專利名稱：糖汁提純系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用一種由例如甘蔗、制糖甜菜或甜高梁之類的植物體獲得的含蔗糖糖汁制造糖和其他產(chǎn)品的加工系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于制造溶解物含量降低的含蔗糖糖汁的設(shè)備和方法。本發(fā)明還涉及對(duì)傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)進(jìn)行改造以制造或應(yīng)用這種溶解物含量降低的含蔗糖糖汁。
背景技術(shù)：
蔗糖，C12H22O11，一種二糖，是連接了一個(gè)葡萄糖單糖和一個(gè)果糖單糖的縮合分子。蔗糖天然存在于植物界的許多水果和蔬菜中，例如甘蔗、制糖甜菜、甜高梁、糖棕或糖楓。在許多因素中，植物得到的蔗糖量取決于遺傳品系、土壤或肥料因素、生長過程中的天氣狀況、植物發(fā)病率、成熟程度或收割與加工之間的處理。
蔗糖會(huì)集中在植物的某些部位，例如甘蔗植物的莖部或制糖甜菜根部。可以收取整棵植物或植物中蔗糖集中的部分并移出(remove)或提取植物糖汁以獲得含有一定濃度蔗糖的糖汁。通常，從植物體中移出或提取糖汁的方法包括碾磨、浸提(diffusion)、壓榨或其組合。碾磨是一種傳統(tǒng)用于從糖甘蔗中提取糖汁的方法?？梢詫⑻歉收崆谐伤璩叽绲男∑?，然后通過輥?zhàn)诱コ鎏侵?。該過程可以沿著一系列碾磨機(jī)重復(fù)數(shù)次以確?；疽瞥鏊械母收崽侵?。
浸提被認(rèn)為是傳統(tǒng)的從制糖甜菜根中提取糖汁的方法。將制糖甜菜切成被稱作“甜菜絲”的小條，然后將其加入浸提器一端，同時(shí)使例如溫水的浸提用液進(jìn)入另一端。當(dāng)使用這種對(duì)流加工時(shí)，可以提取出甜菜絲或制糖甜菜材料中大約98％的蔗糖。得到的含有蔗糖的液體通常稱作“浸出糖汁”。由浸提器出來的甜菜絲或甜菜片仍然非常濕，而其汁液(88-92％是水)中仍然含有一些蔗糖。因此，可以在螺桿壓榨機(jī)或其他類型的壓榨機(jī)中對(duì)這些甜菜絲或甜菜片進(jìn)行壓榨以便從中榨出盡可能多的糖汁。這種通常稱作“甜菜廢絲壓榨水”的糖汁的pH值大約為5，而且在某些情況下被送回浸提器中。得到的甜菜廢絲(pulp)含有大約75％的水分。在壓榨進(jìn)料中加入陽離子帶電壓榨助劑可以將甜菜廢絲的水分含量降低大約1.5至2％。也可以通過浸提取出甘蔗莖中的蔗糖。一種用于甘蔗的浸提方法包括使精細(xì)制備的甘蔗碎塊的移動(dòng)床通過浸提器，使蔗糖能夠從甘蔗中浸出。
浸提法、碾磨法、從植物體中提取糖汁或使植物糖汁進(jìn)入水溶液的其他方法，產(chǎn)生含有蔗糖、非蔗糖物和水的糖汁。由這些方法制得的糖汁中非蔗糖物的性質(zhì)和量不等，可以包括各類植物衍生物和非植物衍生物，包括但不限于不溶性物質(zhì)，例如植物纖維或土粒；和可溶性物質(zhì)，例如肥料、蔗糖、蔗糖以外的糖類、有機(jī)和無機(jī)非糖物、有機(jī)酸、溶解氣體、蛋白質(zhì)、無機(jī)酸、有機(jī)酸、磷酸鹽、金屬離子(例如鐵、鋁或鎂離子)、果膠、有色物質(zhì)、皂草苷、蠟、脂肪或樹膠、其締合或連接部分、或其衍生物。
這些非蔗糖物通常高度色化、熱不穩(wěn)定、或者在其它方面干擾某些加工步驟或?qū)μ峒児に嚨玫降奶钱a(chǎn)品的質(zhì)量或數(shù)量產(chǎn)生負(fù)面影響。已經(jīng)估算出，平均一磅非蔗糖物會(huì)使由提純工藝得到的糖產(chǎn)品的重量減少1至1.5磅。希望可以從用浸提、碾磨或其它用于從植物體中提取糖汁的方法得到的糖汁中分離或除去全部或部分這些非蔗糖物。良好的浸提操作能夠除去25-30％的摻入雜質(zhì)?；厥盏奶鸩藦U絲或碳酸飽和壓出水可以將這一水平減少到17-20％，但由于以下幾點(diǎn)，其仍然是經(jīng)濟(jì)的熱回收、節(jié)省的補(bǔ)償給水、降低的廢水污染、回收的糖。
傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)利用由浸提、碾磨或其它用于從植物體中提取糖汁的方法(例如美國專利6,051,075、5,928,42、5,480,490中所述的方法，各專利均在此引入作為參考；或如P.W.van der Poel等“SugarTechnology，Beet and Cane Sugar Manufacture(糖技術(shù)、甜菜糖和蔗糖的生產(chǎn))”(1998)；R.A.McGinnis編著的“Beet-Sugar Technology(甜菜糖技術(shù))”，第三版(1982)；或James C.P.Chen，Chung Chi Chou的CaneSugar HandbookA Manual for Cane Sugar Manufacturers and TheirChemists(蔗糖手冊(cè)蔗糖生產(chǎn)者及其化學(xué)家的手冊(cè))，第12版(1993)中所述的方法，各文獻(xiàn)均在此引入作為參考)得到的殘余植物體或糖汁來制造以下各種物質(zhì)加工用糖汁(process juice)；由殘余植物體得到或在其澄清、提純或精制過程中從這種加工用糖汁中分離出來的固體；含有糖或蔗糖的糖汁；由這種含有糖或蔗糖的糖汁結(jié)晶出的糖或蔗糖；這種糖或蔗糖的結(jié)晶母液，以及其產(chǎn)物或衍生產(chǎn)物的各種組合、置換，每種物質(zhì)都含有一定量的與這里所說明的加工步驟或其任何部分、或其生產(chǎn)中實(shí)際利用的加工步驟相容的雜質(zhì)，或與一類或一種以下產(chǎn)品的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)相容的雜質(zhì)其中一類或一種產(chǎn)品包括但不限于，已經(jīng)除去了糖汁的含有植物體的動(dòng)物飼料，例如瀝濾過的甜菜切片、甜菜廢絲、甘蔗渣、或從加工用糖汁中分離出的其它固體或糖汁；使用已經(jīng)除去糖汁的植物體作為燃料以產(chǎn)生能量使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電、或產(chǎn)生用于該加工系統(tǒng)的低壓蒸汽、或產(chǎn)生低度熱量；從例如出售給工業(yè)用戶的那些溶液的純蔗糖溶液糖漿到加入調(diào)味品和色料處理過的糖漿，或加入轉(zhuǎn)化糖以防止蔗糖結(jié)晶的糖漿，例如黃糖漿；通過除去全部或任意量的可結(jié)晶蔗糖或糖而制得的糖蜜、或糖蜜衍生產(chǎn)品，例如糖蜜(treacle)；由糖蜜蒸餾而得的醇；使用二氧化硫(SO2)作漂白劑進(jìn)行亞硫酸化產(chǎn)生的直接白糖(blanco directo)或耕地白糖(plantation sugar)；通過使含有蔗糖或糖的糖汁沸騰至基本干燥所產(chǎn)生的juggeri或粗糖；由熔融精制白糖或由可以進(jìn)一步脫色的糖漿得到的糖汁；在英國或歐洲其它地區(qū)通常稱作“未精制糖”(unrefined sugar)“或在北美天然食品工業(yè)中稱作“蒸發(fā)甘蔗汁”(evaporated canejuice)(用以描述加工程度最低而得到的易流動(dòng)單晶蔗糖)的單晶蔗糖；磨碎蔗糖(milled cane)；紅糖(demerara)；混糖；rapedura；紅沙糖；turbina；含有94至98％的蔗糖，其余為糖蜜、灰分或其它微量元素的粗糖；精致糖，例如水白色且含有至少99.9％蔗糖的、顆粒特別細(xì)并且其質(zhì)量為基于National Soft Drink Association(美國軟飲料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì))所指定的“瓶裝”質(zhì)量；特種白糖，例如細(xì)白砂糖、冰糖、方糖、或防腐糖(preservingsugar)；通過用糖蜜噴灑和摻合白色精制糖的方法制得的紅糖，其依糖蜜的特性可以是淺色紅糖或深色紅糖；或在磨粉機(jī)中通過將砂糖磨成粉得到的各種細(xì)度的糖粉，其可進(jìn)一步含有玉米淀粉或其它化學(xué)品以防止結(jié)塊。該清單不表示對(duì)傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品的限定，而是表示為所產(chǎn)生的多種制糖系統(tǒng)產(chǎn)品提供一些例子。
可以理解，傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)部分包括逐漸澄清、提純或?qū)τ山帷⒛肽セ蚱渌糜趶闹参矬w中提取糖汁的方法得到的糖汁進(jìn)行精制的步驟。通常，可以使用一種或多種例如篩濾的機(jī)械方法除去來源于植物體的含蔗糖糖汁中的部分不溶或懸浮物質(zhì)。得到的篩濾過的糖汁，當(dāng)來源于制糖甜菜時(shí)，可能含有大約82wt％-85wt％的水、大約13-15wt％的蔗糖、大約2.0-3.0wt％的溶解非蔗糖物或雜質(zhì)、和一定量的殘余不溶性物質(zhì)。
通常，可以通過逐漸加入堿使糖汁的pH升高對(duì)得到的體積為1000至2500加侖/分鐘的含蔗糖糖汁進(jìn)行處理。在某些傳統(tǒng)的加工系統(tǒng)中，糖汁的pH值可以從大約5.5pH至大約6.5pH之間升高到大約11.5pH至大約11.8pH之間，從而使得這些糖汁中所含有的某些非蔗糖物可以達(dá)到它們各自的等電點(diǎn)。該步驟通常稱作“預(yù)加灰”。然而，后面使用這個(gè)術(shù)語不表示將在含蔗糖糖汁中加入堿的步驟僅限制為將這種堿的加入稱為“預(yù)加灰”的那些加工系統(tǒng)。應(yīng)該理解的是，在各種傳統(tǒng)糖汁加工系統(tǒng)中，希望首先利用堿使糖汁的pH值升高，隨后再進(jìn)行加工步驟，例如美國專利4,432,806、5,759,283號(hào)等所述的過濾步驟；如英國專利1,043,102號(hào)或美國專利3,618,589、3,785,863、4,140,541或4,331,483、5,466,294號(hào)等所述的離子交換步驟；如美國專利5,466,294、4,312,678、2,985,589、4,182,633、4,412,866或5,102,553號(hào)等所述的色譜步驟；或如美國專利4,432,806號(hào)等所述的超濾步驟；如美國專利6,051,075號(hào)等所述的相分離；如美國專利4,045,242所述的向最后的碳酸飽和器中加入活性物質(zhì)的加工系統(tǒng)，其可作為主加灰和碳酸飽和的傳統(tǒng)糖汁加工步驟的另一種選擇，以上參考文獻(xiàn)在此引入作為參考。
術(shù)語“堿”的使用包括使用能夠使糖汁pH值升高的物質(zhì)，包括但不限于，使用石灰或采用石灰的工藝的底流。術(shù)語“石灰”的使用通常包括具體使用生石灰或通過在氧中加熱鈣(通常是石灰石形式)生成的氧化鈣。在許多糖汁加工系統(tǒng)中優(yōu)選石灰乳，其依照以下反應(yīng)由氫氧化鈣(Ca(OH)2)懸浮液構(gòu)成
術(shù)語“等電點(diǎn)”包括糖汁中的溶解物或膠體物質(zhì)(例如蛋白質(zhì))電位為零時(shí)的pH值。當(dāng)這些溶解物或膠體物質(zhì)達(dá)到其指定的等電點(diǎn)時(shí)，其可以形成許多固體顆粒、絮凝物或棉絮物。
可以在糖汁中加入碳酸鈣物質(zhì)以進(jìn)一步增強(qiáng)絮凝作用，這種絮凝作用功能上形成可與固體顆?；蛐跄锝Y(jié)合的核心或底物。該方法使顆粒的尺寸、重量或密度增大，從而促進(jìn)了這些固體顆?；蛭镔|(zhì)的過濾或沉降并促進(jìn)了其由糖汁中的除去。
然后可以將得到的糖汁、殘余石灰、過量碳酸鈣、固體顆粒、絮凝劑或棉絮物的混合物投入如上所述的后續(xù)加工步驟。具體而言，關(guān)于用于對(duì)先前的制糖甜菜加工過程所產(chǎn)生的糖汁進(jìn)行澄清、提純或精制的加工系統(tǒng)，可以首先對(duì)混合物進(jìn)行冷主加灰(cold main liming)步驟以使預(yù)加灰步驟中形成的固體穩(wěn)定。該冷主加灰步驟可以包括在大約30℃至大約40℃的溫度下加入占預(yù)加灰糖汁的大約0.3-0.7wt％的另一些石灰(或根據(jù)預(yù)加灰糖汁的質(zhì)量加入更多)。
然后對(duì)冷主加灰糖汁進(jìn)行熱主加灰(hot main liming)以進(jìn)一步使轉(zhuǎn)化糖和對(duì)該步驟不穩(wěn)定的其它組分降解。熱主加灰可以包括進(jìn)一步加入石灰以使加灰糖汁(limed juice)的pH值升高到大約12pH至大約12.5pH之間的水平。這導(dǎo)致部分不受先前加入的堿或石灰影響的可溶非蔗糖物分解。具體的說，加灰糖汁的熱主加灰可以通過轉(zhuǎn)化糖、氨基酸、酰胺、以及其它溶解非蔗糖物的部分分解達(dá)到熱穩(wěn)定。
在冷或熱主加灰后，可以對(duì)主加灰糖汁進(jìn)行第一碳酸飽和步驟，在該步驟中將二氧化碳?xì)怏w與主加灰糖汁相混合。二氧化碳?xì)怏w與主加灰糖汁中的殘余石灰發(fā)生反應(yīng)生成沉淀形態(tài)的碳酸鈣。通過此程序不僅可以除去殘余石灰(通?？梢猿ゴ蠹s95wt％的殘余石灰)，表面活性碳酸鈣沉淀還可以捕獲相當(dāng)大量的剩余溶解非蔗糖物。此外，碳酸鈣沉淀還可以在從主加灰和充碳酸氣汁中物理除去固體物質(zhì)的過程中起到助濾劑的作用。
然后可以將由第一碳酸飽和步驟得到的澄清糖汁投入如上所述另外的加灰步驟、加熱步驟、碳酸飽和步驟、過濾步驟、膜超濾步驟、色譜分離步驟或離子交換步驟、或其結(jié)合、置換或衍生步驟，從而進(jìn)一步對(duì)第一碳酸飽和步驟中得到的糖汁進(jìn)行澄清或提純，制得通常稱作“稀糖汁”的加工用糖汁。
可以通過蒸發(fā)部分水分的方法對(duì)該進(jìn)一步澄清的糖汁或“稀糖汁”進(jìn)行稠化，以得到傳統(tǒng)稱作“糖漿”的產(chǎn)品。部分水分的蒸發(fā)可以在多級(jí)蒸發(fā)器中進(jìn)行。使用該技術(shù)是因?yàn)樗且环N有效的使用蒸汽的方式而且如果需要，它還能產(chǎn)生另一種可用于驅(qū)動(dòng)后續(xù)結(jié)晶過程的低級(jí)蒸汽。
稠化的澄清糖汁或“糖漿”可以被置于一個(gè)容器中，該容器通常可以容納60噸或更多。在該容器中，煮沸蒸發(fā)掉更多的水直到環(huán)境適合蔗糖或糖的晶體生長。因?yàn)榭赡茈y以使蔗糖或糖的晶體很好地生長，加入一些蔗糖或糖的晶種以引發(fā)晶體形成。一旦晶體已經(jīng)長成，就可以對(duì)得到的晶體和剩余糖汁的混合物進(jìn)行分離。傳統(tǒng)上，使用離心機(jī)分離這兩種物質(zhì)。然后將分離出的蔗糖或糖晶體干燥至所需的濕度，隨后進(jìn)行包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸或進(jìn)一步精制或進(jìn)行類似的操作。例如，可以在裝船運(yùn)到使用國后對(duì)粗糖進(jìn)行精制。
對(duì)于由含有蔗糖的植物體和糖汁得到的產(chǎn)品，存在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的全球商業(yè)市場(chǎng)。由含有蔗糖的植物體得到的產(chǎn)品的市場(chǎng)足夠大以致即使單個(gè)加工系統(tǒng)步驟成本的略微縮減也會(huì)節(jié)省相當(dāng)多的和所需程度的金錢。因此，存在巨大的動(dòng)機(jī)使獨(dú)立研究者和能夠從新型加工系統(tǒng)的化學(xué)品和設(shè)備中獲利的經(jīng)銷商對(duì)制糖工業(yè)的制糖或糖汁系統(tǒng)進(jìn)行研究以獲得加工系統(tǒng)節(jié)約，而且在某些情況下，基于作出改進(jìn)時(shí)該工藝節(jié)約的百分比的另外的補(bǔ)償也是另一個(gè)動(dòng)機(jī)。
