第一篇:现代甘蔗制糖原理与技术练习题
现代甘蔗制糖原理与技术
一、填空题(每空1分,共30分)。
1.糖厂所用的助晶机按其冷却方式可分为 和 两种。
2.制糖厂中离心分蜜机进行糖膏分蜜的过程依次是装料、、洗蜜、。3.甘蔗原料的砍、运、榨原则是:先熟先斩。
4.甘蔗制糖厂中的各座压榨机之间通常用 中间蔗带或 中间蔗带进行连接。5.糖膏煮炼的起晶方式有:、和种子起晶这三种方式。6.蒸发汽凝水排除系统分为 排水系统、排水系统、排水系统 和等压排水式蒸发排水系统这四种。
7.甲糖膏、乙糖膏和丙糖膏卸糖时的锤度范围依次分别为、97~99°Bx、。8.我国是一个人口大国,同时也是一个食糖消费大国,我国人均食糖消费水平不到世界平均水平的,食糖消费水平有时巨大的发展空间。自上世纪90年代以来我国每年的食糖消费量都保持在 左右水平并逐年增长,到2002/03制糖年起食糖消费量快速上升到 以上。9.随着社会的发展,我国能源越来越少,已处于短缺状态。甘蔗糖厂消耗的能源一般为 和。而甘蔗糖厂在南方,使用的燃料大部分要从外省调入。所以,节约能源是糖厂提高自身 重要举措。
10.当前我国甘蔗糖厂生产的标汽耗约为,标煤耗约为,而先进的糖厂标煤耗仅为 左右,可见我国大部分糖厂能耗还是,这对提高糖厂的经济效益是不利的。因此,合理利用热能,提高糖厂,具有重要意义。
答案:1.水冷式助晶机 气冷式助晶机 2.离心挤压 干燥 3.斩后快运 先来先榨4.胶带式 耙齿式 5.自然起晶 刺激起晶 6.柱式自蒸发 卧式自蒸发 浮筒式自蒸发 7.93~95°Bx 100~102°Bx 8.一半 800万吨 1000万吨 9.蔗渣 原煤 经济效益 10.50~60%C 4.6~6.1%C 4% C 比较大的 节能水平
二、单项选择题(15题,每题2分,共30分)
1.匀送高速胶带在两个条蔗带之间起到的作用是()。
A.落蔗安全 B.匀速前进 C.拉薄蔗层 D.承载蔗料 2.甘蔗的破碎度一般在()范围内。
A.90%以上 B.60%-70% C.70%-80% D.80%-90% 3.糖厂中的“蔗饭”是由以下哪种微生物造成的()。A.葡萄杆菌 B.明串珠杆菌 C.霉菌 D.大肠杆菌
4.亚硫酸法糖厂的蒸发罐积垢较多,其最主要的原因是清汁中的()较高。A 含铁量 B 含钙量 C 含硅量 D 含硫量
5.亚硫酸法甘蔗制糖过程所用到的主要澄清剂有()。A.石灰乳、磷酸、二氧化硫 B.絮凝剂、磷酸、石灰乳 C.石灰乳、碳酸、二氧化硫 C.絮凝剂、碳酸、石灰乳
6.糖厂生产中,常以滴定10ml的中和汁所耗用的1/64mol/L碘液的体积(ml)数来表示硫熏强度,如滴定耗用的碘液为12ml,即硫熏强度为()。
A.1.2 B.12 C.2.4 D.24 7.我国从2006年起规定一级白糖SO2含量不高于()mg/kg。A.10 B.20 C.30 D.50 8.清汁必须经过蒸发工段,除去大量的水分,浓缩成锤度为()的糖浆,才能进行结晶。A.40°Bx左右 B.50°Bx左右 C.65°Bx左右 D.75°Bx左右 9.在间歇入料的养晶过程中使用一种以上的原料时,则应先入()物料。A.高纯度 B.高锤度 C.低锤度 D.低纯度 10.下列哪个原因会造成煮糖过程中产生伪晶()。A.物料纯度过高 B.物料过饱和度过高 C.煮糖真空度过高 D.煮糖用汽温度过高 11.糖膏在助晶过程中出现焦化现象是由于()。
A.糖膏锤度过高 B.糖膏助晶时间过长 C.糖膏纯度过高 D.糖膏局部过热 12.某甘蔗糖厂产糖率为12.5%,则表明:()。
A.吨糖耗甘蔗12.5吨 B.吨糖耗甘蔗8吨 C.吨糖耗甘蔗10.5吨 D.吨糖耗甘蔗9吨
13.某制糖厂甘蔗纤维份为10%,蔗渣打包率为7%对蔗比,则日榨10000吨的甘蔗可产蔗渣()。A.490吨 B.700吨 C.1190吨 D.1000吨 14.目前甘蔗糖厂最常用的压榨蔗料渗浸方式是()。
A 单式渗浸法 B 复式渗浸法 C 混合式渗浸法 D饱和渗浸法 15.下列各项中不属于糖厂使用的二氧化硫的作用是()A 生成亚硫酸钙吸附胶体非糖物
B 抑制色素的生产 C 降纸糖液粘度 D 分解非糖分 答案:1-5.CDBBA 6-10BCCAB 11-15DBBBD
1、在厌氧条件下,下列哪一种化合物会在哺乳动物肌肉组织中积累?()。A、丙酮酸 B、乙醇 C、乳酸 D、CO2
