以甘蔗为原料生产医药无水结晶果糖的dcs控制系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业生产控制技术领域，具体涉及一种以甘蔗为原料工业化生产医药 无水结晶果糖的DCS控制系统。
【背景技术】
[0002] 果糖又称左旋糖，为一种单糖，全称D-阿拉伯型己酮糖，分子式C5H1205C0,生化名 称缩写为F，棱柱状晶体，熔点103-105Γ，甜度是蔗糖的1. 3-1. 8倍(冷藏食用更佳)，是一 种最甜的天然甜味剂，以游离态大量存在于蜂蜜、水果浆汁中，与葡萄糖结合构成日常食用 的蔗糖。纯净的果糖为白色晶体，易吸潮，不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇， 不溶于乙醚。
[0003] 果糖产品通常分为含果糖3 99. 0%的无水结晶果糖和果糖含量42%_55%、干物质 含量3 77%的果葡糖浆两大类。
[0004] 众所周知，糖、脂肪还有蛋白质是在人体供能的三大部分，糖是人体主要的供能来 源。淀粉、白砂糖进入人体内后被各种酶分解成葡萄糖，在小肠被吸收进入血液，然后通过 血液进入人体的肝脏形成糖元，储备能量，在从血液进入肝脏中时需要依靠胰岛素穿透细 胞膜，如果体内胰腺不分泌胰岛素或胰岛素不够，糖进入肝脏的速度就会变慢甚至不进入 肝脏，这样糖就会长期停留在血液中引起血糖升高。果糖在进入人体后一部分被直接吸收 进入肌肉，另一部分和葡萄糖一样在小肠被吸收进入血液，然后进入肝脏，虽然果糖是葡萄 糖的同分异构体，分子式、分子量都是一样的，只是空间结构不一样，均为单糖，但果糖在进 入肝脏时不依靠胰岛素就直接进入肝脏，为人体提供能量，这样糖就不会留在血液中，能够 很好的控制人体血糖，而糖尿病人主要的就是控制血糖，如果控制好血糖，糖尿病人就不会 有大碍，因此糖尿病人也可食用无水结晶果糖，并是预防糖尿病的甜味品。果糖热值低，口 服比葡萄糖吸收慢，但吸收后或静脉给药后在体内代谢却比葡萄糖快，易被机体吸收利用， 且不依赖胰岛素，对血糖影响小，适用于葡萄糖代谢障碍者(糖尿病人）及肝功能不全者补 充能量。在人体内能促进有益细菌如双歧杆菌类生长繁殖，抑制有害菌生长，改善人肠胃功 能和代谢，降低血脂，不致龋齿，是糖尿病人、肥胖病人、儿童食品的理想甜味剂。因此，果糖 的最大用途是作为特殊食品，特别是糖尿病人和肥胖病人的甜味剂。果糖除口服外，现在国 际上已经研发出了果糖注射液，可以直接注入人体内，不用像葡萄糖那样点滴注射。在手术 过程中，果糖可以给人体提供大量的能量，维持人体器官正常的工作，对于患有某些疾病， 不宜注射葡萄糖的患者具有重大意义。果糖注射液在欧美发达国家已成为仅次于葡萄糖的 第二大注射液。在欧、美、日等国家，果糖已经列入药典，作为营养剂或注射用。果糖也被我 国作为药用辅料列入《中国药典》2010年版二部。
[0005] 同时，由于果糖甜度高，有水果香味，果糖与其他甜味剂如葡萄糖、白砂糖以及阿 斯巴甜混合使用具有甜味强化的效果，从而能够降低甜味的材料成本。试验表明，将果糖与 白砂糖以1 : 1比例混合添加在饮料中，在保持了蔗糖风味的前提下，可降低近50%的甜味 剂用量，不仅使人体摄入的热量降低了 50%，同时人体的血糖升高指数也仅为蔗糖的1/3， 有效控制人体血糖的升高，保持血糖的稳定。