然而，即使在對(duì)從某些植物體中獲得的含蔗糖糖汁進(jìn)行提純的加工系統(tǒng)已經(jīng)確立并且經(jīng)過了至少1000年的改進(jìn)，尤其是對(duì)于制糖甜菜，工業(yè)化加工系統(tǒng)已經(jīng)存在了100多年，而且即使存在巨大的動(dòng)機(jī)促進(jìn)在糖或糖汁加工系統(tǒng)中進(jìn)行改進(jìn)，但對(duì)于由植物體獲得的糖汁的加工方面，仍然存在重大問題。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的一個(gè)重大問題是獲得和使用堿(例如氧化鈣)以使由植物體獲得的含蔗糖液體或糖汁的pH值升高的費(fèi)用。如上所述，可以向糖汁中加入氧化鈣或氫氧化鈣以提高pH值，從而使某些溶解物可以作為固體、絮凝物或棉絮物從溶液中析出。氧化鈣通常通過煅燒石灰石獲得，其中在窯中在氧的存在下將石灰石加熱至釋放出二氧化碳，生成氧化鈣。
如圖5所示，煅燒很昂貴，因?yàn)槠湫枰徺I窯(40)、石灰石(41)和燃料(42)，例如氣、油、煤、焦炭等，這些燃料可以燃燒以便將窯內(nèi)溫度提高至足以從石灰石(41)中釋放出二氧化碳(43)。向窯中輸送石灰石和燃料和從窯中移出所得氧化鈣的輔助設(shè)備必須同時(shí)配有從石灰石煅燒過程中排放的窯廢氣中洗滌某些窯氣和顆粒的設(shè)備。自然必須配備人力以操作和養(yǎng)護(hù)設(shè)備，還要監(jiān)控生成的煅燒石灰石的質(zhì)量并且還要監(jiān)控窯操作過程中釋放出的氣體和微粒的清除。
此外，煅燒生成的氧化鈣必須轉(zhuǎn)化成氫氧化鈣以用于典型的糖汁加工系統(tǒng)。這又包括購買設(shè)備以便將氧化鈣縮小成適當(dāng)尺寸的顆粒并將這些顆粒與水混合生成氫氧化鈣。同樣，必須配備人力以操作和養(yǎng)護(hù)該設(shè)備。
最后，與氧化鈣使用相關(guān)的設(shè)備和人力的投資隨用量的增大而增大。這包括用于將額外的氫氧化鈣與糖汁相混合的額外人力所增大的指出，或者其可以包括使用負(fù)載容量更大或動(dòng)力更強(qiáng)勁的設(shè)備所增大的支出。
與傳統(tǒng)加工系統(tǒng)中堿的制造和使用相關(guān)的另一個(gè)顯著問題是過量堿的處理或堿與糖汁中溶解的有機(jī)酸或無機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)生成的產(chǎn)物的處理。例如，當(dāng)加工系統(tǒng)在對(duì)糖汁進(jìn)行澄清或提純時(shí)使用一個(gè)或多個(gè)碳酸飽和步驟時(shí)，碳酸鈣或生成的通常稱作“廢石灰”的其它鹽的量與加入糖汁中的石灰量成正比例。簡(jiǎn)單地說，加入糖汁中的石灰量越大，通常在碳酸飽和步驟中生成的沉淀物的量就越大?？梢允埂疤妓猁}化石灰”沉降到碳酸飽和容器底部，形成有時(shí)稱作“苛化泥”的物質(zhì)?？梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)式真空過濾器或板式和框式壓榨機(jī)對(duì)苛化泥進(jìn)行分離。然后形成的產(chǎn)物稱作“稀濾泥”(lime cake)。稀濾泥或苛化泥可以大部分是碳酸鈣沉淀物，但也可以含有糖、其它有機(jī)或無機(jī)物、或水。這些分離出的沉淀物幾乎總是與其它加工系統(tǒng)廢料分開處理，并可以，例如，與水得到漿并用泵抽入澄清池或由堤圍成的區(qū)域或輸往廢物填埋池(land fills)。
或者，可以對(duì)碳酸鹽化的石灰、苛化泥或稀濾泥進(jìn)行再煅燒。然而，再煅燒窯和用于對(duì)廢石灰進(jìn)行的外圍設(shè)備的成本比煅燒石灰石的窯還要昂貴得多。此外，再煅燒的“碳酸鹽化石灰”的質(zhì)量與煅燒石灰石不同。煅燒石灰石的純度與再煅燒碳酸鹽化石灰相比可以是，僅舉一例，92％比77％。因此，對(duì)糖汁中相同量的水合氫離子進(jìn)行中和所需的再煅燒石灰的量也相應(yīng)較高。同樣地，廢石灰的二氧化碳含量比石灰石高得多。因此，不僅再煅燒石灰石的制造很昂貴，而且還需要使用大得多的氣體導(dǎo)管和設(shè)備以轉(zhuǎn)移再煅燒廢石灰時(shí)生成的CO2、需要更大的輸送設(shè)備以輸送再煅燒石灰、需要更大的碳酸飽和槽、或類似設(shè)備。
此外，無論廢石灰是棄置到池中、廢物填埋池中還是通過再循環(huán)處理，在特定加工系統(tǒng)中使用的石灰量越大，通常處理廢石灰的費(fèi)用就越高。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一重大問題是加工系統(tǒng)的處理量隨加工用糖汁中所使用的石灰量的遞增而遞減。該問題一方面在于制造或供應(yīng)給糖汁加工步驟的石灰的量或速率有限。如上所述，石灰石在糖汁加工系統(tǒng)中用作堿之前必須進(jìn)行煅燒以制造氧化鈣。得到的石灰的量受到石灰石利用率、窯容量、燃料利用率或類似因素的限制。制造石灰以供給糖汁加工系統(tǒng)的速率可以根據(jù)石灰生成設(shè)備的尺寸、種類和數(shù)量，可用人力或類似因素而變化。該問題的另一方面在于該加工系統(tǒng)中所用的石灰量會(huì)成比例地使加工系統(tǒng)中用于容納糖汁的容積減少。例如石灰的堿用量的增大還需要使用更大容積的區(qū)域、導(dǎo)管或類似設(shè)備以保持相同體積的糖汁處理量。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一重大問題是提取植物糖汁之前植物體中產(chǎn)生的過量的酸。有機(jī)酸在植物細(xì)胞的酸-堿平衡中起到緩沖系統(tǒng)的作用，從而在植物組織中保持所需的pH值。這些酸的來源可以分成兩組，第一組是在生長周期中植物從土壤中吸收的酸，第二組是通過生物化學(xué)或微生物作用形成的酸。當(dāng)從土壤中攝取的酸不夠時(shí)，植物會(huì)合成有機(jī)酸，主要是草酸、檸檬酸和蘋果酸，以保持植物細(xì)胞液的健康的pH值。因此，從植物組織中提取的糖汁含有一定量的各種有機(jī)酸。
除了這種在植物組織中天然存在的有機(jī)酸，酸還可以在儲(chǔ)存過程中主要通過微生物作用形成。嚴(yán)重變質(zhì)的植物體可能產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，主要是乳酸、乙酸和檸檬酸。植物組織中的總含酸量在某些情況下會(huì)增大三倍或更多。
此外，由于糖汁中天然堿度的破壞，在植物組織中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳(CO2)。在該過程中，碳酸氫根離子和碳酸根離子會(huì)轉(zhuǎn)化成二氧化碳。生成的仍然保持溶解狀態(tài)的二氧化碳會(huì)產(chǎn)生碳酸，碳酸是水合氫離子的一個(gè)來源。植物細(xì)胞液中所含有機(jī)酸的全部或部分，保留在由植物體得到的糖汁中。因此，為了使糖汁的pH值升高，必須用堿中和這些有機(jī)和無機(jī)酸。糖汁中有機(jī)酸或無機(jī)酸的濃度越高，使糖汁的pH值升高到期望值所需的堿量就越多。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一重大問題是用抗菌化學(xué)品處理過的植物體或糖汁的酸含量高于未處理過的植物體或糖汁。例如，可以連續(xù)或間歇加入二氧化硫(SO2)或亞硫酸氫銨(NH4HSO3)以幫助控制微生物生長或感染。SO2的加入量取決于微生物生長或感染的嚴(yán)重程度。可以對(duì)乳酸和亞硝酸鹽的量進(jìn)行監(jiān)控或追蹤以確定微生物生長或感染的嚴(yán)重程度?？梢允褂枚噙_(dá)大約1000ppm的SO2沖擊或處理受感染系統(tǒng)?？梢赃B續(xù)加入多達(dá)400-500ppm以控制感染。用于抗菌保護(hù)而加入的SO2或NH4HSO3可以使糖汁的pH值和堿度降低。由于天然存在的碳酸氫根離子轉(zhuǎn)化成CO2或碳酸，堿度會(huì)降低。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一重大問題是在例如蒸發(fā)器或糖結(jié)晶設(shè)備的容器中水垢的形成。草酸的鈣鹽通常構(gòu)成水垢的主要成分。草酸鹽在溶液中具有低溶解度，而該溶解度會(huì)隨溶液中鈣量的增大而降低。即使在糖汁提純成為“稀”或“濃”糖汁后，溶液中也存在足夠多的鈣促使草酸鹽從溶液中析出。從設(shè)備表面除去水垢的方法很昂貴，包括但不限于由與生產(chǎn)減慢和效率損耗，或設(shè)備有效使用期縮減所產(chǎn)生的成本。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一重大問題是沒有認(rèn)識(shí)到用于從植物體中獲取糖汁的糖汁提取設(shè)備或方法可以改變或降低提取出的糖汁的pH值。至于用于從制糖甜菜物質(zhì)中提取糖汁的浸提器，沒有認(rèn)識(shí)到制糖甜菜汁的pH值可以在浸提過程中改變或降低。該問題的另一方面在于沒有認(rèn)識(shí)到用于從制糖甜菜物質(zhì)中浸提糖汁的不同設(shè)備或不同方法在不同程度上改變或降低制得糖汁的pH值。浸提技術(shù)的改進(jìn)大體上已經(jīng)使制得糖汁的pH值日益降低，就此而言，這些設(shè)備和方法離本發(fā)明提供的溶液相去甚遠(yuǎn)。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一問題是可溶于從制糖甜菜中提取、移出或浸提出的糖汁中的或加入該提取出或浸提出的糖汁中的有機(jī)物、溶解氣體或其它物質(zhì)，在傳統(tǒng)制糖提純的預(yù)加灰步驟之前不能與大氣分壓或選定分壓氣體混合物趨向平衡或達(dá)到平衡。因此，溶解物本來應(yīng)該已經(jīng)從提取、移出或浸出的糖汁中轉(zhuǎn)移到大氣或其它選定氣體混合物中，從而降低那些溶解物在浸出糖汁中的分壓或濃度，但現(xiàn)在卻仍然在進(jìn)行預(yù)加灰、初始加灰、石灰添加步驟之前或同時(shí)直接促成或與糖汁中的其它pH調(diào)節(jié)方法相結(jié)合而間接促成浸出糖汁pH值的降低。如上所述，較低的pH值能夠?qū)е率褂酶嗟氖乙赃_(dá)到糖汁的期望pH值。
關(guān)于傳統(tǒng)的制糖甜菜絲的浸提(或其它從植物體中移出或提取糖汁或物質(zhì)的傳統(tǒng)方法)的問題，其一方面在于傳統(tǒng)浸提設(shè)備或用于從植物體中移出或提取糖汁或其它物質(zhì)的其它傳統(tǒng)設(shè)備不能提供或不足以提供浸出糖汁或含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體與大氣或其它選定或所需氣體混合物之間的表面界面(該界面用于使溶解在浸出糖汁或其它含有提取或除去出的植物物質(zhì)的液體)中的物質(zhì)趨向平衡，這樣能夠充分降低這些物質(zhì)在糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體中的濃度。
該問題另一方面在于傳統(tǒng)的制糖甜菜-浸提方法或設(shè)備(或用于從植物體中除去或提取糖汁或其它物質(zhì)的其它傳統(tǒng)設(shè)備)無法在設(shè)備內(nèi)提供大氣分壓或其它選定分壓氣體的充分再循環(huán)以保持糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體中溶解物濃度之間的分壓差，該分壓差可以與氣-液界面上存在的分壓氣體潛在地達(dá)到平衡，從而有效地對(duì)浸出糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體中pH降低物質(zhì)實(shí)現(xiàn)所需的、潛在的或可能的降低。因此，液體界面上存在的分壓氣體與溶液中分壓氣體之間的部分平衡或完全平衡阻礙或減緩了浸出糖汁中pH降低物質(zhì)、化合物或氣體濃度的進(jìn)一步降低。
該問題第三方面在于傳統(tǒng)的制糖甜菜-浸提方法或設(shè)備(或用于從植物體中除去或提取糖汁或其它物質(zhì)的其它傳統(tǒng)設(shè)備或方法)沒有使浸出糖汁充分混合到足以使全部體積或足夠體積的促使pH值降低的浸出糖汁(或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體)與大氣或液-氣界面上的其它氣體混合物趨向平衡。
該問題第四方面在于傳統(tǒng)的制糖甜菜-浸提方法或設(shè)備(或用于從植物體中除去或提取糖汁或其它物質(zhì)的其它傳統(tǒng)設(shè)備或方法)沒有將浸出糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體加熱至足以使浸出糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體的溶解度降低到得以實(shí)現(xiàn)以下方面的溫度使pH降低物質(zhì)的濃度趨向液-氣界面存在的分壓氣體中的濃度或與其達(dá)到平衡，或移動(dòng)平衡點(diǎn)以使pH降低物質(zhì)的濃度降低至所需、潛在或可能濃度；以所需速率或所需或可以達(dá)到的潛在或可能的平衡速率與氣-液界面上的分壓氣體趨向或達(dá)到平衡。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一重大問題是提取或浸出糖汁可以與大氣分壓或糖汁冷卻時(shí)其表面存在的其它含有更高濃度pH降低物質(zhì)的氣體混合物趨向平衡或達(dá)到平衡。當(dāng)浸出糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體冷卻時(shí)，大氣或其它氣體混合物的溶解度會(huì)增大。因此，當(dāng)浸出糖汁冷卻時(shí)，可溶于糖汁中的氣體或其它物質(zhì)(包括但不限于pH降低物質(zhì))的濃度提高。僅舉一例，在預(yù)加灰或加灰步驟之前，當(dāng)在浸提步驟中浸出糖汁從大約55℃至大約70℃之間冷卻至大約20℃至大約30℃之間時(shí)，大氣CO2的溶解度增大。暴露在CO2大氣分壓中或暴露在具有足以在糖汁冷卻時(shí)將CO2轉(zhuǎn)移到糖汁中的CO2分壓的任何氣體混合物中時(shí)，相對(duì)于溫度較高時(shí)的量浸出糖汁中的CO2濃度提高了。浸出糖汁中提高的CO2濃度會(huì)降低糖汁的pH值。因此，浸出糖汁中CO2或其它氣體濃度的提高要求在隨后的石灰添加、預(yù)加灰或其它加灰步驟中加入更多的石灰以達(dá)到所需的或必須的pH值。
傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的另一問題是浸出糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物物質(zhì)的液體的氣-液界面上的分壓氣體，有效地建立起足以對(duì)浸出糖汁或其它含有已被提取或除去過的植物體的液體的必需或所需部分進(jìn)行揮發(fā)、移動(dòng)、除去或以其他方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移的濃度梯度以充分提高浸出糖汁的pH值或降低浸出糖汁中pH降低物質(zhì)的濃度。
本發(fā)明提供了一種糖汁加工系統(tǒng)，其包含有解決上述各問題的設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用由植物體獲得的含蔗糖液體或糖汁制備產(chǎn)品的糖汁加工系統(tǒng)。該主要目的一個(gè)方面是提供一種傳統(tǒng)糖汁或糖加工系統(tǒng)的替代物。由此，本發(fā)明提供了一套用含有蔗糖的液體或糖汁得到產(chǎn)品的完整的加工系統(tǒng)，包括設(shè)備和方法。該主要目的第二方面是提供了與傳統(tǒng)糖汁或糖加工系統(tǒng)方法兼容的糖汁加工系統(tǒng)方法。至于該目的，本發(fā)明提供了可進(jìn)一步加入、替換或改變用于加工含有蔗糖的液體或糖汁的傳統(tǒng)方法和設(shè)備的方法步驟和設(shè)備。
本發(fā)明的第二個(gè)主要目的是降低用含有蔗糖的液體或糖汁制備產(chǎn)品的成本。本發(fā)明這一目的一個(gè)方面是使全部或部分受堿的利用率所限的糖汁加工處理量提高，例如受石灰石利用率的降低或?qū)⑹沂D(zhuǎn)化成氧化鈣的能力不足，或類似因素所限。這一目的另一方面是通過降低將含有蔗糖的液體或糖汁加工成產(chǎn)品所必須使用的堿(例如石灰)量以提供成本的節(jié)約。本發(fā)明這一目的第三方面是降低生成的廢物量，例如降低廢石灰量。