2、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生()的同时产生许多中间物如核糖等。A、NADPH+H+ B、NAD+ C、ADP D、CoASH
3、磷酸戊糖途径中需要的酶有()。
A、异柠檬酸脱氢酶 B、6-磷酸果糖激酶 C、6-磷酸葡萄糖脱氢酶 D、转氨酶
4、下面哪种酶既在糖酵解又在葡萄糖异生作用中起作用?()。A、丙酮酸激酶 B、3-磷酸甘油醛脱氢酶 C、1,6-二磷酸果糖激酶 D、已糖激酶
5、生物体内ATP最主要的来源是()。
A、糖酵解 B、TCA循环 C、磷酸戊糖途径 D、氧化磷酸化作用
6、在TCA循环中,下列哪一个阶段发生了底物水平磷酸化?()。A、柠檬酸→α-酮戊二酸 B、α-酮戊二酸→琥珀酸 C、琥珀酸→延胡索酸 D、延胡索酸→苹果酸
7.葡萄糖在人体内发生的主要化学反应是 。A、加成反应 B、聚合反应 C、水解反应 D、氧化反应
8、下列化合物中哪一种是琥珀酸脱氢酶的辅酶?()。A、生物素 B、FAD C、NADP+ D、NAD+
9、乙酸、丙酮、丁醛、葡萄糖的混合物,含碳66%,则含氧元素的质量分数为()。A.23% B.30% C.27% D.33%
10、草酰乙酸经转氨酶催化可转变成为()。
A、苯丙氨酸 B、天门冬氨酸 C、谷氨酸 D、丙氨酸
11、糖酵解是在细胞的什么部位进行的。()。
A、线粒体基质 B、胞液中 C、内质网膜上 D、细胞核内
12、糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶?()。A、丙酮酸羧化酶 B、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 C、葡萄糖-6-磷酸酯酶 D、磷酸化酶
13、糖原分解过程中磷酸化酶催化磷酸解的键是()。
A、a-1,6-糖苷键 B、b-1,6-糖苷键 C、a-1,4-糖苷键 D、b-1,4-糖苷键
答案:1.C 2.A 3.C 4.B 5.D 6.B 7.D 8.B 9.B 10.B 11.B 12.C 13.C
三、问答题(5题,每题6分,共30分)。
2.简述中和汁沉降的影响因素。答:影响中和汁沉降的因素有:
(一)沉淀颗粒的密度大小
(二)糖汁的温度
(三)糖汁粘度的高低
(四)沉淀颗粒的絮凝情况
3.论述糖厂蒸发工段出现“糖浆锤度低于指标”的原因。答:糖浆糖浆锤度低于指标的原因有:(1)蒸汽的供应量不足,汽压低
(2)抽取的汁汽量太少或太多,各效蒸发罐压力差(温度差)不正常(3)蒸发罐积垢太多
(4)末效蒸发罐的真空度降低(5)入罐清汁的浓度过低
(6)蒸发汽凝水和不凝气排除不良
(7)蒸发罐加热管穿漏,或管板与加热管连接不紧密
4.糖厂工艺初步设计原则包括哪些。答:A.贯彻执行国家的法律法规和对糖业有关的科学技术及工程建设的方针政策,特别要重视提高产品效益和产品质量。
B.尽量遵照国家各项设计规范和技术标准,充分考虑劳动安全和保健要求。C.注意保护环境,防止污染,加强综合利用。
D.注意节约能源和充分利用当地资源,发挥现有工业基地的潜力,加强工业化协作,支援农业生产。
5.谈谈你对制糖工程的了解,以及该学科在社会中的应用。
答:制糖工程是一门传统学科,同时也是生物、化工等的交叉学科,一般是以碳水化合物为主要研究对象,主要研究方向集中在功能性糖与糖类资源技术、淀粉的变性工艺以及变性淀粉在工业上的应用、酶工程技术和现代生物工程技术在淀粉糖、低聚糖和多糖生产及药物制备上的应用等方面。此外为了适应糖类相关企业的实际需要,制糖工程还应研究设备的自动化、现代化、节能降耗以及环保等。
2.糖厂工艺初步设计内容包括哪些。
答:A.根据产品质量要求,确定碳法低滤泥量生产方法和流程。B.进行全厂物料衡算,编制物料总表。C.选定蒸发方案,进行全厂热量平衡计算。
D.在上述基础上进行设备选择与计算,确定设备规范、型号、台数机器有关附属设备,编制设备规范表。3.当糖厂蒸发工段出现“糖浆锤度低于指标”时,其处理办法有哪些。答:出现此问题的处理方法有:(1)同锅炉车间联系,增加供汽量
(2)同使用汁汽工序联系,调节用汽,必要时将汁汽放空(3)停罐清洗,转用备用罐
(4)调节真空系统,使其达到标准
(5)尽量降低各蒸发罐液面,与清净和过滤等岗位联系,稳定清汁浓度(6)排查汽凝水排水系统是否工作正常
