酸、アルカリ溶液、アルコール、炭化水素、溶媒、その他のさまざまな溶液の濃度をパイプラインやタンク内で直接計測します。

液体濃度の計測

ヴァイサラでは、各種業界の液体計測のニーズに合わせた幅広い製品を取り揃えています。
下記のボタンより、屈折率計の技術とその用途の詳細、製品関連資料のライブラリにアクセスしてください。

E-mail Facebook Twitter LinkedIn