本發(fā)明的第三個(gè)主要目的是提供一種使用本發(fā)明得到的含有蔗糖的液體產(chǎn)品或糖汁產(chǎn)品。該目的一個(gè)方面是提供例如水溶酸、揮發(fā)性有機(jī)化合物、溶解氣體(例如CO2或SOs)、氨、或類似物質(zhì)的溶解物含量或濃度降低的含蔗糖液體或糖汁產(chǎn)品。該目的第二方面是在按照本發(fā)明進(jìn)行處理后提供具有較高pH值的含有蔗糖的液體或糖汁產(chǎn)品。該目的第三方面是提供一種在按照本發(fā)明無需使用任何堿進(jìn)行處理后具有較高pH值的含有蔗糖的液體或糖汁產(chǎn)品。本發(fā)明的第四方面是即使在按照本發(fā)明進(jìn)行處理之前已經(jīng)加入了一定量例如石灰的堿或來自傳統(tǒng)糖汁加工的底流或類似物質(zhì)時(shí)，也可以提供具有較高pH值的含有蔗糖的液體或糖汁產(chǎn)品。該目的第五方面是提供一種生成水合氫離子的能力降低的含有蔗糖的液體產(chǎn)品或糖汁產(chǎn)品。本發(fā)明這一目的第六方面是提供一種需要較少的堿將pH值升至所需值的含有蔗糖的液體或糖汁產(chǎn)品，對(duì)溶解物進(jìn)行等電聚焦，進(jìn)行傳統(tǒng)加工系統(tǒng)中的預(yù)加灰或主加灰步驟，使轉(zhuǎn)化糖降解，或以其它方式由含有蔗糖的液體或糖汁得到產(chǎn)品。
本發(fā)明的第四個(gè)主要目的是提供用于使通過例如壓榨、碾磨或浸提的傳統(tǒng)糖汁提取程序得到的糖汁中的溶解物含量或濃度降低的方法和設(shè)備。該目的一個(gè)方面是提供一種在無需加入堿、必須加入堿或先于加入堿的情況下使溶解物含量或濃度降低的方法。本發(fā)明的第二方面是提供一種可以在向含有蔗糖的液體或糖汁中加入堿之前、之中或之后使用的使該糖汁中溶解物含量或濃度降低的方法。該目的第三方面是提供一種有助于使含蔗糖液體或糖汁中的溶解物含量或濃度降低的方法。該目的第四方面是提供一種與包括但不限于如上所述的預(yù)加灰、主加灰、離子交換或過濾法的傳統(tǒng)糖汁澄清或提純方法兼容的使含蔗糖液體或糖汁中的溶解物減少的方法。
本發(fā)明的第五個(gè)主要目的是提供各種使含蔗糖液體或糖汁與所需分壓氣體之間的界面面積增大的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的第六個(gè)主要目的是提供各種用于在由植物體獲得的糖汁中注入、加入或以其它方式混入所需分壓氣體的設(shè)備。該目的一個(gè)方面是提供將氣體混合物注入糖汁中的設(shè)備以提供含有糖汁和所需分壓氣體的糖汁混合流。
本發(fā)明的第七個(gè)主要目的是提供各種用于將已經(jīng)與溶解物達(dá)成部分或完全平衡的氣體混合物，或者糖汁中所含或所溶解的分壓氣體分離或除去的設(shè)備。
本發(fā)明的第八個(gè)主要目的是在響應(yīng)或相對(duì)于以下條件進(jìn)行調(diào)節(jié)的溫度(可以手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié))下對(duì)含有已被提取或除去過的植物體的液體進(jìn)行評(píng)估、監(jiān)控、制造或保存時(shí)間消耗；其中所含有的任何特定物質(zhì)或組分的濃度；對(duì)這種液體進(jìn)行提純或以其它方式進(jìn)行加工的具體過程或步驟；從這種植物體中提取、除去或浸提這些物質(zhì)的方法；或任何用于將對(duì)使這種液體的pH降低或潛在降低的物質(zhì)濃度進(jìn)行控制的物質(zhì)的溶解度設(shè)為一定范圍或特定值的這種液體的制備或儲(chǔ)存方式。
本發(fā)明的第九個(gè)主要目的是提供用于在初始加入石灰及隨后的石灰加入之前對(duì)浸出糖汁或含有從植物體中提取或移出的物質(zhì)的液體進(jìn)行處理以便阻止液-氣界面上的分壓氣體、使其最小化或?qū)ζ溥M(jìn)行控制。的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的第十個(gè)主要目的是提供可以使所需體積或必須體積的糖汁與液-氣界面相互作用從而使物質(zhì)從浸出糖汁中按照需要或必要地轉(zhuǎn)移到大氣分壓或選定分壓氣體中的設(shè)備和方法。
自然地，在說明書和附圖的其它部分公開了本發(fā)明的其它目的。


圖1表示本發(fā)明的用于使由植物體獲得的糖汁中物質(zhì)含量減少的一個(gè)具體實(shí)施方式
，其包括具有被輸送到糖汁中的氣體混合物以產(chǎn)生糖汁與氣體混合物的混合流的糖汁輸送裝置，該裝置進(jìn)一步包括氣體分布元件，例如糖汁輸送設(shè)備中的管道或凹槽，或泵的葉輪。
圖2表示本發(fā)明的一個(gè)用于制造物質(zhì)含量降低的糖汁的具體實(shí)施方式
。
圖3表示本發(fā)明的第二個(gè)用于制造物質(zhì)含量降低的糖汁的具體實(shí)施方式
。
圖4表示本發(fā)明的第三個(gè)用于制造物質(zhì)含量降低的糖汁的具體實(shí)施方式
。
圖5表示本發(fā)明的用于制造物質(zhì)含量降低的糖汁的具體實(shí)施方式
，其進(jìn)一步包括在減少含有水量以制造糖漿之前或在糖結(jié)晶之前，使用加灰和碳酸飽和以進(jìn)一步使這種糖汁澄清或提純。
圖6表示本發(fā)明的用于制造物質(zhì)含量降低的糖汁的具體實(shí)施方式
，其進(jìn)一步包括在減少含水量以制造糖漿之前或在糖結(jié)晶之前，使用離子交換以進(jìn)一步使這種糖汁澄清或提純。
圖7表示本發(fā)明的用于制造物質(zhì)含量降低的糖汁的具體實(shí)施方式
，其在減少含有水量以制造糖漿之前或在糖結(jié)晶之前進(jìn)一步包括例如超濾的過濾步驟以進(jìn)一步使這種糖汁澄清或提純。
圖8表示隨著糖汁、浸出糖汁或其它糖汁加工用液體溫度的升高，這些糖汁、浸出糖汁或其它糖汁加工用液體中含有的某些物質(zhì)、材料或組分的溶解度會(huì)降低。
圖9表示本發(fā)明的幾個(gè)通過在預(yù)加灰步驟之前減少果漿糖汁或浸出糖汁中的某些物質(zhì)的方式加工制糖甜菜絲的具體實(shí)施方式
。
圖10表示本發(fā)明的另一種通過在預(yù)加灰步驟之前減少果漿糖汁或浸出糖汁中的某些物質(zhì)的方式加工制糖甜菜絲的具體實(shí)施方式
。
圖11表示本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
。
圖12表示本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
的俯視圖，其顯示了剖面A-A。
圖13表示圖12所示的具體實(shí)施方式
的側(cè)視剖面A-A。
具體實(shí)施例方式
一般而言，本發(fā)明包括在蒸發(fā)出過量水份或蔗糖分級(jí)結(jié)晶之前在不加入堿或加入較少堿的情況下對(duì)糖汁進(jìn)行提純的糖汁加工系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明提供了用于糖汁提純系統(tǒng)的溶解物含量減少、溶解氣體減少、pH值較高、或堿度較低的糖汁。
如上所述，可以由例如制糖甜菜、甘蔗、甜高梁的植物體得到糖汁。自然地，對(duì)于必須用其它種類的植物體得到糖汁的產(chǎn)品，可能存在很大的商業(yè)市場(chǎng)或瞄準(zhǔn)機(jī)會(huì)的市場(chǎng)(niche markets)，而且應(yīng)該理解本發(fā)明不限于從任何特定種類的植物或收取的植物或植物體的任何部位中移出、提取或獲得的糖汁。此外，術(shù)語糖汁可以被廣義地理解成在糖結(jié)晶之前的任何加工系統(tǒng)的任何步驟中的任何含有蔗糖的糖汁或液體。由此，通過碾磨或壓榨步驟由植物體獲得的含蔗糖液體、或由浸提植物體的步驟制得的糖汁是糖汁的兩個(gè)例子。如上所述，術(shù)語糖汁包括含有蔗糖、非蔗糖物和水的液體，其比例不定，這取決于植物體的性質(zhì)和用于從植物體中移出糖汁的步驟。可以期望除去或部分溶解物，因?yàn)槠涓叨壬岵环€(wěn)定或者以其它方式與某些加工步驟互相干擾或?qū)μ峒冞^程得到的糖產(chǎn)品的質(zhì)量或數(shù)量產(chǎn)生負(fù)面影響。術(shù)語糖汁也包括由這些各種澄清或提純步驟得到的含蔗糖液體。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
包括除去至少部分溶解物、揮發(fā)物、溶解氣體、水溶酸、或類似物質(zhì)，例如能夠形成水溶酸的二氧化碳或二氧化硫，這樣會(huì)在溶液中產(chǎn)生水合氫離子、改變糖汁中水合氫離子的濃度或降低糖汁的pH值。
例如，當(dāng)糖汁中含有足夠的陽離子時(shí)，氫氧根離子OH-可以充當(dāng)陰離子，它能夠使二氧化碳CO2以碳酸根離子(CO3)-2、或以碳酸氫根離子HCO3-的形式溶解到糖汁中。HCO3-的離解提供了一種非常弱的酸。然而，當(dāng)糖汁中含有的陽離子數(shù)不足以使溶解的CO2形成碳酸根離子或碳酸氫根離子時(shí)，在二氧化碳和碳酸H2CO3之間會(huì)產(chǎn)生平衡。在制備糖汁的pH范圍內(nèi)碳酸能夠充當(dāng)強(qiáng)酸。隨后產(chǎn)生的水合氫離子提高了糖汁中的現(xiàn)有濃度，導(dǎo)致pH值降低。
類似地，可以在糖汁中加入二氧化硫(SO2)或亞硫酸氫銨(NH4HSO3)以控制、降低或消除微生物活性、蔗糖水解、轉(zhuǎn)化糖的形成或蔗糖的損耗，或者將pH值調(diào)低。同樣地，當(dāng)糖汁中含有足夠的陽離子，例如鈣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生例如亞硫酸鈣的亞硫酸鹽。然而，當(dāng)糖汁中含有的陽離子數(shù)不足以使溶解的二氧化硫(SO2)形成亞硫酸鹽時(shí)，在二氧化硫(SO2)、亞硫酸(H2SO3)和硫酸(H2SO4)之間會(huì)產(chǎn)生平衡。硫酸和亞硫酸可以起到強(qiáng)酸的作用。隨后水合氫離子的產(chǎn)生提高了糖汁中的現(xiàn)有濃度，導(dǎo)致更低的pH值。
此外，植物在正常生長過程中會(huì)產(chǎn)生其它水溶酸，而且微生物作用產(chǎn)生的其它酸，包括但不限于磷酸、鹽酸、硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、丁酸、馬來酸、乳酸等。
此外，氨基酸的分解或例如糖汁中加入的亞硫酸氫銨之類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可以產(chǎn)生其它溶解物。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
可以包括通過能夠使糖汁(1)和混合物(3)之間的界面表面積(4)增大的方式，使由植物體(2)獲得的糖汁(1)暴露在氣體混合物(3)總。通過使糖汁(1)和氣體混合物(3)之間的界面表面積(4)增大，當(dāng)溶解物(5)各組分的濃度趨于與氣體混合物(3)中該組分的濃度達(dá)到平衡時(shí)，可以提高各種溶解物(5)從糖汁(1)到氣體混合物(3)中的轉(zhuǎn)移速率。可以選擇氣體混合物(或解吸氣)以提供使不需要的溶解物(5)從糖汁(1)中轉(zhuǎn)移到氣體混合物(3)中所需的分壓。氣體混合物(3)可以再生，或者在與糖汁(1)之間增大的界面表面積(4)上連續(xù)或間歇調(diào)整分壓氣體以防止氣體混合物(3)和溶解物(5)之間達(dá)到平衡，由此使溶解物(5)持續(xù)從糖汁中轉(zhuǎn)移到氣體混合物(3)中。
使用本發(fā)明時(shí)，可以從糖汁中除去溶解物或揮發(fā)物，例如揮發(fā)性無機(jī)化合物、揮發(fā)性有機(jī)化合物或溶解氣體(例如二氧化碳、二氧化硫或氨)。使用本發(fā)明得到的糖汁產(chǎn)品與不使用本發(fā)明的相同糖汁相比，溶解物含量減少、溶解氣體減少、產(chǎn)生水合氫離子的能力或水合氫離子濃度降低、堿度較低或pH值較高。僅舉一例，使用大氣分壓對(duì)糖汁進(jìn)行汽提(strip)時(shí)可以充分降低糖汁中二氧化碳的濃度。由該方法得到的糖汁產(chǎn)品的pH值可以提高0.05pH、0.1pH、0.2pH、0.3pH、0.4pH、0.5pH、0.6pH、0.7pH、0.8pH、0.9pH、1.0pH、1.1pH、1.2、pH1.3、pH1.4、pH1.5、pH1.6、pH1.7、pH1.8、pH1.9、2.0pH，然而，對(duì)未經(jīng)處理的糖汁的初始pH值進(jìn)行任何程度地pH值的向上調(diào)節(jié)都可以節(jié)省相當(dāng)多金錢并且在商業(yè)上很重要。從初始pH值開始的實(shí)際向上調(diào)節(jié)量通常取決于本發(fā)明處理的糖汁的種類和質(zhì)量，由糖汁體積產(chǎn)生的界面表面積的增大程度，氣體混合物對(duì)增大的界面表面積作出響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間，以及氣體混合物中提供的分壓。由此，就所使用的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而言，pH值的向上調(diào)節(jié)量不定。例如，改變單位時(shí)間處理的糖汁的體積或量，而在其它方面使用相同的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，可以在pH值的改變方面產(chǎn)生不同的增量。
本發(fā)明還進(jìn)一步包括以下步驟與未處理的糖汁或傳統(tǒng)方法處理的糖汁相比，使為達(dá)到必須或所需的pH值、水合氫離子濃度或堿度而在每單位重量或單位體積經(jīng)本發(fā)明進(jìn)行處理的糖汁中加入的堿量有所減少。在使經(jīng)本發(fā)明進(jìn)行處理的糖汁中的溶解物減少后，加入少得多的堿就可以達(dá)到所需的pH值，例如大約11.0至大約12.0之間、或大約11.5至大約12.5之間、或用于“預(yù)加灰”、“主加灰”、“中間加灰”的pH范圍，或達(dá)到與糖汁中任何特定非蔗糖物的等電點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的pH值，或達(dá)到將糖汁的酸度或堿度調(diào)節(jié)至指定濃度所需的pH值。至于石灰用量，例如，與未處理的糖汁或經(jīng)傳統(tǒng)方法處理的糖汁相比，使用本發(fā)明的各種實(shí)施方式可以減少達(dá)到大約30％的用量。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D2，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
包括氣體混合物(3)，其可以含有大氣氣體或空氣、經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)過濾器以減少或基本消除非生物顆粒或生物顆粒(例如細(xì)菌、病毒、花粉、微觀植物群或動(dòng)物群、或其它病原體)的大氣氣體或空氣、經(jīng)過化學(xué)滌氣器或經(jīng)其它方式處理以產(chǎn)生所需的分壓氣體濃度或濃度范圍的大氣氣體或空氣、凈化氣體、或其組合或置換。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
可以進(jìn)一步包括對(duì)氣體混合物(3)流作出響應(yīng)的氣體過濾器(6)。該氣體過濾器(6)可以位于對(duì)氣體混合物(3)起流體響應(yīng)作用的氣流發(fā)生器(7)之前或之后。對(duì)氣體混合物(3)流作出響應(yīng)的氣體過濾器(6)可以包括高效微?？諝膺^濾器(Hepa filter)或超高效空氣過濾器(Ulpa filter)或其它類型的大顆?；蛭㈩w粒過濾器。也可以在進(jìn)入氣流發(fā)生器(7)之前使用其它預(yù)濾器俘獲氣體混合物中的顆粒，或可以在氣流發(fā)生器(7)之后但是在氣體過濾器(6)之前使用。