四、简算题(1题,10分)。
1.某6000吨/日糖厂,混合汁量对蔗比100%,自然磷酸值200PPM,要求总磷酸值400PPM,请计算每班应加工业磷酸多少千克?(蔗汁中的磷酸量大小用P2O5含量表示,工业磷酸中H3PO4含量为85%)答:依题意得:混合汁量= 6000×100%=6000 t/d 混合汁中自然磷酸量=6000×200=1.2×106g 则,混合汁应补充的磷酸量=1.2×106g 转化为工业磷酸量为:1948632.97g=1948.93kg
第二篇:制糖技术史
制糖技术史-正文
史前时期,人类就已知道从鲜果、蜂蜜、植物中摄取甜味食物。后发展为从谷物中制取饴糖,继而发展为从甘蔗甜菜中制糖等。制糖历史大致经历了早期制糖、手工业制糖和机械化制糖3个阶段。
早期制糖阶段
中国是世界上最早制糖的国家之一。早期制得的糖主要有饴糖、蔗糖,而饴糖占有更重要的地位。
制饴
将谷物用来酿酒造糖是人类的一大进步。中国西周的《诗经·大雅》中有“周原,堇荼如饴”的诗句,意思是周的土地十分肥美,连堇菜和苦苣也象饴糖一样甜。说明远在西周时就已有饴糖。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。饴糖属淀粉糖,故也可以说,淀粉糖的历史最为悠久。
饴糖是一种以米(淀粉)和以麦芽经过糖化熬煮而成的糖,呈粘稠状,俗称麦芽糖。自西周创制以来,民间流传普遍,广泛食用。西周至汉代的史书中都有饴糖食用、制作的记载。其中,北魏贾思勰所著的《齐民要术》(第89篇“饧”)记述最为详尽。书中对饴糖制作的方法、步骤、要点等都作了叙述,为后人长期沿用。时至今日,这类淀粉糖的甜味剂仍有生产,也有较好的市场,在制糖业中仍有一定地位。但通常所说的制糖是指以甘蔗、甜菜为原料制糖。
甘蔗制糖
甘蔗制糖最早见于记载的是公元前 300年的印度的《吠陀经》和中国的《楚辞》。这两个国家是世界上最早的植蔗国,也是两大甘蔗制糖发源地。在世界早期制糖史上,中国和印度占有重要地位。
在中国,最早记载甘蔗种植的是东周时代。公元前4世纪的战国时期,已有对甘蔗初步加工的记载。屈原的《楚辞·招魂》中有这样的诗句:“胹鳖炮羔,有柘浆些”。这里的“柘”即是蔗,“柘浆”是从甘蔗中取得的汁。说明战国时代,楚国已能对甘蔗进行原始加工。
西晋陈寿所著的《三国志·吴书·孙亮传》中,有“亮使黄门以银椀并盖,就中藏吏取交州所献甘蔗饧„„”的记述。交州在现今的广东、广西一带,与上述的楚国同是中国的南方,是甘蔗制糖最早的地区。甘蔗饧是一种液体糖,呈粘稠状,是将甘蔗汁浓缩加工至较高浓度(粘稠),便于储存食用。这里的加工技术已经提高了一大步。
东汉张衡著的《七辨》中,有“沙饴石蜜”之句。这里“沙饴”二字,是指制得的糖有微小的晶体,可看作是砂糖的雏形。
6世纪时陶弘景著的《名医别录》中写到:“蔗出江东为胜,卢陵也有好者,广州一种数年生,皆大如竹,长丈余,取汁为沙糖,甚益人。”这里描述的种蔗区域更加广阔了,种蔗的技术也已提高,且已经制出砂糖。这种砂糖是将蔗汁浓缩至自然起晶,成为带蜜的糖。比先前的甘蔗饧的加工技术又提高一步。
手工业制糖阶段
自战国时代开始从甘蔗中取得蔗浆以后,种植甘蔗日益兴盛,甘蔗制糖技术逐步提高,经近千年的发展,至唐宋年间,已形成了颇具规模的作坊式制糖业。
公元647年,唐太宗派人去印度学习熬糖法。欧阳修、宋祁撰的《新唐书》中有这样的记载:“„„贞观二十一年,始遣使自通天子,献波罗树,树类白杨。太宗遣使取熬糖法,即诏扬州诸蔗,柞沈如其剂,色味愈西域远甚。”说明在中、印频繁的文化、科技交流中,其中也有制糖技术的经验交流。
从唐宋开始形成的手工业制糖以来,制糖技术逐步得到发展,一些新的技术、新的工艺相继出现,土法制取的白糖、冰糖等新品种也相继出现,同时也产生了一些制糖的理论著作。
公元674年,中国发明用滴漏法制取土白糖。该法用一套漏斗形的陶器,配以瓦缸和其他小设施,将蔗汁熬至相当浓度后倒入瓦溜(漏斗形陶器)中,从上淋入黄泥浆,借助黄泥浆的吸附脱色制取土白糖。白糖的出现,标志着制糖技术达到了一个新的高度。这种土法制糖在中国沿用了千余年。
唐大历年间(766~779),四川遂宁一带出现用甘蔗制取冰糖。冰糖的制作,为制糖业增添了独特的产品。