[0006] 2011年9月3日，由中国食品工业协会主办的"结晶果糖健康营养作用论证会"在 北京召开。这是国内首次果糖健康营养作用专家论证会。最后论证得出，果糖具有不易龋 齿、不易发胖、不经胰岛素代谢的三大变革性健康功效 以蔗糖为原料生产结晶果糖是近年来的研究热点： 20世纪60年代期间，欧洲开始工业化生产结晶果糖，所用的方法是通过蔗糖的水解转 化生成果糖和葡萄糖，之后通过离子排斥工艺来分离和纯化，最后严格控制果糖的结晶，加 工纯结晶果糖。但是，果糖在水中的溶解度大，达到结晶过饱和度时的粘度太高，结晶操作 困难，化学稳定性较低，整个生产周期超过一周。
[0007]另一种以液体葡萄糖浆或采用淀粉经液化、糖化制取葡萄糖浆为原料： 1981年，密西西比河岸边的美国伊利诺斯州的汤姆逊城出现了世界上最大的纯结晶果 糖制造厂（Xyrofin)。它是以液体葡萄糖浆为原料，经纯化和酶异构化后，利用传统的蔗糖 提取果糖生产技术制造出质量特别高的结晶果糖，整个生产周期缩短至5天。
[0008] 以上几种果糖生产方法，主要不同之处在于原料的预处理工序，最终都是以制取 果葡糖浆为基础，利用色谱分离、结晶干燥技术生产出结晶果糖。传统工艺过程是，果糖含 量为42%_45%的果葡糖浆经过间歇式脱碳、精滤、离交精制纯化后，利用四柱或八柱式模拟 移动床进行分离得到高纯度果糖富集液（含果糖多90%，干基），才可以生产结晶果糖。果糖 富集液经多效蒸发器浓缩至干物质含量大于70%，再经单效蒸发器浓缩至干物质含量大于 80%，在此糖浆溶液中加入适量晶种、食用乙醇继续浓缩到干物质含量大于85%，进行冷却结 晶，温度慢慢由65°C降至25°C左右，约有40%果糖结晶析出，果糖母液再回流利用。然后， 经过离心机分离、高纯水洗涤、干燥、筛分等工艺处理，最后得到无水β-D-果糖结晶（含果 糖彡98%，干基）。
[0009]目前，我国果糖市场仍然以F55和F42果葡糖浆产品消费为主要形式。由于果糖 分离、结晶、干燥技术难度大，生产工艺复杂，土建、设备投入大，我国大规模工业化生产结 晶果糖尚处于起步阶段，生产成本高，优质医药果糖主要依靠进口。国内工业化生产结晶果 糖产品的果糖含量通常在99%左右，质量不稳定，产品的一次收得率不足40%。并且由于现 有生产工艺的缺陷，果糖工业化生产普遍存在整套生产装置不匹配，工艺参数不合理，造成 能耗高、效率低，质量不稳定，生产成本高等问题。
[0010] 在自动化控制方面，由于以蔗糖为原料生产结晶果糖的工艺较复杂，很多反应过 程实验还在研究阶段，操作还不是很成熟，所以在控制蔗汁水解、离交，果糖和葡糖浆分离、 果糖结晶和葡萄糖液回收方面的单元操作还是靠人工控制。
【发明内容】
[0011] 为了解决上述技术问题，本发明的目的是对第一代果糖生产工艺进行创新，合理 配置工业自动化控制系统，优化各个工序的工艺参数，进一步提高果糖生产技术装备水平， 降低工业化项目投资和生产成本，实现项目高质量、高稳定性、高度自动化、连续安全运行， 提升产品综合竞争力，解决技术装备和优质医药果糖产品严重依赖进口的局面，适用于结 晶果糖项目工业化推广与应用。
[0012] 以甘蔗为原料生产医药无水结晶果糖的DCS控制系统，其工艺过程包括蔗汁浓 缩、水解中和、制备果葡糖浆溶液、果葡糖浆的精制、果糖和葡糖浆分离、果糖结晶和葡萄糖 液回收，其特征在于：在蔗汁浓缩的水解中和工序设有pH控制单元，在果葡糖浆进行连续 离交阶段设有电导率控制单元，在果糖和葡萄糖浆离子交换分离后的浓缩工序设有流量、 浓度和温度控制单元，在果糖浓缩、结晶及烘干工序设有流量、浓度和温度控制单元；在葡 萄糖液回收工序设有流量、液位、浓度和温度控制单元，上述各控制单元是在设备中安装pH 传感器、温度传感器、浓度传感器、流量传感器和液位传感器，在进料、出料口设置控制阀 门，所述pH传感器、温度传感器、流量传感器、浓度传感器和液位传感器通过线路接到工业 以太网交换机，再分别接到控制室工作站、中控室DC