可以將未過濾的空氣混合物(3)吸入一級(jí)預(yù)濾器(8)中，然后通過二級(jí)預(yù)濾器(9)，然后通過氣流發(fā)生器(7)。然后使預(yù)濾過的氣體混合物流過氣體過濾器(6)(高效微粒空氣過濾器，或超高效空氣過濾器或其它類型的過濾器)。得到的已過濾空氣混合物(使用高效微?？諝膺^濾器時(shí)從氣體混合物(3)中除去全部小至大約0.3微米的顆粒中達(dá)到99.99％的顆粒)，使用超高效空氣過濾器時(shí)從氣體混合物(3)中除去達(dá)到99.99％的小至大約0.12微米的顆粒)然后可以在糖汁(1)和氣體混合物(3)之間產(chǎn)生增大的界面表面積(4)或?qū)ζ渥鞒鲰憫?yīng)。至于本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
，可以將氣體混合物(3)或糖汁(1)暴露在短波長紫外線輻射源(10)中以減少病原體顆粒或細(xì)菌顆粒的數(shù)量。本發(fā)明可以進(jìn)一步包括溫度控制設(shè)備(11)以便使氣體混合物(3)在對(duì)糖汁(1)或增大的界面表面積(4)作出響應(yīng)之前達(dá)到所需的溫度?？梢允箿囟瓤刂圃O(shè)備(11)對(duì)溫度傳感器(12)作出響應(yīng)，后者可以檢測(cè)氣體混合物(3)或糖汁(1)的溫度并發(fā)出信號(hào)或促使溫度控制設(shè)備(1 1)將氣體混合物(3)和/或糖汁(1)的溫度調(diào)節(jié)至所需溫度。
對(duì)于本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
，氣體混合物(3)，無論是否過濾，都可以用來形成或輔助形成增大的界面表面積(4)。例如，可以通過重力自流進(jìn)料將糖汁(1)送入氣體注射器(13)或在泵(14)或其它液體輸送元件產(chǎn)生的壓力下送入。氣體注射器(13)可以具有糖汁(1)通過該進(jìn)口進(jìn)入氣體注射器(13)的進(jìn)口(15)，糖汁(1)通過該出口離開氣體注射器(13)的出口(16)，至少一個(gè)氣體混合物(13)通過該注射口送入該氣體注射器(13)中含有或經(jīng)過其中的至少部分糖汁(1)中的注射口(17)。
當(dāng)氣體注射器(13)具有用于分批加工糖汁的構(gòu)造時(shí)(氣體注射器周期性地進(jìn)料和排空)，對(duì)于本發(fā)明的某些實(shí)施方案，進(jìn)口(15)和出口(16)可以是相同的口。當(dāng)氣體注射器(13)具有用于脈動(dòng)流加工(糖汁(1)的液流可以周期性減少或中斷以增大糖汁(1)在氣體注射器(13)中的停留時(shí)間)或連續(xù)流加工(糖汁(1)的液流連續(xù)流經(jīng)氣體注射器(13)，經(jīng)糖汁流經(jīng)氣體注射器(13)的速率或體積可以調(diào)節(jié))的構(gòu)造時(shí)，進(jìn)口(15)和出口(16)可以分立。
對(duì)于本發(fā)明的各具體實(shí)施方式
，氣體混合物(3)可以在充足的壓力下足量注入糖汁(1)中，或以一定的分布模式(例如擴(kuò)散或以小氣泡形式)注入，以在糖汁(1)和氣體混合物(3)之間產(chǎn)生所需的增大的界面表面積(4)。增大的界面表面積(4)可以提供一個(gè)糖汁中的至少部分溶解物(5)可以經(jīng)其從糖汁(1)中轉(zhuǎn)移到氣體混合物(3)中的界面。
無論其構(gòu)造成以本發(fā)明的分批、脈動(dòng)、間歇或連續(xù)實(shí)施方式操作，氣體注射器(13)都可以進(jìn)一步攪拌、運(yùn)轉(zhuǎn)、攪動(dòng)或以其它方式提供混合設(shè)備(18)以使氣體混合物(3)進(jìn)一步分布到糖汁(1)中以進(jìn)一步增大界面表面積(4)。當(dāng)氣體注射器(13)的構(gòu)造產(chǎn)生糖汁(1)流時(shí)，無論是連續(xù)、脈動(dòng)或斷續(xù)產(chǎn)生的，將氣體混合物(3)注入糖汁(1)中都可以產(chǎn)生糖汁的混合流(19)。糖汁混合流(19)中的氣體混合物可以通過連接到氣體注射器(13)內(nèi)表面上的增設(shè)部件(extensions)、溝道或類似部件進(jìn)一步分布在糖汁(19)混合流中。確定這些增設(shè)部件或管道的方向以便在氣體注射器(13)中對(duì)糖汁流產(chǎn)生所需的擾動(dòng)。本發(fā)明可以進(jìn)一步提供注射壓力調(diào)節(jié)設(shè)備(20)，氣流發(fā)生器(7)響應(yīng)該設(shè)備以提高或降低注入、混入或噴入糖汁(1)中的氣體混合物的壓力或量。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中，注射壓力調(diào)節(jié)設(shè)備(20)可以獨(dú)立地或者結(jié)合地包括一個(gè)位于氣流發(fā)生器(7)和注射口(17)之間的可變調(diào)節(jié)限制設(shè)備。
就某些
具體實(shí)施例方式
而言，本發(fā)明可以產(chǎn)生比糖汁的初始濃度更多的完全溶解在糖汁中的氣體。其可以達(dá)到在大氣壓下使糖汁飽和所獲濃度的大約10倍。注入糖汁(1)中的氣體混合物(3)的壓力可以在糖汁(1)施加的初始?jí)毫Φ酱蠹s20巴的壓力之間。
可以使用串聯(lián)或并聯(lián)的多個(gè)氣體注射器(13)，并聯(lián)或串聯(lián)的每個(gè)氣體注射器可以在基本上相同的位置或不同的位置具有多個(gè)氣體注射口(17)。每個(gè)注射口(17)可以獨(dú)立地或可變地對(duì)注入糖汁(1)的氣體混合物(3)的體積和壓力進(jìn)行控制?？勺冋{(diào)節(jié)的注射口(17)可以對(duì)糖汁(1)的體積、糖汁在氣體注射器(13)中的停留時(shí)間、糖汁(1)中溶解物的濃度或量、或糖汁(1)中溶解物的濃度等作出響應(yīng)。
對(duì)于本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
，可以在泵(14)之前將氣體混合物(3)注入糖汁(1)中，這樣泵(14)可以起到將氣體混合物(3)分布到糖汁(1)流中以產(chǎn)生混合流(19)并且使界面表面積(4)增大的作用。根據(jù)泵的類型，混合流(19)中可以含有至少35％的氣體混合物，其中糖汁流(1)幾乎被氣體混合物(3)的氣泡100％充滿。僅舉一例，可以使用Shanley泵產(chǎn)生混合流(19)。Shanley泵在此引入作為參考?？梢园凑招枰獙⒍鄠€(gè)泵(14)串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)以便在預(yù)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)加工一定體積的糖汁(1)。
對(duì)于本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
，可以進(jìn)一步配置糖汁(1)流以提供文丘里效應(yīng)，或以其它方式產(chǎn)生響應(yīng)糖汁流(1)而減少的壓力，以便將氣體混合物(3)吸入糖汁流(1)中，吸入方式可以脈動(dòng)、連續(xù)或間歇方式。
對(duì)于本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
，只有一部分糖汁流(1)暴露在氣體混合物(3)中。例如，如果糖汁(1)中含有少量溶解物(5)，然后可以將糖汁(1)流分開，僅使部分糖汁(1)暴露在氣體混合物(3)中。然后將糖汁(1)流按照所需的比例重新合并。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D3，對(duì)于本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
，可以通過例如噴嘴的糖汁分布元件(21)對(duì)糖汁(1)進(jìn)行噴霧。糖汁分布元件(21)可以產(chǎn)生非常細(xì)密的糖汁液滴(22)或顆粒的噴霧。因此，噴霧使界面表面積(4)增大。糖汁可以在通風(fēng)容器(23)中進(jìn)行噴霧，而氣體混合物(3)，無論是否如上所述進(jìn)行了過濾或洗滌，都可以暴露在噴霧糖汁液滴中。糖汁可以噴到通風(fēng)容器(23)的頂部區(qū)域(例如通過噴霧嘴)，然后暴露在通過該通風(fēng)容器(23)的氣體混合物(3)中。氣體混合物可以與糖汁滴(22)的方向成對(duì)流地通過通風(fēng)容器(23)以使將糖汁(1)中的溶解物(5)轉(zhuǎn)移到氣體混合物(3)中的效率提高。通風(fēng)容器(23)可以是，例如，150加侖的槽，但是可以想到的是，該槽的尺寸和形狀根據(jù)所加工的糖汁量的不同而有所不同。
在本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
中，通風(fēng)容器(23)可以進(jìn)一步含有糖汁分布表面(24)。糖汁(1)可以分布到該糖汁分布表面(24)上以進(jìn)一步使界面表面積(4)增大。此外，糖汁可以噴到通風(fēng)容器(23)的頂部區(qū)域，分布在糖汁分布表面(24)上，然后暴露在通過通風(fēng)容器(23)的氣體混合物(3)中。此外，氣體混合物(3)可以與糖汁(1)在糖汁分布表面(24)上的大致流動(dòng)方向成對(duì)流通過通風(fēng)容器(23)，以使將糖汁(1)中的溶解物(5)轉(zhuǎn)移到氣體混合物(3)中的效率提高。
對(duì)于使用通風(fēng)容器(23)的本發(fā)明的這些具體實(shí)施方式
而言，可以收集糖汁(1)并按照需要多次循環(huán)通過通風(fēng)容器(23)。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D4，在本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
中，糖汁(1)可以被輸送到糖汁容器(25)中，并且通過對(duì)糖汁(26)進(jìn)行噴霧而向糖汁(1)中加入氣體混合物(3)?？梢韵鄬?duì)于糖汁(1)的體積和糖汁容器(25)的尺寸對(duì)氣體混合物(3)的壓力和體積進(jìn)行調(diào)節(jié)。糖汁容器可以進(jìn)一步與上述通風(fēng)容器(23)結(jié)合。
Chemical Engineer’s Handbook(化學(xué)工程師手冊(cè))，Perry，編著.，McGraw-Hill Book Company(麥克希爾圖書公司)(1950)第668頁及以下內(nèi)容等等所提供的關(guān)于氣體吸收的一般討論在此引入作為理解氣體吸收的一般原理必要的范圍的參考。
可以意識(shí)到，可以配備各種傳統(tǒng)導(dǎo)管、閥或其它器件(例如壓力計(jì))以便產(chǎn)生與向氣體注射器(13)、通風(fēng)容器(23)或糖汁容器(25)中輸送糖汁(1)的過程，注入、噴霧或噴射的氣體混合物(3)的量和壓力，糖汁(1)中的溶解物(5)的量等有關(guān)的相關(guān)信息。
再主要參照?qǐng)D2，本發(fā)明可以進(jìn)一步包括氣體分離器(27)以釋放含有由糖汁(1)中輸入的溶解物的氣體混合物(3)。在本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
中，當(dāng)如上所述使用通風(fēng)容器(23)時(shí)，氣體分離器(27)可以包括通風(fēng)容器中的開孔，使得氣體混合物能夠通過通風(fēng)容器排放到大氣中。在那些氣體注射器(13)中包括噴霧器的本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，氣體分離器(27)可以是能夠使含有溶解物的氣體混合物(3)排放到大氣中的開孔。在那些由氣體注射器(13)將氣體混合物(3)加入糖汁(1)流以產(chǎn)生糖汁混合流(19)的本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，無論該過程是連續(xù)、脈動(dòng)或間歇性的地在與大氣隔絕的導(dǎo)管中傳送，氣體分離器(27)可以包括一部分進(jìn)一步提供通過流體學(xué)與大氣連接的內(nèi)部體積的導(dǎo)管。具體而言，通過流體學(xué)與大氣相連的氣體分離器(27)可以包括一部分構(gòu)造為或限定用于調(diào)節(jié)混合流(19)對(duì)大氣的響應(yīng)時(shí)間的導(dǎo)管。
具體而言，氣體分離器(27)的一種構(gòu)造可以是導(dǎo)管內(nèi)體積的增大以便使混合流(19)散布在導(dǎo)管的內(nèi)表面上以使糖汁通過流體學(xué)與大氣相連的保持時(shí)間延長，和/或使糖汁通過流體學(xué)與大氣相連時(shí)的表面積增大。在氣體分離器(27)的某些具體實(shí)施方式
中，糖汁可以分布在足夠大的表面積上以便使糖汁(1)中的氣體混合物(3)在糖汁由氣體分離器(27)中轉(zhuǎn)移之前就與大氣分壓基本上達(dá)到平衡，氣體分離器(27)的內(nèi)表面可以進(jìn)一步構(gòu)造為配有增設(shè)部件、波紋狀槽(corrugates)、凹槽或類似結(jié)構(gòu)以進(jìn)一步在氣體分離器(27)中混合或攪動(dòng)糖汁(1)以提高氣體混合物(3)從糖汁(1)轉(zhuǎn)移到大氣中的速率。
可以通過將一個(gè)減壓源(29)與氣體分離器(27)相連，從而產(chǎn)生從糖汁(1)轉(zhuǎn)移到大氣中的氣體混合物(28)的氣流。減壓包括在糖汁(1)增大的表面積(4)上產(chǎn)生的低于轉(zhuǎn)移到氣體混合物(3)中的溶解物分壓的氣體分壓?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)含有由糖汁中除去的溶解物(5)的氣體混合物的分壓超過大氣壓時(shí)，減壓源(29)可以是大氣。對(duì)于本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
，如上所述，可以通過增大混合流(19)在其中流動(dòng)的導(dǎo)管的內(nèi)體積來產(chǎn)生減壓源(29)。也可以通過真空泵、文丘里管、或其它通過流體學(xué)與氣體分離器(27)相連的器件產(chǎn)生減壓源(29)。隨后可以按照需要(例如低于大氣壓)對(duì)在糖汁增大的表面積(4)上產(chǎn)生的分壓氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)以提高含有溶解物(5)的氣體混合物(3)從糖汁混合流(19)中轉(zhuǎn)移出的速率。
對(duì)于一些具體實(shí)施方案，氣體分離器可以進(jìn)一步包括安全閥(30)或進(jìn)一步包括信號(hào)發(fā)生器(31)，其與減壓源(29)相連，可以對(duì)氣體分離器(27)內(nèi)的氣體積聚或分壓氣體作出響應(yīng)，或?qū)μ侵腥芙馕?總?cè)芙馕?、某些溶解物、溶解物濃度或某些溶解物濃?的減少、糖汁酸度的降低、糖汁堿度的降低、糖汁pH值的升高或其它表示已經(jīng)從糖汁(1)中轉(zhuǎn)移出足夠多的溶解物的量度作出響應(yīng)。
本發(fā)明進(jìn)一步包括對(duì)含有由糖汁中除去的溶解物的氣體混合物(32)的儲(chǔ)存或運(yùn)輸，這種儲(chǔ)存或運(yùn)輸避免將全部或部分氣體混合物排放到大氣中。在本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
中，含有由糖汁中除去的溶解物(例如含有二氧化碳)的氣體混合物可用于例如上述碳酸飽和步驟。