唐宋制糖手工业昌盛,所产之糖的品种和质量都达到相当高的水平。糖产品不仅销售国内各地,还远销波斯、罗马等地,促进了国际间的贸易往来。广泛兴起的制糖手工业,扩展至全国的很多区域,如现今的广东、广西、福建、四川等地。宋、元期间,大量的闽、粤移民至台湾,同时也带去了种蔗制糖技术。由于台湾气候适宜于种植甘蔗,制糖业很快得到发展,并成为中国主要制糖基地之一。
8世纪中叶,中国制糖技术传到日本。13世纪左右,传入爪哇,成为该岛糖业的起源。15~16世纪,中国的侨民也在菲律宾、夏威夷等地传播制糖法。
当中国的甘蔗制糖技术向外传播的时候,世界上的另一个甘蔗制糖发源地印度,也不断向各国传播甘蔗制糖技术。7世纪,阿拉伯人把印度的甘蔗种植技术传入西班牙、意大利。自此,地中海沿岸开始有甘蔗种植,随后甘蔗的种植技术又传入北美洲的一些国家。15世纪末,哥伦布将甘蔗制糖技术传至西印度群岛,很快又传至古巴、波多黎各。15世纪20~30年代,甘蔗制糖技术先后传到墨西哥、巴西、秘鲁等,不久,甘蔗制糖业在南北美洲都发展起来。
在长期的制糖实践中,很多制糖方法逐步被总结出来。北宋王灼于 1130年间撰写出中国第一部制糖专著──《糖霜谱》。全书共分7篇,内容丰富,分别记述了中国制糖发展的历史、甘蔗的种植方法、制糖的设备(包括压榨及煮炼设备)、工艺过程、糖霜性味、用途、糖业经济等。1637年初刊的明代宋应星所著《天工开物》卷六(《甘嗜》)中,记述了种蔗、制糖的各种方法,比《糖霜谱》一书更系统、更详尽。这些方法,在中国民间一直沿用到20世纪。书中记述的采用牛拉石辘(或木辘)多次压榨取汁的方法(压榨法),与现代的甘蔗多重压榨原理相似。在蔗汁澄清方面,书中首次总结了石灰法澄清工艺,其原理在现代的制糖业中仍有沿用。“甘嗜”中总结的具有系统性的压榨取汁、石灰法澄清、浓缩煮糖等手工业制糖工艺,成为现代机械化制糖的工艺基础。
机械化制糖阶段
18世纪末至19世纪初,甜菜制糖的成功极大地推动了制糖业的发展,直接导致了制糖业的机械化。
甜菜制糖业的兴起
长期以来,用来制糖的主要原料是甘蔗,而甘蔗只能生长于热带、亚热带地区,寒冷地区则不能种蔗制糖。18世纪末期,一种新的制糖原料──甜菜终于被发现,给制糖业的发展带来重大突破。
1747年,德国化学家A.马格拉夫发现甜菜块根中含有蔗糖,但未受到重视。1786年,马格拉夫的学生F.K.阿哈尔德在柏林近郊试种甜菜成功,实现了从甜菜中提取蔗糖并开始进行甜菜的选择和育种工作。1799年阿哈尔德发表论文,宣告可以用甜菜制糖。1802年,阿哈尔德在东欧西里西亚附近的库内恩建立了世界上第一座甜菜糖厂。同年,俄国也建成一座甜菜糖厂。1811年,法国又建成一座甜菜糖厂。此后,欧洲各国相继建厂,甜菜制糖业很快兴起。1810年,俄国的甜菜糖厂已达10座。1824年,乌克兰开始建立甜菜糖厂,此后15~20年间,已发展到67座,乌克兰遂成为俄国的主要产糖区。
甜菜制糖业在欧洲的迅速崛起和发展,有着重要的政治、经济原因。19世纪初,拿破仑对不列颠岛实行封锁,英国则从海上对欧洲大陆实行经济封锁,欧洲海上运输因之受阻,一些急需物资和食品如甘蔗糖等无法从海上运往欧洲大陆,这种情形客观上促使了欧洲甜菜制糖业的迅速发展。不久,甜菜制糖技术便越过大西洋,传播到美洲,继而传播到亚洲,遍及世界各地。
机械化制糖业的发展
甜菜糖的发源和生产主要是在欧洲,而19世纪又是欧洲资本主义发展的时代,先进的工业和发达的科学技术,给制糖业实行机械化提供了很多有利条件。现代机械化制糖的工艺和设备大多始于欧洲的甜菜制糖业。19世纪初至19世纪60年代的这段时间,是机械化制糖工业的主要形成时期,许多制糖新工艺新设备不断涌现。甜菜制糖业在这段时间里,完成了渗出提汁、糖汁加灰二次碳酸饱充清净、多效蒸发、真空煮糖结晶和离心分蜜成糖等基本技术。
19世纪初期,良好的吸附剂骨炭已应用于甜菜糖汁的脱色,并取得了较好效果。1821年,M.de东巴勒将甜菜块根切成薄片,以热水浸渍提取糖分,改变了早期用压榨甜菜取汁的做法,成为渗出法的先导。到1830年,东巴勒发明渗出法。但由于未找到理想的澄清方法,取得的糖汁不易澄清。1840年,库尔曼发明二氧化碳饱充法,在澄清糖汁方面取得突破性的进展。1843年多效蒸发罐的发明使糖汁得以蒸浓。同时,采用高效能的离心分蜜工艺使糖膏中糖晶粒和糖蜜完全分离,得到的不再是带蜜的糖,而是干净的砂糖。1849年,卢梭发明了碳酸法制糖工艺。1849年,应用二氧化硫漂白糖汁取代成本较高的骨炭,糖汁的清净技术进一步提高。1859年,佩里耶和波塞茨将碳酸法改良为双碳酸法,澄清效果显著提高,但糖汁的沉淀颗粒仍不易除去。1864年,德耐克发明过滤机使糖汁沉淀颗粒得以分离。同年,奥地利人J.罗伯特制成间歇式渗出罐组,它与双碳酸法清净工艺相配合后被普遍采用。20世纪发展了连续渗出器,逐渐取代了罗伯特渗出罐。至此,较完善的碳酸法制糖工艺基本形成,成为现代制糖技术的先导。
