影响结晶速度的主要因素
出处:按学科分类—工业技术 轻工业出版社《甜菜制糖工业手册上册》第387页(1124字)
单位时间内,在单位结晶体表面积上增加的糖量,叫做结晶速度。影响结晶速度的主要因素有:
(1)单位时间内结晶出来的总糖量与糖膏中原有晶体糖的总表面积成正比。晶体重量一定时,晶粒愈小,单位时间内结晶出来的总糖量愈多。
(2)结晶速度与过剩(真)过饱和系数近似成正比。晶间蜜锤度愈高,过饱和系数愈大。表6-4指出不同过饱和系数与结晶速度间的关系。
(3)理论上,结晶速度与晶间蜜粘度2.5次方成反比,即粘度增大一倍,结晶速度减慢到原来的5.6分之一。粘度不是孤立的因素,它随物料的温度、纯度、pH等的变化而变化。
(4)温度升高,结晶速度加快。每升高10℃,加快约一倍。
(5)结晶速度随纯度的下降而减慢,可自表6-4中看出。
表6-4 70℃时不同纯度糖液中蔗糖结晶速度(毫克/米2·分)
(6)从表6-5中看到,物料pH值愈接近中性,结晶速度愈快。
表6-5 82%纯糖液在不同pH下的结晶线速度
高pH值时,生成部分蔗糖盐,使晶间蜜粘度增加,结晶速度减慢。
(7)晶粒循环良好,同周围晶间蜜保持良好的相对运动,可减少包围晶粒的静止晶间蜜层厚度,加快结晶速度。
上面各项因素中,非糖分的存在起着主导作用,它对结晶速度的影响表现在下列方面:
(1)甜菜糖蜜的非糖分大多数都使蔗糖溶解度增加(饱和系数α>1.0),从而减小糖液的真过饱和系数,使结晶速度减慢。
(2)晶体表面吸附非糖分后,阻碍晶体长大,有时还会改变晶体形状(如多量绵实糖使蔗糖晶体变成针状)。
(3)在相同的糖液浓度和过饱和系数下,由于非糖分的存在,使晶间蜜锤度提高,因而粘度加大,减慢结晶速度。
(4)当晶间蜜锤度相同时,由于非糖分的存在,将使同样重量水溶解的糖量减少,也即糖液的过饱和系数降低,结晶速度减慢。