本發(fā)明還可以包括在糖汁(1)中加入防沫劑(33)。糖汁中含有大量具有表面活性或可以改變水的表面張力的物質(zhì)。因此，糖汁中的空氣夾帶或從糖汁轉(zhuǎn)移到大氣中的溶解氣體會(huì)產(chǎn)生泡沫。存在許多可以用來減少泡沫量的防沫劑。包括但不限于，脂肪酸、油類或類似物質(zhì)。為了如上所述實(shí)現(xiàn)在糖汁(1)中注入氣體混合物(3)或轉(zhuǎn)移至少含有一些溶解物(5)的氣體混合物(3)，可以進(jìn)一步需要在將糖汁暴露在所需的氣體混合物(3)中或向糖汁中注入該氣體混合物的同時(shí)或幾乎同時(shí)加入防沫劑的步驟。
一旦從糖汁(1)中轉(zhuǎn)移出預(yù)定量的溶解物、揮發(fā)物、溶解氣體、水溶酸或類似物質(zhì)，就可以將得到的糖汁產(chǎn)品輸送到現(xiàn)有的制糖設(shè)備中以進(jìn)行進(jìn)一步的澄清或提純。或者，可以將本發(fā)明的各種具體實(shí)施方式
并入制糖設(shè)備中以就地制造溶解物含量降低的糖汁。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，對(duì)于使用例如氧化鈣或氫氧化鈣之類的堿提高pH值以最初達(dá)到糖汁(1)中溶解的各種物質(zhì)的等電點(diǎn)的制糖系統(tǒng)，或作為預(yù)加灰糖汁(33)的傳統(tǒng)方法的部分的制糖系統(tǒng)，其可以與冷加灰(34)、主加灰(35)或中間加灰(36)之類的其它步驟分離或結(jié)合，這些步驟又可以與產(chǎn)生碳酸鈣(39)沉淀物以捕獲糖汁(1)中的至少一部分非蔗糖物的第一碳酸飽和步驟(37)或第二碳酸飽和步驟(38)分離或結(jié)合，這樣可以在蒸發(fā)預(yù)定量的水(45)之前對(duì)得到的澄清或凈化汁進(jìn)行過濾(44)，本發(fā)明涉及的方法和設(shè)備可以用來制造溶解物含量降低或溶解氣體含量降低的糖汁產(chǎn)品，這些方法和設(shè)備可以并入這些傳統(tǒng)步驟中的一個(gè)或多個(gè)或所有中，或者經(jīng)過一定程度的改造以受益于按照本發(fā)明處理的糖汁特性的傳統(tǒng)步驟中。
可以認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可用于在加入任何堿之前減少溶解物。由于本發(fā)明可以充分提高糖汁的pH值或降低糖汁的酸度，因此可以減少傳統(tǒng)的預(yù)加灰或主加灰步驟所用的堿量?；蛘?，在那些使用加工系統(tǒng)的底流(例如廢石灰)大于糖汁中的一部分酸進(jìn)行中和或用來減少發(fā)泡的加工系統(tǒng)中，可以在采用本發(fā)明之前或之后加入底流。
具體而言，使用本發(fā)明提純糖汁的方法可以包括從植物體(2)中獲取糖汁(1)，其中如上所述糖汁中含有蔗糖、非蔗糖物和水。以所示或所述的各種具體實(shí)施方式
應(yīng)用本發(fā)明以便在對(duì)糖汁進(jìn)行預(yù)加灰(33)之前提高糖汁的pH值或者降低糖汁的酸度。對(duì)糖汁(1)進(jìn)行冷主加灰(34)和/或熱主加灰(35)的過程可以與碳酸化(37)(38)結(jié)合進(jìn)行。在預(yù)加灰(33)或主加灰(34)(35)步驟中使用氧化鈣或氫氧化鈣作為堿(46)時(shí)，沉淀出碳酸鈣(39)的碳酸飽和步驟(37)可以捕獲糖汁(1)中的至少一部分非蔗糖物。這些沉淀物(39)可以通過將糖汁(1)與沉淀物(39)分離以除去捕獲的非蔗糖物。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中，可以與追加的碳酸飽和(38)一起進(jìn)行中間加灰(36)步驟。再次沉淀碳酸鈣(39)可以除去捕獲的非蔗糖物。除去碳酸鈣沉淀物(39)可以得到一種在將含有水量(45)除至所需量之后能夠產(chǎn)生所需的糖漿(46)的糖汁(1)?；蛘?，使糖汁中所含有的蔗糖進(jìn)行結(jié)晶(47)，可以產(chǎn)生糖產(chǎn)品(48)。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D6，關(guān)于采用離子交換(49)代替上述制糖系統(tǒng)中的傳統(tǒng)碳酸鈣提純步驟的制糖系統(tǒng)，從美國專利3,785,863、4,331,483或4,140,541號(hào)(在此引入作為參考)中可以獲悉，可以使用例如石灰之類的堿對(duì)糖汁進(jìn)行預(yù)處理以便使其在離子交換步驟(49)之前更容易過濾，從而使離子交換物質(zhì)再生以產(chǎn)生鈣形式，這樣將糖汁中的極性載荷(polar load)換成鈣，或在離子交換過程后降低糖汁的酸性。
在這些類型的工藝中，本發(fā)明可用于在糖汁預(yù)處理之前或與糖汁預(yù)處理一起使溶解物或溶解氣體的量減少，或使糖汁的酸性降低，或在離子交換之前使糖汁的極性載荷降低，或在離子交換步驟之后使糖汁的酸度降低。可以通過按照本發(fā)明加工糖汁來實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)目的。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D7，關(guān)于采用過濾或超濾法代替上述制糖系統(tǒng)中的傳統(tǒng)碳酸鈣提純步驟的制糖系統(tǒng)，從美國專利4,432,806號(hào)(在此引入作為參考)中可以獲悉，可以使用例如石灰之類的堿對(duì)糖汁進(jìn)行預(yù)處理使其更容易過濾(50)。
在這些類型的工藝中，本發(fā)明可用于在用堿對(duì)糖汁進(jìn)行預(yù)處理以使非蔗糖物達(dá)到其等電點(diǎn)并聚集之前或同時(shí)使溶解物或溶解氣體的量減少，或使糖汁的酸性降低，或者以其它方式產(chǎn)生可以從糖汁的剩余液體部分過濾出的固體微粒。可以通過按照本發(fā)明加工糖汁來實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)目的。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D8，本發(fā)明可以包括對(duì)含蔗糖液體或浸出糖汁進(jìn)行加工的設(shè)備或方法，這些設(shè)備或方法利用了這些液體中的pH降低物質(zhì)較低溶解度。當(dāng)加熱含蔗糖液體時(shí)，包括CO2和SO2之類的氣體在內(nèi)的某些物質(zhì)的溶解度會(huì)降低。因此，即使當(dāng)這些物質(zhì)在較低的液體溫度下不能轉(zhuǎn)移或不能進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到這種分壓氣體中時(shí)，也可以在這些液體和分壓氣體的混合物之間的界面上引發(fā)或增進(jìn)這些物質(zhì)從這些液體中的排出。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D9，其表示本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，其中向通常帶有傳送帶或其它輸送設(shè)備的混合器(52)中加入制糖甜菜絲(51)，或者可以使用泵(54)直接將制糖甜菜絲(51)加入甜菜絲浸提器(53)中。在將制糖甜菜絲(51)加入混合器(52)中的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，制糖甜菜絲(51)可以在通過泵輸往甜菜絲浸提器(53)之前先在混合器(52)中與來自甜菜絲浸提器(53)的部分或全部浸出糖汁或流出物(55)接觸。
在浸提器(53)中，用熱水(59)(通常在50℃至80℃之間)對(duì)制糖甜菜絲進(jìn)行處理，有時(shí)采用對(duì)流方式，以便將制糖甜菜汁(可以含有上述各種其它可溶性和不溶性物質(zhì)和物質(zhì))從制糖甜菜絲(51)中移出(remove)或轉(zhuǎn)移(transfer)到熱水(59)中?，F(xiàn)在收集含有從制糖甜菜絲(51)中浸提出的制糖甜菜汁(有時(shí)稱作“浸出糖汁”)的熱水(59)并通過泵(60)以單流出液流或多流出液流(55)(58)的形式輸送到混合器(52)中。
重要地，盡管浸提器技術(shù)已經(jīng)使用了幾十年，但在本發(fā)明之前還不知道浸提器(53)本身能夠阻止或減少從用于生成含有一定量的某些能夠根據(jù)本發(fā)明被減少的物質(zhì)或材料的浸出糖汁或浸提器用液體中轉(zhuǎn)移出某些物質(zhì)或pH降低物質(zhì)。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
利用了在制糖甜菜絲浸提過程中所使用的升高的溫度，這種升高的溫度使浸提器用液體、甜菜廢絲液、浸出糖汁等含有的某些物質(zhì)的溶解度降低以除去、減少或轉(zhuǎn)移某些物質(zhì)或材料，例如醇、醛、酮、酯、腈、硫醚、吡嗪、二氧化碳、碳酸、二氧化硫、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、丁酸(butyric acid)、馬來酸、丙酸、3-甲基丁酸、丁酸(butanoic acid)、戊酸、5-甲基己酸、己酸、庚酸或乳酸。
在本發(fā)明的構(gòu)造中(例如圖1至7和11、12、13以及這里所說明的那些構(gòu)造)中利用浸出液或浸出糖汁的較高溫度(pH降低物質(zhì)的較低溶解度)對(duì)浸出糖汁、甜菜廢絲液或其它浸出液的監(jiān)控、評(píng)估和控制，可以在浸提器(53)本身中或在圖9所示的各種位置(200)(201)(202)處進(jìn)行，以便在浸提器(53)和預(yù)加灰器(57)之間對(duì)甜菜廢絲壓榨液進(jìn)行處理或?qū)鎏侵M(jìn)行處理。可以串聯(lián)加入加熱器(T)(203)(204)以便使糖汁或浸出糖汁達(dá)到或保持在大約60℃至大約80℃之間的糖汁溫度。本發(fā)明的各種帶有加熱器的具體實(shí)施方式
可以使糖汁達(dá)到或保持在大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃、大約80℃、或其它所需溫度。
由此，存在許多本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，其顯示出各種使用浸提器和制糖甜菜絲浸提技術(shù)的構(gòu)造，這些構(gòu)造中的一些如圖9所示(顯示出示范性的位置(200)(201)(202)，在這些位置上安放如圖10至13所示的或下文所述的本發(fā)明的各種構(gòu)造)，這些構(gòu)造提供了足夠多的進(jìn)行和使用本發(fā)明的各種實(shí)施方式的圖示例。這些圖示例不視為限制了各種未標(biāo)示出的另一些具體實(shí)施方式
。
本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
包括大氣分壓的受控交換速率，或保持浸提器中的分壓氣體，該分壓氣體使得在浸提器(53)內(nèi)從加熱的浸出糖汁(205)中額外轉(zhuǎn)移出物質(zhì)或pH降低物質(zhì)。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中，浸提器(53)可以改造成額外地與大氣流體連接從而可以增強(qiáng)加熱浸出糖汁表面上的大氣分壓的交換。在本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
中，在不能改造浸提器的構(gòu)造以增強(qiáng)浸提器(53)中的大氣壓交換時(shí)，可以安裝氣流發(fā)生器(64)。增加的通風(fēng)(63)可以與浸提器(53)中形成的氣流達(dá)成平衡。對(duì)某些物質(zhì)從浸提器用液體轉(zhuǎn)移到氣流中的過程進(jìn)行監(jiān)控的評(píng)估元件(65)可以提供關(guān)于浸出糖汁界面上的浸提器用液體或大氣分壓(或其它選定氣體混合物或分壓氣體)之間的物質(zhì)交換速率的信息。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D10，本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
包括利用泵(60)或其它輸送工具將加熱浸出糖汁(66)轉(zhuǎn)移到容器(67)中，這樣增大了加熱浸出糖汁(66)的表面積以便更大程度地降低pH降低物質(zhì)的濃度(或達(dá)到例如COA2或SO2之類的pH降低物質(zhì)的預(yù)定量)或使pH降低物質(zhì)更迅速地從加熱浸出糖汁中轉(zhuǎn)移出去。加熱浸出糖汁(66)增大的表面積(或可變調(diào)節(jié)的所需表面積)可以通過注入所需分壓氣體(用以對(duì)浸出糖汁進(jìn)行汽提)以如上所述的各種方式獲得、被噴入容器中或輸送到增大的面積襯底上。
本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
包括帶有充分敞開的頂部的容器(67)，并且可以進(jìn)一步提供充分敞開的底部(其為方便起見可以減小開口尺寸以便將處理過的浸出糖汁輸送到混合器、沉降池(68)或泵(56)(54)或其它傳送設(shè)備中。來自浸提器的加熱糖汁(66)可以從容器(67)頂部附近加入，以使加熱糖汁(66)相對(duì)于容器內(nèi)的大氣分壓具有在相當(dāng)程度上增大的表面積。如圖10所示，本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
在容器(67)附近加入加熱糖汁，使得加熱糖汁分布在內(nèi)壁上并具有足夠的力量以便在內(nèi)表面的至少部分高度內(nèi)盤旋下降以增大在容器(67)中的停留時(shí)間。
對(duì)于本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
，當(dāng)容器(67)僅用于容納和收集處理過的浸出糖汁時(shí)，向容器(67)中加入加熱糖汁的方式可以是增大加熱糖汁(66)表面積的方法。在本發(fā)明的這些實(shí)施方式中，可以通過攪動(dòng)、脈動(dòng)、分成多條支流、噴霧、形成液滴或其它方式對(duì)加熱糖汁的液體流的構(gòu)造加以改進(jìn)以便產(chǎn)生額外的通過流體學(xué)與大氣或所需分壓氣體相連的表面積。
本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
可以利用容器(67)的構(gòu)造充分利用加熱浸出糖汁(66)表面積的增大。例如，容器可以具有圓形或圓錐形構(gòu)造或者甚至是可變調(diào)節(jié)構(gòu)造，該構(gòu)造可控地增大或減少加入容器(67)表面上的加熱糖汁的表面積和在容器表面上的停留時(shí)間。對(duì)于本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
，該容器可以使通過流體學(xué)與大氣分壓或所需的分壓氣體(該分壓氣體可以注入導(dǎo)管中以對(duì)加熱的浸出糖汁中的pH降低物質(zhì)或不需要的可汽提組分進(jìn)行汽提)相連的輸送糖汁用的導(dǎo)管(69)的直徑增大。
在本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
中，與加熱糖汁的表面積相接觸的分壓氣體可以通過抽空或選定氣體混合物的預(yù)定交換進(jìn)行控制，從而保持不斷降低的所需分壓氣體濃度以增大從加熱浸出糖汁中轉(zhuǎn)移出的指定氣體或物質(zhì)，包括如上所述的汽提。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D11，本發(fā)明的另一各具體實(shí)施方式