由于甜菜制糖大部分工艺也适用于甘蔗制糖,因而很快被甘蔗制糖业所采用,但甘蔗制糖和甜菜制糖在澄清工艺上有较大的不同。在取汁方面,甘蔗糖厂仍基本上采用压榨取汁方式。18世纪末甘蔗制糖已采用了三辊压榨机。
19世纪初期,真空结晶(煮糖)罐制造成功。中期,已开始用蒸汽机带动压榨机,并开始采用离心分蜜机。此后,随着制糖工艺渐趋成熟和适合于工业化生产的设备不断出现,制糖业遂进入大规模工业化生产阶段。
中国机械化制糖
19世纪末至20世纪初,是中国机械化制糖的酝酿、探索时期。20世纪30年代,中国兴起机械化制糖热潮,但未形成机械化制糖工业体系,制糖业基本上还处于手工业阶段。1949年后,不断发展成为完整的现代制糖工业体系。
1878年,英商怡和洋行在香港设中华精糖公司,机器购自英国,以土糖为原料生产精炼糖,每日能处理4000担土糖。1880年,怡和洋行又在广东汕头角石开设分厂。此外,英国商人在香港的太古洋行也创办太古炼糖公司。继英国之后,美国、日本等商人也来中国建立机械制糖厂,制糖工艺、技术、设备均从外国引入。由于社会动荡、经营管理不善等原因,这些糖厂未能长久生存下去。
1905年,中国东北开始种植糖用甜菜。1908年建成一座日加工甜菜350吨的甜菜制糖厂(阿城糖厂)。
1915年又建成一座日加工甜菜 350吨的甜菜制糖厂(呼兰糖厂)。
1916年,日本人在中国东北成立“南满洲制糖株式会社”,并在沈阳郊区建立一座日加工500吨甜菜的奉天糖厂,1917年投产。1922年又在铁岭建成铁岭糖厂,这两座糖厂都于1926年停产。
1920年,北京溥益公司在山东济南兴建溥益糖厂,于1921年投产,1929年停产。
20世纪30年代以前,不论是甜菜制糖厂,或是甘蔗制糖厂,或是精炼糖厂;不论是外资兴办,或是民族资本创办的糖厂,都没有成功,中国的机械化制糖业未能形成,仍然处于手工业制糖阶段。牛拉石辘压取甘蔗的古老制糖法依然盛行,土糖寮、土糖房、小作坊式的制糖遍布城乡民间。糖的产量及质量都不及先进国家。尚需大量进口食糖。1929年,食糖进口量达最高峰(7.4亿千克),价值银一万万两,居全国进口货物的第二位。
30年代开始,中国限制洋糖任意进口,保护国内糖业的发展。1929~1933年,资本主义世界爆发严重经济危机,许多公司、商人急于推销滞销的货物和积压设备。中国成为他们资本输出的一大市场。例如,美国的檀香山铁工厂,捷克斯可达工厂,即在此时来到广东,推销他们积压的制糖设备。广东省的军阀企图通过创办糖业,充实自己经济实力,巩固和扩大自己的政治地位,极力支持、兴办机械化制糖业。广东制糖历史悠久,制糖原料(甘蔗)丰富,客观上也利于制糖业的发展。1933年8月至1936年1月,在檀香山铁工厂、捷克斯可达厂两家厂商的承包下,在广东建成了市头、顺德、东莞、新造、惠阳、揭阳等 6座机械化制糖厂。其设计的总生产能力为每天压榨甘蔗7000吨,每天产白糖700吨。机器设备全部由外国进口,工艺技术、设备规模都是空前的。广东遂成为全国机械化制糖业的重要基地。
广东兴办机械化制糖业的热潮,也波及可以用甘蔗制糖的其他省份,继之纷纷建立机械化糖厂。但由于时局**,工业基础薄弱,这些新式的机械化制糖厂,未能得到发展和繁荣,不少糖厂被迫关闭、停业。
20世纪以来,台湾省机械化制糖业发展较快。最早的机器制糖厂建立于1901年,至1945年,全省已有42家机械化制糖厂。1934~1943年间,台湾糖业发展迅速,糖产量剧增,并有大量出口。1938~1939年制糖期,机制糖产量达到137万吨。
1949年后,中国大陆的制糖业不断得到发展。甘蔗制糖业主要分布在广东、广西、云南、福建、海南、四川等地。甜菜制糖业集中在黑龙江、内蒙古、吉林、新疆等地。甘蔗糖与甜菜糖的产量之比约4:1。发展到 80年代,中国已成为世界上制糖大国之一。Noel Deerr,The History of Sugar, Vol.Ⅱ,1950.R.A.McGinnis,Beet-Sugar Technology,3rdEdi.,1982.
