砂糖業界では、泡の発生はよくある現象です。泡は、果汁の清澄化や濾過から蒸発、結晶化まで、砂糖製造の様々な段階に影響を与えます。泡は砂糖の収量と品質の両方に影響を与える可能性があります。効果的消泡剤プロセスの安定性を維持し、一貫した砂糖の品質を確保するために重要です。
砂糖生産中の泡形成の原因
- サトウキビに含まれる天然界面活性剤
- ワックス、タンパク質、有機化合物の存在
- 抽出および清澄化プロセス中の機械的撹拌
- 高温蒸発プロセス
液体表面に泡が発生すると、薄い膜が形成され、生産効率が低下します。これは歩留まりの低下とコストの増加につながります。さらに、泡は液漏れの原因となり、貴重な製品の損失につながる可能性があります。
砂糖生産中の泡形成の原因
上記の問題に対処するために、消泡剤と消泡剤が使用されます。これらの溶液を液体に添加することで表面張力を低下させ、泡の発生を防ぎます。すでに泡が発生している場合は、消泡剤を添加することで泡を分解し、さらなる問題の発生を防ぎます。
• ジュースの抽出と清澄化
サトウキビジュースには不純物が含まれており、圧搾工程で泡が発生しやすくなります。消泡剤を添加することで、以下の効果が得られ、泡の発生を抑えることができます。
表面張力を下げる
沈殿の改善
清澄化効率の向上
その結果、ジュースがより透明になり、その後の加工結果も良くなります。
• 蒸発と濃縮
蒸発器内に泡が蓄積すると、次のような問題が発生する可能性があります。
熱伝達効率の低下
空気の詰まりを引き起こす
生産中断につながる
安定した耐熱性消泡剤が継続的な沸騰を保証し、あふれを防ぎます。
• 結晶化
結晶化中に発生する泡は結晶の成長に影響を与えます。適切な量の消泡剤：
均一な結晶形成を保証する
スケールの発生や糖質の不均一を防止
• 廃水処理
製糖工場の廃水も、曝気や撹拌の際に泡が発生します。廃水処理用の消泡剤を使用することで、以下の改善が期待できます。
生物学的処理の有効性
汚泥沈殿
プラント全体の効率
製糖工程における消泡剤使用の利点
処理効率の向上
消泡剤は、機器の性能を向上させ、ダウンタイムを短縮し、生産ラインの安定性を維持することができます。
製品ロスを削減
オーバーフローを減らし、泡をより適切に制御することで、蒸発および濾過プロセス中の糖分の損失を防ぐことができます。
優れた熱伝達性能
消泡剤は熱交換を妨げる泡層を除去し、エネルギー効率を高めます。
製品品質の向上
安定した煮沸と結晶化のプロセスにより、砂糖の色と純度が一定に保たれます。
運用コストを削減
清掃の頻度を減らし、ダウンタイムを最小限に抑え、機器の耐用年数を延ばすことで、コストを削減できます。
製糖工場に最適な消泡剤の選び方
消泡剤を選ぶ際には、有効成分、食品安全性、消泡性能、適用性などの要素を考慮する必要があります。
さまざまなプロセスリンクにおける消泡剤の需要
サトウキビジュースの圧搾と清澄化
必須：
急速消泡・消泡
清澄剤（PAC、PAM、石灰など）と互換性あり
沈降速度には影響しない
蒸発システム
重要な考慮事項:
耐高温性（>100℃）
熱交換効率に影響を与えない
固形分含有量が多い状況でも油が層状に分離したり浮いたりしない
この段階では、通常、シリコンベースの消泡剤が最も効果的です。
結晶化セクション
要件
結晶成長に影響を与えない安定した脱泡
製品に不純物が混入したり、砂糖の色に影響を与えたりしません
高純度の食品用消泡剤を選択できます。
砂糖工場の廃水処理
曝気槽や撹拌槽に適した、低コストの鉱油系またはポリエーテル系消泡剤を選択できます。
生産要件に基づいて適切なタイプの消泡剤を選択します
| 消泡剤タイプ | 適用可能なプロセス | 主な利点 | 注意事項/考慮事項 |
| シリコン消泡剤 | 蒸発、沸騰、高温プロセス | - 速い消泡 - 耐熱性 - 低用量、費用対効果が高い - 高塩分、高濃度でも安定-固体状態 | - 砂糖ジュースに直接触れる場合は食品グレードの製品を使用してください |
| 食品グレード消泡剤（E900） | ジュースの抽出、清澄化、炭酸化、結晶化 | - FDA/EU食品規制に準拠 - 食品との接触にも安全 - 砂糖の品質に影響を与えない | - 一般的に工業用製品よりもコストが高い |
| 鉱物油系消泡剤 | 廃水処理、曝気槽、混合槽 | - 低コスト - 安定した泡抑制 - 食品以外の用途にも適しています-接触段階 | - 食品に直接接触するプロセスには適していません |
| ポリエーテル系消泡剤 | 蒸発器、高温・高粘度糖シロップ | - 耐熱性 - 長時間持続する泡抑制 - 高粘度システムに効果的 | - プロセスの互換性については現場でのテストが必要 |
消泡剤選択の重要な指標
消泡剤を選択する際には、以下の指標に特に注意する必要があります。
消泡速度
溢れや生産の中断を防ぐため、すぐに気泡を破ってください。
長時間持続する消泡効果
消泡剤は、高温および高せん断条件下でも消泡効果を長期間維持する必要があります。
耐高温性能
特に蒸発部では温度が110℃を超える必要があります。
製品の安全性
食品接触部には食品グレードの消泡剤を選択する必要があります。
他の化学物質との適合性
清澄剤
凝集剤
ライムの適量
砂糖ジュースの安定性に影響を与えないこと
製品品質への影響
砂糖の色、粒度、純度に影響を与えないこと。
使用コスト
製品の費用対効果は、「使用あたりのコスト」から「砂糖 1 トンあたりの消泡コスト」まで評価する必要があります。
砂糖業界における消泡剤の推奨使用量に関するガイドライン
具体的な値は砂糖の品質や加工条件によって異なる場合があります。
ジュースの清澄化：10～50 ppm
蒸発：5～30 ppm
結晶化: 5～20 ppm
廃水処理：10～100 ppm
小規模のテストから始めて、現場でのテスト結果に基づいて投与量を最適化します。
製糖企業は、様々な加工段階で泡を制御することで、生産量の増加、製品品質の安定化、そして操業上の問題削減を実現できます。シリコン系、鉱油系、食品グレードなど、適切な消泡剤の選択は、生産性能と全体的な生産コストに大きな影響を与えます。
砂糖産業に関する詳しい情報は「砂糖産業向け化学ソリューションこれがお役に立てれば幸いです。
投稿日時: 2025年12月9日