可以包括泵(70)和其它液體輸送元件以便在氣體注射器(71)的注射口達(dá)到足夠的生產(chǎn)用液體壓力(在每平方英寸大約20磅至每平方英寸大約25磅之間)。如上所述，可以將生產(chǎn)用液體加熱至大約50℃至大約80℃之間以使該生產(chǎn)用液體中例如CO2、SO2之類的氣體、生產(chǎn)用液體中的揮發(fā)性有機(jī)化合物、或揮發(fā)性無機(jī)化合物的溶解度降低。在按照需要在注射口(71)向生產(chǎn)用液體中注入空氣或其它分壓氣體后，可以將生產(chǎn)用液體轉(zhuǎn)移到氣-液分離器(72)中，該分離器在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中是可以達(dá)到大約4倍重力的離心氣-液分離器。氣-液分離器(72)使得注入生產(chǎn)用液體中的分壓氣體可以將溶解氣體、揮發(fā)性有機(jī)化合物或揮發(fā)性無機(jī)化合物轉(zhuǎn)移到大氣中以降低這些物質(zhì)在生產(chǎn)用液體中的濃度。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中，氣-液分離器可以是以增大大氣-生產(chǎn)用液體界面的方式容納生產(chǎn)用液體的容器，這使得物質(zhì)可以在更短的時(shí)間內(nèi)從生產(chǎn)用液體轉(zhuǎn)移到大氣中。使用離心氣-液分離器時(shí)，對(duì)生產(chǎn)用液體施加的離心力可以使生產(chǎn)用液體遍布在圓筒形容器(盡管也可以使用其它構(gòu)造)的內(nèi)表面上，在本發(fā)明的一些圓筒形實(shí)施方式中離心力為重力的大約4倍。使生產(chǎn)用液體遍布在離心氣-液分離器的圓筒形容器的內(nèi)表面上，這樣可以通過在圓柱體的中心保持一根氣體柱(生產(chǎn)用液體中的氣體可以轉(zhuǎn)移到這根氣體柱中)的方式使大氣(或其它分壓氣體)-生產(chǎn)用液體界面的面積增大。氣體排出系統(tǒng)(73)可以使分壓氣體從生產(chǎn)用液體中轉(zhuǎn)移到大氣中。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中，來自氣體-生產(chǎn)用液體分離器(72)的生產(chǎn)用液體可以進(jìn)入傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的預(yù)加灰步驟或進(jìn)入如上所述的其它加工步驟。
對(duì)于本發(fā)明的另一些具體實(shí)施方式
，泵(74)或其它生產(chǎn)用液體輸送元件將生產(chǎn)用液體輸送到例如噴嘴之類的液體分散元件(76)中，以便以使大氣(或其它分壓氣體)-生產(chǎn)用液體表面積增大的方式對(duì)生產(chǎn)用液體進(jìn)行分布。在一些具體實(shí)施方式
中，液體分散元件(76)可以產(chǎn)生液滴或噴霧。氣體分配歧管(77)或其它氣體分布元件使空氣或其它分壓氣體移動(dòng)通過生產(chǎn)用液體分散體中以進(jìn)一步使氣體在生產(chǎn)用液體中的溶解氣體、揮發(fā)性有機(jī)化合物或揮發(fā)酸或類似物質(zhì)和通過氣體分配歧管加入的分壓氣體之間進(jìn)行分配。在一些情況中，這種通過氣體分配歧管(77)加入的分壓氣體流可以與來自液體分散元件(76)方向的分散生產(chǎn)用液體形成對(duì)流，從而使氣體分配(gas partitioning)或汽提過程更有效?？梢赃M(jìn)一步加入泡沫分散元件(78)以拆散液體在氣體分配或汽提過程中生成的泡沫?？梢允褂镁哂泻线m尺寸的孔徑的篩目或篩子。液體分散元件(76)、氣體分配歧管(77)和泡沫分散元件(78)可以位于容器(79)或氣體分配柱內(nèi)?？梢杂脷怏w輸送元件(80)確定輸入氣體分配歧管(77)的氣流量?？梢曰趯?duì)容器(79)內(nèi)的條件或生產(chǎn)用液體中的化學(xué)條件進(jìn)行單獨(dú)分析或綜合分析對(duì)氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中，生產(chǎn)用液體可以進(jìn)入傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的預(yù)加灰步驟，或進(jìn)入如上所述的其它加工步驟。
本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
可以進(jìn)一步包括可以向其中輸入生產(chǎn)用液體的真空室(84)?？梢詫?duì)真空室(84)中的壓力調(diào)整或調(diào)節(jié)以便從經(jīng)過該真空室(84)的生產(chǎn)用液體體積中轉(zhuǎn)移所需量的揮發(fā)性物質(zhì)(或達(dá)到所需的pH值)?？梢酝ㄟ^真空泵或在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
中通過流經(jīng)排放管系統(tǒng)(88)(89)(90)的液體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生真空室中的真空。進(jìn)入真空室(84)中的生產(chǎn)用液體的量也可以通過液體控制閥(81)進(jìn)行調(diào)節(jié)并且可以經(jīng)過第二液體分散元件(82)進(jìn)行分散以增大生產(chǎn)用液體-氣體界面面積。然后將生產(chǎn)用液體從真空室(84)中轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的預(yù)加灰步驟中，或進(jìn)入如上所述的其它加工步驟。
本發(fā)明進(jìn)一步包括由各種組件(72)(79)(84)(90)構(gòu)成的排氣系統(tǒng)(91)，用以將溢出的生產(chǎn)用液體或生產(chǎn)用液體泡沫轉(zhuǎn)移到排氣收集容器(93)中，可以通過防沫劑分散元件(92)向該容器中加入防沫劑。然后將排氣收集容器(93)中收集到的生產(chǎn)用液體從真空室(84)轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)制糖系統(tǒng)的預(yù)加灰步驟中，或進(jìn)入如上所述的其它加工步驟。
現(xiàn)在主要參照?qǐng)D12和13，本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
可以包括配有糖汁分布元件(300)的糖汁處理系統(tǒng)，該分布元件的非限制性例子可以是BEX PSQ全方噴霧嘴或BEX PSWSQ廣角全方噴霧嘴(300)。參見實(shí)施例。糖汁(301)，無論是否如上所述進(jìn)行了加熱，都可以分散到具有能夠使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體(302)或氣體混合物或分壓氣體中(例如大氣氣體或補(bǔ)充或汽提到所需分壓的大氣氣體)?？勺冋{(diào)節(jié)氣流發(fā)生器(303)將所述氣流(302)保持在足以保持所述能夠使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到氣體(302)中的氣體特性(分壓氣體、氣體體積、氣體停留時(shí)間、氣體速度、等等)的狀態(tài)下。氣體排放元件(304)能夠使含有從糖汁中轉(zhuǎn)移出的物質(zhì)的氣體排放到大氣中或被帶到所需的位置或排放到所需的加工過程中或進(jìn)入所需的加工步驟中?？梢酝ㄟ^單個(gè)氣體排放位置或多個(gè)氣體排放位置(305)形成氣流(302)。在本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
中，氣體首先進(jìn)入氣體分布元件(310)中，例如圖13所示的氣體分布環(huán)(環(huán)中有許多開孔(313))。氣體分布元件用于在容器(312)中產(chǎn)生所需的對(duì)流或其它形式的氣流特性。
例如，以大約60至大約100立方英尺/分鐘(大約500至133加侖/分鐘)分散的糖汁(301)、浸出糖汁、甜菜廢絲糖汁、浸提器用液體、或糖汁生產(chǎn)用液體分散到以大約450至850立方英尺/分鐘的速度產(chǎn)生的氣流中，這樣可以使某些物質(zhì)從糖汁中轉(zhuǎn)移到氣流中，這些物質(zhì)例如醇、醛、酮、酯、腈、硫醚、吡嗪、二氧化碳、碳酸、二氧化硫、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、正丁酸(butyric acid)、馬來酸、丙酸、3-甲基丁酸、丁酸(butanoic acid)、戊酸、5-甲基己酸、己酸、庚酸和乳酸等。對(duì)于例如圖12和13所示的那些構(gòu)造的本發(fā)明具體實(shí)施方式
，使用所分散糖汁(301)量四倍的氣流(302)(單位是立方英尺)以減少由制糖甜菜獲得的浸出糖汁中的各種物質(zhì)的量。參看實(shí)施例1至3。類似地，可以類似地對(duì)由碾碎甘蔗得到的糖汁進(jìn)行處理，并獲得類似的結(jié)果。根據(jù)所分散糖汁和生成氣流的量，相應(yīng)地確定該構(gòu)造的尺寸，而且可以串聯(lián)或并聯(lián)使用包括本發(fā)明的多個(gè)組件對(duì)典型的制糖甜菜加工設(shè)備(通常每分鐘1000至5000加侖浸出糖汁)所產(chǎn)生的糖汁進(jìn)行處理。
本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
進(jìn)一步包括補(bǔ)足的氣流發(fā)生器(306)以產(chǎn)生補(bǔ)足的氣流(307)，該氣流可以含有氧、臭氧、對(duì)某些分壓氣體進(jìn)行了汽提的空氣、能夠?qū)⒉嫁D(zhuǎn)化成響應(yīng)的醛或羧酸的氧化劑?；蛘?，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步包括補(bǔ)足的氧化劑(308)，其能夠通過噴嘴(311)分散到已分散糖汁中。
如上所述，當(dāng)所述糖汁(301)分散到所述具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體(302)中時(shí)，加熱器(309)可以使糖汁達(dá)到或保持在選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定的溫度下。對(duì)于本發(fā)明的不同實(shí)施方式，當(dāng)所述糖汁(301)分散到所述具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體(302)中時(shí)，糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式
可以進(jìn)一步包括折流板(311)以使已分散糖汁(301)與具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體(302之間的界面面積增大。
如上所述進(jìn)行的糖汁處理可以在如圖13所示的第一容器(312)中進(jìn)行，在此之后將處理過的糖汁從出口(314)轉(zhuǎn)移到預(yù)加灰器(57)或其它加工步驟中，或可以將其轉(zhuǎn)移到第二容器(315)中。在那些將處理過的糖汁轉(zhuǎn)移到第二容器中的具體實(shí)施方式
中，可以通過至少一個(gè)第二分散元件(316)將糖汁(301)再次分散。減壓發(fā)生器(317)可以使所述第二容器(316)中的壓力降低從而使由所述糖汁中轉(zhuǎn)移出來的至少一種物質(zhì)的氣體分壓減少到較低的氣體分壓(318)。
減壓發(fā)生器使第二容器(315)內(nèi)達(dá)到并保持足以使分散糖汁(102)沸騰的較低壓力。第二容器(315)內(nèi)的較低壓力(318)可以根據(jù)分散糖汁(301)的溫度、組成的不同而發(fā)生變動(dòng)或進(jìn)行調(diào)整(自動(dòng)或手動(dòng))。解吸氣流發(fā)生器(319)可以將解吸氣流(320)加入第二容器(315)中從而將揮發(fā)出的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到大氣中。解吸氣(320)包括空氣、大氣氣體、氮?dú)狻⒀鯕?、其它指定氣體。
本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
進(jìn)一步包括一個(gè)輔助的氣體減少發(fā)生器(gas reduction generation)(321)以幫助氣體減少發(fā)生器(317)在第二容器(315)中使分散糖汁(301)沸騰或保持沸騰。
類似于第一容器(312)，第二容器(315)中也可以包含有折流板(311)以增大糖汁(301)與降低分壓的氣體(318)之間的界面面積。
本發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
還包括第三容器(322)，其中可以如上所述形成或保持降低的壓力。糖汁(301)可以經(jīng)過出口(323)從第二容器(315)中轉(zhuǎn)移出來并且通過與第一和第二容器中相似的糖汁分配元件分散到第三容器中?；蛘?，離開第二容器(315)的糖汁(301)可以按照需要直接轉(zhuǎn)移到預(yù)加灰步驟或過濾步驟或其它步驟或過程中。
本發(fā)明的這些具體實(shí)施方式
的例子具體用于闡釋以下一般概念利用加熱的糖汁對(duì)某些物質(zhì)、氣體、揮發(fā)性化合物、酸或類似物質(zhì)的溶解度降低的現(xiàn)象，通過在預(yù)加灰步驟之前對(duì)加熱浸出糖汁表面存在的分壓氣體進(jìn)行控制和/或使加熱糖汁與所需分壓氣體接觸的表面積增大，確定地對(duì)這些物質(zhì)的濃度進(jìn)行監(jiān)控、評(píng)估或控制。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為在于添加少量的堿(例如石灰)就可以控制糖汁在預(yù)加灰步驟之前的加工過程中的發(fā)泡現(xiàn)象。
實(shí)施例1通過對(duì)制糖甜菜絲進(jìn)行傳統(tǒng)塔式浸提得到糖汁。形成各由六份基本上相同的500毫升浸出糖汁等分試樣組成的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。對(duì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中的各份等分試樣進(jìn)行分析以確定其pH值。對(duì)于對(duì)照組中的各份浸出糖汁等分試樣，其pH值約為6.3。將對(duì)照組中的各份等分試樣不經(jīng)進(jìn)一步處理就用50％wt./vol.苛性鈉溶液滴定至11.2pH終點(diǎn)。按照本發(fā)明對(duì)實(shí)驗(yàn)組中的各份等分試樣進(jìn)行處理，隨后確定各份等分試樣的pH值，并將各份實(shí)驗(yàn)等分試樣用50％wt./vol.苛性鈉溶液以與對(duì)照組幾乎相同的方式滴定至11.2pH終點(diǎn)。
結(jié)果在下表1中列出。從表中可以看出，進(jìn)行任何處理之前的各份糖汁等分試樣的pH值大約為6.3。按照本發(fā)明進(jìn)行處理后的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，在不加入任何堿的情況下pH值有所升高，并且需要較少量的苛性鈉就可以達(dá)到11.2pH終點(diǎn)。
表1

與未經(jīng)處理的對(duì)照組中的糖汁等分試樣相比，按照本發(fā)明進(jìn)行處理的實(shí)驗(yàn)組中的糖汁等分試樣達(dá)到11.2pH終點(diǎn)所需的苛性堿量減少了大約15.8％到大約22.2％。
實(shí)施例2通過對(duì)制糖甜菜絲進(jìn)行傳統(tǒng)塔式浸提得到糖汁。形成各由5份基本上相同的500毫升浸出液等分試樣構(gòu)成的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。對(duì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中的各份等分試樣進(jìn)行分析以確定pH值。對(duì)于對(duì)照組中的各份浸出糖汁等分試樣，其pH值約為6.1。將對(duì)照組中的各份等分試樣不經(jīng)進(jìn)一步處理就用30白利(brix)的石灰乳溶液滴定至11.2pH終點(diǎn)。按照本發(fā)明對(duì)實(shí)驗(yàn)組中的各份等分試樣進(jìn)行處理，隨后確定各份等分試樣的pH值，并將各份實(shí)驗(yàn)等分試樣用30白利的石灰乳溶液以與對(duì)照組幾乎相同的方式滴定至11.2pH終點(diǎn)。