第三篇:甘蔗制糖过程有色物质的变化
甘蔗制糖过程有色物质的变化
1、甘蔗提汁过程的增色作用
甘蔗中原来的糖汁的色泽是不深的,但混合汁的颜色却很深,呈棕黑色。人们很早就发现,甘蔗原汁中的多酚类物质受到氧化酶的催化作用被氧化,以及和铁反应都会形成很深的颜色。如果能避免氧化作用或不与铁器接触,则糖汁色泽会浅得多。
主要是甘蔗中的多酚类和铁及氧起反应后,生成深色的化合物。即多酚类和由提汁设备溶解入蔗汁中的铁结合生成深色物质。溶入蔗汁的铁最初是低价的,但由于蔗汁中同时存有氧化酶而迅速变为高价铁。氧化酶、过氧化酶和酪氨酸酶与多酚类和铁共存,是蔗汁颜色深的主要原因。
研究证明,糖汁中的酪氨酸受多酚氧化酶作用而生成的邻二酚苯丙氨酸,是糖汁和白糖显色的主要因素。研究亦证明了糖汁中的酪氨酸易被酪氨酸酶和多酚氧化酶氧化生成DOPA,后者再被氧化酶氧化,或在某些条件下自行氧化,结果都生成深色物质。DOPA亦可与铁(二价或三价)反应生成深色物质。酪氨酸酶的活性在20℃和pH 6~7时最强,在低pH下较弱;从60℃开始活性减弱,到80℃失去活性。
甘蔗中原有的多酚类物质有高分子和低分子的,前者会分裂成小的酚类物,形成更多色素;而小分子又会受氧化酶作用缩合生成更深色的大分子化合物。多酚类又易与铁络合生成深色的物质。如果将甘蔗先加热把氧化酶破坏,压出的蔗汁的颜色就浅得多。
自然界中,由酶催化使有机物氧化而生成深色物质的现象是很普遍的,这称为酶促褐变。铁和各种酚类物结合形成稳固的络合物,颜色很深。这是糖汁变深色的主要因素之一。如果将糖液中的铁除去,则多数糖液都会变得较浅色。
总的来说,多酚类、铁和氧、氧化酶是糖品出现深色的基本原因,减少任何一个因素都能够使糖品的颜色明显变浅。
目前的制糖生产方法,在提汁阶段形成深色的糖汁,而在后阶段则要千方百计花很大成本去脱色。这是一个很大的矛盾。可惜,制糖生产过程难以避免接触铁器和空气,也不可能避开多酚类。但是应该努力寻求一种可行的方法,尽量减少前阶段的色素生成,减轻后阶段的脱色负担。可以设想和研究一种新的工艺路线:先将甘蔗中的氧化酶破坏,然后再用较小接触铁器的方法提取蔗汁,力求得到淡色的糖汁。这样就可以大幅度减轻澄清工段的负担,减少澄清剂用量,简化生产流程,降低成本,并减少滤泥产量。
2、澄清过程中有色物质的变化
常规的澄清方法都将蔗汁加灰加热,此时蔗汁中的酚类物发生了两种不同的变化。一是部分酚类物分解或缩聚形成更深色的物质(包括浅色的原花色素甙水解为花色素),二是部分酚类物--主要是高分子的鞣质与蛋白质结合一起凝聚析出,使糖汁色值有所降低。虽然后一种作用除去了部分色素,但前一种作用总是使蔗汁带有较深的红棕色。
石灰法澄清可以除去蔗汁中大部分的脂溶性色素,但对水溶性的有色物除去不多。石灰法对酚类物的除去率一般为5~15%,与甘蔗的新鲜度和其中的蛋白质含量有关。新鲜甘蔗的蔗汁含较多的蛋白质,加热凝结时能除去较多的酚类物;而陈旧的甘蔗的蔗汁相反,原有的部分蛋白质分解成为不能被加热凝结的有害氮化合物,澄清状况较差,蔗汁色泽也较深。如果往这种蔗汁中加入少量的溶解性的蛋白质(如豆浆),可以改善杂质凝聚澄清的状况,清汁色泽也较浅。蔗汁中的磷酸含量对此也有重要影响,磷酸量不足时,不但杂质凝聚沉淀情况不好,清汁色泽也较深。磷酸较多时生成较多的磷酸钙沉淀物,可以吸附除去较多的酚类物。
亚硫酸法除去的色素较多,酚类物的除去率约为20%~40%,随着加入二氧化硫和磷酸的数量增大而升高(但数量过多的作用不大)。除去的酚类物主要是高分子量的部分,如分子量1万以上者除去80%~90%,分子量为700~5000者除去50%~70%,而分子量700以下者除去很少。由于高分子量的色素对结晶糖质量影响较大,要尽量将它除去。如果澄清过程经过适当的碱性处理,除去酚类物的效果较好。碳酸法除去酚类物约40~55%,随加灰量和生成的碳酸钙量增加而升高。国外有些甜菜糖厂在清汁或糖浆中再加活性炭和助滤剂过滤,可以进一步除去酚类物等色素。不同澄清处理除去酚类物的不同效果造成了清汁色泽的差别:石灰法清汁带红褐色,碳酸法清汁为浅黄色,亚硫酸法清汁为橙黄色,即黄色中带红色。碳酸法清汁带黄色是由于它还含有低分子量的酚类物,其它清汁带红色则是由于含有高分子量的酚类物。后者的含量决定了清汁红色的深浅:碳酸法除去高分子酚类物相当完全,故清汁不带红色;亚硫酸法则随着硫熏量和磷酸量增大、除去酚类物较多,清汁所带红色变浅;石灰法则因酚类的除去不多而呈红褐色。这些情况决定了蔗糖产品的色泽:碳酸法白糖一般优于亚硫酸法,而石灰法不能制造白糖(原糖含酚量比白糖高得多)。
铁在糖品色素中起重要作用。混合汁的含铁量相当高,一般为200~300mg/kgBx。澄清处理可将它大部分除去:碳酸法除去超过90%,亚硫酸法可除去约80%。因糖浆含铁量很低,白糖含铁不多。但要注意,在煮炼工段,由于物料长期与铁制的设备接触,部分铁被腐蚀溶解,物料含铁量必然逐渐增加。例如甲糖蜜和丙糖回溶糖浆的含铁量会比清汁高几倍。特别是如果糖浆硫熏pH较低,煮糖系统各种物料的pH都较低,对铁器的腐蚀加速,含铁量升高,对白糖质量会有很大的不良影响。同时还要注意糖厂用水的质量,渗透水必须清洁,如用河水,必须先清除其中的悬浮物(泥沫含铁量相当高)。糖厂汽凝水在正常情况下的质量是很好的。但如果蒸发罐“跑糖”或管子泄漏,不久后汽凝水会变酸,pH值大幅度下降,甚至降到4以下;如果水箱有铁锈,汽凝水的含铁量会大幅度升高,甚至高于100mg/L。这样的热水如用于煮糖和分蜜,对白糖质量非常有害。此外,设备停机时与空气接触,铁锈增加,会有较大的不良影响。
在澄清过程中,如果技术条件控制不好,例如亚硫酸法在高温下的pH值过高,或碳酸法在强碱性下的温度过高或时间过长,增强了还原糖和氨基酸的美拉德反应,就会生成较多的有色物质,使蔗汁色泽加深。应当注意,这种反应的速度和不良影响,要比单一的还原糖分解作用强很多倍,在中性以至微酸性的溶液中都会产生。因此,在制订和执行澄清技术条件时,必须考虑蔗汁中还原糖的数量:在甘蔗新鲜成熟、纯度高时,pH或碱度可以高一些,否则就要低一些,而经过的时间则应尽量缩短。
清汁色值是糖厂衡量澄清效果的一项重要指标。应当注意,蔗汁的颜色本身是随着pH值变化的(和pH指示剂类似)。不同蔗汁的色值,必须在相同的pH值下才能对比,否则会得出错误的结论。同时,分析测定所用的波长也很重要。现在国际上规定,测定糖厂中间制品的色值应当用560nm的波长。因为这个波长是人的眼睛感觉最灵敏的,分析数值的高低符合人眼感觉的色泽深浅。而过去分析所用的420nm的波长,人眼感觉不灵敏,其测定值常与人眼的感觉有差异。不过,成品白糖的分析仍然用420nm的波长,这是因为白糖对560nm波长光线的吸收很弱,仪器读数的误差较大。但是这样的分析数据时常会出现和人眼感觉不一致的情况,特别是在原料情况不同时(例如榨蔗的白糖和炼糖的白糖),这种偏差也较明显。通常,用560mn波长测出的光密度约为用420mn波长测出的光密度的20%~40%,不同种类和成分的物料的这个比例不同,两者之间不能换算。
第四篇:现代通信原理与技术期末复习重点
第1章
1.模拟信号与数字信号的定义
2.信息及其度量:信息量及平均信息量的定义,给定信源,会计算信源的平均信息量及总的信息量。
3.主要性能指标:模拟通信与数字通信各自的性能指标及其度量方法。会计算码元速率,信息速率及两者之间的关系;会计算误码率和误信率。
第2章
1.狭义平稳和广义平稳的定义以及两者之间的关系。
2.平稳过程自相关函数的性质;理解独立的概念。
3.窄带随机过程的同相分量,正交分量,包络及相位的统计特性。
第3章
1.理想恒参信道特性及对信号传输的影响,理解幅度-频率失真和相位频率失真的概念。
2.随参信道传输媒质的特点。
3.理解信道的数学模型中乘性干扰与加性干扰的概念。
4.香农公式的定义以及由香农公式得到的重要结论
第4章
1.掌握线性调制系统(AM,DSB,SSB,VSB)的调制与解调原理,理解制度增益的概念,会计算输入信噪比和输出信噪比。
2.理解角度调制(非线性调制)的原理,会计算FM信号的带宽和调制指数。
3.各种模拟调制系统的性能比较(选择题)
第5章
1.给定信源,能编出AMI和HDB3码,并画出波形。
2.无码间串扰的时域和频域条件,奈奎斯特速率,奈奎斯特带宽的定义。
3.掌握无码间串扰基带系统抗噪声性能分析方法(包括单极性信号和双极性信号分析)
第6章
1.模拟信号数字化(PCM)的过程:抽样,量化和编码。重点掌握低通抽样定理。
2.掌握13折线A律编码方法
第7章
1.掌握二进制数字调制与解调原理(2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK)2ASK又称作OOK.,给定信源会画出几种信号的波形图。理解相对码的概念,给出绝对码能求出相对码。理解2PSK的相位模糊问题。
2.二进制数字调制系统的性能比较
第五篇:微机原理与接口技术第四章 练习题及答案
第四章 练习题及答案
一、填空题
1、CPU与I/O接口间的信息一般包括______________三种类型。答案:数据信息
状态信息
控制信息
2、CPU通过一个外设接口同外设之间交换的信息包括数据信息、状态信息和_________.答案:控制信息
3、状态信息表示外设当前所处的_________,例如READY(就绪信号)表示输入设备已准备好信息,BUSY(忙信号)表示输出设备是否能接收数据。答案:工作状态
4、控制信息是由CPU发出的、用于控制外设接口工作方式以及外设的_________的信息。答案:启动和停止 5、74LS244是一种__________输出的八缓冲器和线驱动器。答案:三态 6、74LS245是一种三态输出的__________总线收发器。答案:八
7、在8086/8088工作于最大模式时,总线周期状态S2、Sl、S0中至少有一个状态为______________.答案:低电平
8、当LOCK为_______时,其它总线主控部件都不能占用总线。答案:低电平
9、在DMA期间,LOCK端处于________。答案:高阻状态
10、在T2、T3、Tw、T4状态时,S6为________,表示8088/8086当前连在总线上。答案:低电平
11、CPU与内存及I/O装置间传送数据的硬件线路通道称为________。答案:总线
12、CPU中的总线接口部件BIU,根据执行部件EU的要求,完成CPU与_________________的数据传送。答案:存储器、I/O设备
13、各类微处理器的引脚信号即片总线,例如8086/8088CPU的地址线、数据线和控制线等即构成该芯片的__________。答案:片总线
14、当存储器的读出时间大于CPU所要求的时间时,为了保证CPU与存储器的周期配合,就要利用_________信号,使CPU插人一个TW状态。答案:READY
15、片总线通常包括地址总线、数据总线和_________总线等三组总线。答案:控制