結(jié)果在下表2中列出。從表中可以看出，進(jìn)行任何處理之前的各份糖汁等分試樣的pH大約為6.1。按照本發(fā)明進(jìn)行處理的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，在不加入任何堿的情況下其pH值有所提高，并且需要較少量的石灰乳就可以達(dá)到11.2pH終點(diǎn)。
表2

與未經(jīng)處理的對(duì)照組中的糖汁等分試樣相比，按照本發(fā)明進(jìn)行處理的實(shí)驗(yàn)組的糖汁等分試樣達(dá)到11.2pH終點(diǎn)所需的石灰乳的量減少了大約25.0％到大約28.3％。
同樣，表1和表2中所列數(shù)據(jù)提供了對(duì)兩種不同類型的浸提設(shè)備和浸提方法的比較。重要的是，數(shù)據(jù)表明，不同的浸提器或不同的浸提方法可以產(chǎn)生具有明顯不同的pH值的浸出糖汁，即使每種類型的浸提技術(shù)產(chǎn)生的pH值可以是基本上內(nèi)在一致的。例如，表2中未處理的浸出糖汁的初始pH值為6.1，與之相比，表1中未處理的浸出糖汁的初始pH值為6.3。
實(shí)施例3通過對(duì)制糖甜菜絲進(jìn)行傳統(tǒng)塔式浸提得到浸出糖汁，并且按照本發(fā)明，使用圖12和13所示的在混合器和預(yù)加灰器之間存在位置(location)的具體實(shí)施方式
進(jìn)行處理。以大約每分鐘100立方英尺的速率分散到以大約每分鐘400立方英尺速率產(chǎn)生的大氣氣流中(72英寸×72英寸的對(duì)流通道，其中對(duì)流通道高約144英寸)的浸出糖汁如下表1和2中所示的氣相色譜/質(zhì)譜分析所標(biāo)明的那樣使多種物質(zhì)從分散糖汁中轉(zhuǎn)移 表1表1表示樣品SMBSC1和SMBSC2(由與本文所述糖汁經(jīng)對(duì)流交換后的氣流制得的濃縮物)的氣相色譜分析，以及將那些樣品的色譜與上面1-9列出的有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)混合物樣品的氣相色譜分析進(jìn)行的比較?？梢钥闯?，按照本發(fā)明對(duì)糖汁進(jìn)行的處理除去了不同數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)混合物中所含有的各種有機(jī)酸。
表2表2表示樣品SMSBC5 D(由在不使用減壓以及糖汁溫度在60℃至70℃之間情況下與本文所述糖汁進(jìn)行對(duì)流交換后的氣流制得的濃縮物)的氣相色譜/質(zhì)譜分析，該樣品的色譜分析顯示，各種揮發(fā)性化合物升高到具有由各種醇類占多數(shù)的曲率的基線以上。
用GCMS鑒別這些化合物中的每一種，其凱庫勒結(jié)構(gòu)在下表3中；列出 表3
雖然存在不同類型的浸提設(shè)備和不同的浸提方法，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員沒有認(rèn)識(shí)到在制糖甜菜體或其它類型的植物體的浸提過程中可以改變或降低pH值，或是沒有認(rèn)識(shí)到不同的浸提設(shè)備或不同的方法會(huì)生成具有不同pH值的糖汁或液體，或是沒有認(rèn)識(shí)到較新類型的浸提器通常可以獲得具有較低pH值的浸出糖汁。采用相同的浸提技術(shù)或不同的浸提技術(shù)，浸提技術(shù)生成具有不同pH值的浸出糖汁，或者對(duì)浸提技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)改變或降低了浸出糖汁的pH值，就此而言，可以看出這些傳統(tǒng)的從植物體中提取糖汁的方法與本發(fā)明的教導(dǎo)相去甚遠(yuǎn)。
從前述內(nèi)容很容易看出，可以以各種方式具體實(shí)施本發(fā)明的基本概念。其包括分析技術(shù)和用于完成適當(dāng)分析的設(shè)備。在此用途中，將分析技術(shù)作為通過所述各種設(shè)備獲得的結(jié)果的一部分，或作為使用時(shí)固有的步驟予以公開。其僅僅是使用預(yù)定或所述設(shè)備的自然結(jié)果。此外，雖然公開了一些設(shè)備，但是應(yīng)該了解的是，這些設(shè)備不但實(shí)現(xiàn)某些方法，而且可以以多種方式進(jìn)行變動(dòng)。重要的是，對(duì)于前述所有內(nèi)容，所有這些方面都應(yīng)該被認(rèn)為包括在其公開的內(nèi)容中。
本申請(qǐng)中包含有的討論起到基本說明的作用。讀者應(yīng)該清楚，具體討論不可能明確描述所有可能的實(shí)施方式；許多可供選擇的方式是隱含有的。其也不能完全解釋本發(fā)明的普遍特性，而且不能明確表明每個(gè)特征或要素是怎樣實(shí)際代表更多功能或多種可供選擇的情況或同等要素。此外，這些是隱含在本公開內(nèi)容中的。當(dāng)以設(shè)備確定的術(shù)語體系描述本發(fā)明時(shí)，設(shè)備的每一個(gè)部件都隱含有著起到一種作用。不僅包括對(duì)所述設(shè)備的設(shè)備權(quán)利要求，而且包括指明本發(fā)明和每個(gè)元件所起作用的方法或過程權(quán)利要求。說明和術(shù)語體系都不表示對(duì)本文包含有的權(quán)利要求范圍的限制。
還應(yīng)該理解的是，可以在不背離本發(fā)明本質(zhì)的情況下進(jìn)行各種改變。這些改變也可以隱含在說明書中。其仍落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本公開中含有包括所示明確的實(shí)施方式、各種隱含的可供選擇的可供選擇的實(shí)施方式和主要方法或過程等的廣泛的公開內(nèi)容，而且可以依賴本申請(qǐng)的權(quán)利要求的支持。應(yīng)該理解的是，此處完成了任何這種語言改變和廣泛的權(quán)利要求。該完整的專利申請(qǐng)用于支持獨(dú)立地或作為整個(gè)系統(tǒng)地涵蓋本發(fā)明眾多方面的專利。
此外，本發(fā)明和權(quán)利要求的各個(gè)要素也可以以不同方法實(shí)現(xiàn)。本公開應(yīng)該理解成包括每一種這樣的變動(dòng)，只要其是任何設(shè)備實(shí)施方式、方法或過程實(shí)施方式的實(shí)施方式變動(dòng)或僅僅是這些的任何要素的變動(dòng)。特別地，應(yīng)該理解的是，當(dāng)本公開涉及到本發(fā)明的各要素時(shí)，各要素的用詞可以表示成相當(dāng)?shù)脑O(shè)備術(shù)語或方法術(shù)語——即使只有功能或結(jié)果相同。這些相當(dāng)?shù)摹V義的或甚至更一般的術(shù)語應(yīng)該視為包含有在對(duì)各種要素或作用的說明中。這些術(shù)語可以按照需要被取代以便使授予本發(fā)明權(quán)利的籠統(tǒng)范圍明確化。僅舉一例，應(yīng)該理解的是，所有的作用都可以表示為引起該作用的設(shè)備或?qū)е略撟饔玫囊?。類似地，公開的每個(gè)物理要素應(yīng)該理解成包括對(duì)該物理要素所促成作用的公開?？紤]到這最后一個(gè)方面，僅舉一例，“注射器”的公開應(yīng)該理解成包括“注射”作用的公開——無論是否明確論述——而且反過來，對(duì)“注射”作用的有效公開應(yīng)該理解成包括對(duì)“注射器”或甚至是“注射用設(shè)備”的公開。這種改變和可選擇的術(shù)語被認(rèn)為明確包含有在本說明書中。
本專利申請(qǐng)中提到的任何專利、出版物或其它參考文獻(xiàn)均在此引入作為參考。此外，至于所使用的各個(gè)術(shù)語，應(yīng)該理解的是，除非它在本申請(qǐng)中的使用與通譯不一致，每個(gè)術(shù)語都包含有通用字典定義，而且如Random House Webster’s Unabridged Dictionary(藍(lán)登書屋韋氏無刪節(jié)大辭典)第二版中所含有的所有定義、可供選擇的術(shù)語和同義詞均經(jīng)在此引入作為參考。然而，對(duì)于上述各項(xiàng)，這些引入作為參考的信息或陳述可以與本發(fā)明的專利內(nèi)容不一致，就此而言，這些陳述明顯不被視為是由申請(qǐng)人作出的。
因此，申請(qǐng)人至少要求下列權(quán)利i)本文所公開和說明的各糖汁加工系統(tǒng)，ii)公開和說明的相關(guān)方法，iii)對(duì)這些裝置和方法中的每一種的類似的、相當(dāng)?shù)暮蜕踔涟岛械淖儎?dòng)；iv)實(shí)現(xiàn)如所公開和所述的所示各功能可供選擇的設(shè)計(jì)；v)實(shí)現(xiàn)所公開和所述的暗示實(shí)現(xiàn)的各功能的可供選擇的設(shè)計(jì)和方法；vi)作為分離和獨(dú)立的發(fā)明所示的各種特征、組分和步驟；vii)通過公開的各種系統(tǒng)或組分增強(qiáng)的用途；viii)由這些系統(tǒng)或組分得到的產(chǎn)品；ix)基本如前所述而且參照任何所附實(shí)施例的方法和設(shè)備；x)公開的前述各元素的各種組合和置換；xi)借助于計(jì)算機(jī)或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的上述各種方法；xii)如以上討論所述的可編程設(shè)備；(xiii)用指導(dǎo)包括具有如以上討論所述功能的設(shè)備或元件的計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的計(jì)算機(jī)可讀記憶；xiv)按照本文的公開和說明進(jìn)行配置的計(jì)算機(jī)；xv)如本文所公開和說明的獨(dú)立或結(jié)合的子程序和程序；xvi)公開和說明的相關(guān)方法；xvii)對(duì)各系統(tǒng)和方法的類似的、相當(dāng)?shù)暮蜕踔涟岛械淖儎?dòng)；xviii)實(shí)現(xiàn)所公開和所述的各功能可供選擇的設(shè)計(jì)；xix)實(shí)現(xiàn)如暗示實(shí)現(xiàn)所公開和所述的功能所示的可供選擇的設(shè)計(jì)和方法；xx)作為分離和獨(dú)立的發(fā)明所示的各種設(shè)備、組分和步驟；xxi)上述各項(xiàng)的各種組合和置換；和xxii)依附于所列各項(xiàng)獨(dú)立權(quán)利要求或概念的各種可能的從屬權(quán)利要求或概念。
應(yīng)該理解的是，為了實(shí)踐的理由和為了避免加入可能的幾百條權(quán)利要求，申請(qǐng)人最后僅列出具有最先從屬性的權(quán)利要求。應(yīng)該理解的是，根據(jù)新事物法律(new matter laws)——包括但不限于EuropeanPatent Convention Article 123(2)(歐洲專利公約的124條第2項(xiàng))和UnitedStates Patent Law(美國專利法)35 U.S.C§132或其它類似法律——存在所需程度的支持，即允許加入在一項(xiàng)獨(dú)立權(quán)利要求或概念下列舉的各種從屬物或其它要素，在任何其它獨(dú)立權(quán)利要求或概念項(xiàng)下的從屬物或其它要素也是如此。
此外，如果使用或使用時(shí)，根據(jù)傳統(tǒng)的權(quán)利要求解釋，使用過渡性用語“包括”保持“可擴(kuò)展”的權(quán)利要求。因此，除非文中另有要求，應(yīng)當(dāng)理解術(shù)語“包括”(comprise)或例如“包括”(comprises)或“包括”(comprising)之類的變種，是暗指包括所述要素或步驟或要素組或步驟組但不排除其它任何要素或步驟或要素組或步驟組。這些術(shù)語應(yīng)該以最廣義的形式理解以便給予申請(qǐng)人法律許可的最廣泛的涵蓋范圍。
本說明書中所列的權(quán)利要求經(jīng)此引用成為本發(fā)明這一說明書的一部分，而且申請(qǐng)人明確保留使用這些作為補(bǔ)充說明的權(quán)利要求中所含有的全部或部分內(nèi)容支持任何一項(xiàng)或全部權(quán)利要求或其任何要素或組分的權(quán)利，申請(qǐng)人進(jìn)一步明確保留按照需要將這些權(quán)利要求所含有的任意部分或全部內(nèi)容或其任何要素或組分從說明書中移到權(quán)利要求書中(反之亦然)的權(quán)利，以便界定本申請(qǐng)或其任何完全連續(xù)申請(qǐng)案、分申請(qǐng)案或部分連續(xù)申請(qǐng)案所要求保護(hù)的范圍，或者以便獲得按照任何國家或條約的專利法、規(guī)則或規(guī)章縮減費(fèi)用的利益，而且這些引入的內(nèi)容應(yīng)該存在于本申請(qǐng)(包括任何完全連續(xù)申請(qǐng)案、分割申請(qǐng)案或部分連續(xù)申請(qǐng)案或任何對(duì)其的重排或擴(kuò)展)的整個(gè)待決期內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，包括下列步驟a)獲得植物體；b)從至少一部分所述植物體中移出糖汁，其中所述糖汁含有蔗糖、非蔗糖物和水，而且其中一定量的所述非蔗糖物包括溶解物；c)將所述糖汁暴露在氣體混合物中；d)在加堿之前，將一部分所述溶解物從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中；e)在所述糖汁和所述氣體混合物之間產(chǎn)生增大的界面表面積；f)提高所述溶解物從所述糖汁到所述氣體混合物的轉(zhuǎn)移速率；以及g)減少所述糖汁中的所述溶解物。
2.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述從至少一部分所述植物體中移出糖汁的步驟包括對(duì)所述植物體進(jìn)行浸提以獲得所述糖汁。
3.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述從至少一部分所述植物體中移出糖汁的步驟包括對(duì)所述植物體進(jìn)行碾磨以獲得所述糖汁。
4.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述植物體選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱。
5.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述非蔗糖物包括至少一種選自不溶性植物體、可溶性植物體、土粒、肥料、除蔗糖外的糖類、有機(jī)非糖物、無機(jī)非糖物、溶解氣體、有機(jī)酸、無機(jī)酸、蛋白質(zhì)、磷酸鹽、碳酸根離子、碳酸氫根離子、金屬離子、果膠、著色劑、皂角苷、蠟、脂肪和樹膠的物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述糖汁中的至少一部分所述溶解物包括揮發(fā)性物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述糖汁中的所述溶解物包括溶解氣體。
8.如權(quán)利要求7所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述糖汁中的所述溶解氣體選自二氧化碳和二氧化硫。
9.如權(quán)利要求7所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述糖汁中的溶解氣體包括以選自二氧化碳?xì)怏w、碳酸根離子、碳酸氫根離子和碳酸的形式存在的二氧化碳。
10.如權(quán)利要求7所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述糖汁中的溶解氣體包括以選自二氧化硫氣體、硫酸和亞硫酸的形式存在的二氧化硫。
11.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中溶解物包括水溶酸。