16、地址总线通常是_____总线,由CPU输出,8位微处理器有16条地址总线,16位微处理器有20条或更多。答案:单向
17、总线通信协议主要是解决信息传输的开始和结束问题,是实现总线__________和信息传送的手段,常用的通信协议有同步方式和异步方式两种。答案:仲裁 18、8086/8088CPU的数据线和地址线是以_________方式轮流使用的。答案:分时
19、当存储器的读出时间大于CPU所要求的时间时,为了保证CPU与存储器的周期配合,就要利用_________信号,使CPU插入一个TW状态.答案:准备好(READY)20、当复位信号(RESET)来到时,CPU便结束当前操作并对标志寄存器IP,DS,ES,SS及指令队列清零,而将CS设置为________H.答案:FFFFH
21、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间称为________.答案:指令周期
22、反映计算机速度的主要参数有__________________ 答案:主频和平均指令执行速度
23、S5表示当前中断允许标志的设置,若S5为____,则表示当前允许可屏蔽中断请求.答案:1
24、当LOCK为___电平时,总线主控部件都不能占用总线.答案:低
25、总线由数据总线、地址总线和控制总线组成,数据总线是从微处理器向内存储器、I/0接口传送数据的通路;反之,它也是从内存储器、I/O接口向微处理器传送数据的通路,因为它可以在两个方向上往返传送数据,称为___________。答案:双向总线
二、选择题
1、对于掉电,8086/8088是通过()来处理的.A、软件中断 B、可屏蔽中断 C、非屏蔽中断 D、DMA C
2、在8086/8088中,一个最基本的总线周期由4个时钟周期(T状态)组成,在T1状态,CPU在总线发出()信息.A、数据 B、状态 C、地址 D、其他 C
3、中断向量的地址是().A、子程序入口地址 B、中断服务程序入口地址 C、中断服务程序入口地址的地址 D、中断程序的第一行的地址 C
4、Pc机数据总线信号的状态是:().A、单向双态 B、单向三态 C、双向三态 D、双向双态 C
5、下面叙述中()是正确的.A、总线一定要和接口相连 B、接口一定要和总线相连 C、通道可以代替接口 D、通道可以代替接口 B
6、总线中地址线的作用是()A、用于选择存储器单元 B、用于选择进行信息传输的设备
C、用于指定存储器单元和I/O设备接口电路的选择地址 D、以上都不对 C 7、8086CPU经加电复位后,执行第一条指令的地址是()A、FFFFH B、03FFFH C、0FFFFH D、FFFF0H D
8、在8086CPU中,对时钟周期、指令周期和总线周期的长短排序,正确的是().A、当前正在执行的指令与数据都必须存在主存储器内,否则处理器不能进行处理 B、总线周期>指令周期>时钟周期 C、时钟周期>指令周期>总线周期 D、指令周期>总线周期>时钟周期 D
9、下面的说法中,()是正确的.A、指令周期等于机器周期 B、指令周期大于机器周期 C、指令周期是机器周期的两倍
D、指令周期与机器周期之间的关系不确定 B
10、指令周期是()A、CPU执行一条指令的时间 B、CPU从主存取出一条指令的时间
C、CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D、0.005ns C
11、提出中断请求的条件是().A、外设提出请求
B、外设工作完成和系统允许时
C、外设工作完成和中断标志触发器为“1”时 D、外设需要工作 B 12、8086/8088系统中,一个栈可使用的最大空间是().A、1MB B、64KB C、由SP初值决定 D、收SS初值决定 B
13、程序计数器(PC)的位数取决于()A、存储器的容量 B、机器字长 C、指令字长 D、计算机的容量 B
14、在任何一个总线周期的T1状态,ALE输出()A、高电平B、低电平C、高阻态 D、无电流 A
三、简答题
1、BHE信号和A0信号是通过怎样的组合解决存储器和I/O端口读/写操作的?这种组合决定了8086系统中存储器偶地址及奇地址之间应该用什么信号区分?怎样区分? 答案:
在8086中把14MB的存储空间分为2个512KB的存储体,一个用于存放偶数地址字节(低字节),一个用于存放奇数地址字节(高字节),两个存储体之间采用交叉编址方式,即用地址线A0作为偶存储体的地址选通信号.A0=0选能偶存储体,偶存储体的数据线与数据总线的低沉位(D7~D0)相连,用总线高位字节允许信号BHE选通奇存储体,奇存储体的数据线与数据总线的高8位(D15~D8)相连.CPU可以访问任何一个存储体,读/写一个字节,也可以同时访问两个存储体,读/写一个字.2、总线周期的含义是什么?8088/8086基本总线周期由几个时钟周期组成? 答案:
总线周期是指CPU从存储器或I/O端口存取一个字节所需要的时间。8088/8086基本总线周期由4个时钟周期组成。3、8086系统在最小模式下的基本配置如何? 答案:
8086系统在最小模式时须配置如下器件:8284时钟发生器,20位地址锁存器(用3片8282或8283完成,亦可用74LS373完成),用以锁存有效地址.有ALE作为选能信号,用2片8286(或8287,74LS245)作为数据总线驱动器,其控制信号有DT/R或DEN.4、RESET信号来到以后,8088/8086系统的CS和IP分别等于多少? 答案:
CS=FFFFH,IP=0000H