12.如權(quán)利要求11所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述水溶酸選自磷酸、鹽酸、硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、丁酸、馬來酸和乳酸。
13.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述氣體混合物選自大氣氣體、過濾大氣氣體、空氣和過濾空氣。
14.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁和所述氣體混合物之間的界面表面積增大的步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行攪拌。
15.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁和所述氣體混合物之間的界面表面積增大的步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行噴霧。
16.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁和所述氣體混合物之間的界面表面積增大的步驟包括將所述氣體混合物鼓入所述糖汁中。
17.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁和所述氣體混合物之間的界面表面積增大的步驟包括將所述氣體混合物注入所述糖汁中。
18.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁和所述氣體混合物之間的界面表面積增大的步驟包括用所述氣體混合物對(duì)所述糖汁進(jìn)行汽提。
19.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中a)將所述糖汁暴露在氣體混合物中；b)在加入堿之前，將一部分所述溶解物從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中；c)使所述糖汁和所述氣體混合物之間的界面表面積增大；d)使所述溶解物從所述糖汁到所述氣體混合物的轉(zhuǎn)移速率提高；以及e)減少所述糖汁中的溶解物。所述包括以上內(nèi)容的步驟包括將所述氣體混合物注入糖汁流中以形成所述糖汁和所述氣體混合物的混合流，由此至少一部分所述溶解物從所述糖汁流轉(zhuǎn)移到所述的注入氣體混合物中。
20.如權(quán)利要求19所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述糖汁流包括糖汁的連續(xù)流。
21.如權(quán)利要求20所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述混合流包括連續(xù)的混合流。
22.如權(quán)利要求21所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括在所述混合流上產(chǎn)生減壓的步驟。
23.如權(quán)利要求22所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括對(duì)所述糖汁流進(jìn)行配置以便在所述混合流上產(chǎn)生所述減壓的步驟。
24.如權(quán)利要求19所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括將轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中的所述溶解物與所述混合流分離的步驟。
25.如權(quán)利要求24所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)減壓源以產(chǎn)生從所述混合供給流中分離出來的所述氣體混合物的氣流的步驟。
26.如權(quán)利要求19、23或25所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括將所述糖汁和所述氣體混合物之間的所述界面表面上的壓力降低到低于大氣壓的步驟。
27.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟包括使所述糖汁中水合氫離子的濃度降低。
28.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁中的所述溶解物減少的步驟包括使所述糖汁產(chǎn)生水合氫離子的能力降低。
29.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述使所述糖汁中的所述溶解物減少的步驟包括將所述糖汁的pH值提高選自0.1pH、0.2pH、0.3pH、0.4pH、0.5pH、0.6pH、0.7pH、0.8pH、0.9pH、1.0pH、1.1pH、1.2pH、1.3pH、1.4pH、1.5pH、1.6pH、1.7pH、1.8pH、1.9pH、2.0pH的量。
30.如權(quán)利要求29所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟使加入到一定體積的其中所述溶解物含量降低的糖汁中的堿量減少，以便建立在大約11.0和大約12.0之間的初始pH值。
31.如權(quán)利要求29所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟使加入到一定量的其中所述溶解物含量降低的糖汁中的堿量減少，以便建立在大約11.5和大約12.5之間的初始pH值。
32.如權(quán)利要求29所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟使加入到一定量的其中所述溶解物含量降低的糖汁中的堿量減少，以便建立與所述糖汁中至少一部分所述非蔗糖物的等電點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的pH值。
33.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟包括使所述糖汁中由溶解氣體產(chǎn)生的水溶酸減少。
34.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在氣體混合物中的所述步驟之前，從所述糖汁中除去至少一部分不溶物的步驟。
35.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在氣體混合物中的所述步驟之后，從所述糖汁中除去至少一部分不溶物的步驟。
36.如權(quán)利要求1所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后，向所述糖汁中加入第一數(shù)量的堿。
37.如權(quán)利要求36所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第一數(shù)量的堿的所述步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行預(yù)加灰的步驟。
38.如權(quán)利要求36所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第一數(shù)量的堿的所述步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行冷加灰的步驟。
39.如權(quán)利要求36所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第一數(shù)量的堿的所述步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行熱加灰的步驟。
40.如權(quán)利要求36所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后將第一數(shù)量的堿加入到所述糖汁中的所述步驟包括基于所述糖汁中所述溶解物的減少而向所述糖汁中加入較少量的堿。
41.如權(quán)利要求36所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第二數(shù)量的堿的步驟，該步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行冷主加灰的步驟。
42.如權(quán)利要求41所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第二數(shù)量的堿的所述步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行熱主加灰的步驟。
43.如權(quán)利要求41所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟后向所述糖汁中加入第一數(shù)量的堿的所述步驟包括基于所述糖汁中所述溶解物的減少而向所述糖汁中加入較少量的堿。
44.如權(quán)利要求41所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其進(jìn)一步包括在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第三數(shù)量的堿的步驟，該步驟包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行熱主加灰的步驟。
45.如權(quán)利要求44所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后向所述糖汁中加入第三數(shù)量的堿的所述步驟，包括對(duì)所述糖汁進(jìn)行中間加灰的步驟。
46.如權(quán)利要求44所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括在使所述糖汁中的所述溶解物減少的所述步驟之后，向所述糖汁中加入第四數(shù)量的堿。
47.如權(quán)利要求36、41、44或46所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述的堿選自氧化鈣、氫氧化鈣和石灰乳。
48.如權(quán)利要求36或41所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括用第一數(shù)量的氣體使所述糖汁碳酸飽和的步驟。
49.如權(quán)利要求48所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述第一數(shù)量的氣體選自大氣氣體、空氣和二氧化碳。
50.如權(quán)利要求48所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括由所述的堿和所述第一數(shù)量的氣體生成沉淀的步驟。
51.如權(quán)利要求41或44所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括用第二數(shù)量的氣體使所述糖汁碳酸飽和的步驟。
52.如權(quán)利要求51所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述氣體選自大氣氣體、空氣和二氧化碳。
53.如權(quán)利要求51所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括由所述的堿和所述第二數(shù)量的氣體生成沉淀的步驟。
54.如權(quán)利要求44或46所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括用第三數(shù)量的氣體使所述糖汁碳酸飽和的步驟。
55.如權(quán)利要求54所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，其中所述氣體選自大氣氣體、空氣和二氧化碳。
56.如權(quán)利要求54所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括由所述的堿和所述第三數(shù)量的氣體生成沉淀的步驟。
57.如權(quán)利要求50所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括用所述沉淀捕獲所述糖汁中的至少一部分所述非蔗糖物。
58.如權(quán)利要求53所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括用所述沉淀捕獲所述糖汁中的至少一部分所述非蔗糖物。
59.如權(quán)利要求56所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括用所述沉淀捕獲所述糖汁中的至少一部分所述非蔗糖物。
60.如權(quán)利要求57所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括將所述捕獲了所述非蔗糖物的沉淀與所述糖汁進(jìn)行分離的步驟。
61.如權(quán)利要求58所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括將所述捕獲了所述非蔗糖物的沉淀與所述糖汁進(jìn)行分離的步驟。
62.如權(quán)利要求59所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括將所述捕獲了所述非蔗糖物的沉淀與所述糖汁進(jìn)行分離的步驟。
63.如權(quán)利要求60所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁中的水量減少的步驟。
64.如權(quán)利要求61所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁中的水量減少的步驟。
65.如權(quán)利要求62所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁中的水量減少的步驟。
66.如權(quán)利要求63所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁中的蔗糖進(jìn)行結(jié)晶的步驟。
67.如權(quán)利要求64所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁中的蔗糖進(jìn)行結(jié)晶的步驟。
68.如權(quán)利要求65所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁中的蔗糖進(jìn)行結(jié)晶的步驟。
69.按照權(quán)利要求66所述的方法制備的糖。
70.按照權(quán)利要求67所述的方法制備的糖。
71.按照權(quán)利要求68所述的方法制備的糖。
72.按照權(quán)利要求1、2、3、4、6、7、11、17、19、27或29所述的方法使溶解物含量減少的糖汁。
73.按照權(quán)利要求5、11、12或33所述的方法使水溶酸含量減少的糖汁。
75.按照權(quán)利要求6所述的方法使揮發(fā)性物質(zhì)含量減少的糖汁。
75.按照權(quán)利要求7、8或9所述的方法使溶解氣體含量減少的糖汁。
76.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，包括a)從植物體獲得糖汁，其中所述糖汁中含有蔗糖、非蔗糖物和水；b)使所述糖汁中的溶解氣體減少；c)對(duì)所述糖汁進(jìn)行預(yù)加灰；d)對(duì)所述糖汁進(jìn)行冷主加灰；e)進(jìn)行熱主加灰；f)向所述糖汁中加入第一數(shù)量的二氧化碳；g)使第一數(shù)量的碳酸鈣沉淀；h)用所述碳酸鈣捕獲第一部分所述非蔗糖物；i)將所述第一部分所述非蔗糖物與所述碳酸鈣一起從所述糖汁中除去；j)對(duì)所述糖汁進(jìn)行中間加灰；k)向所述糖汁中加入第二數(shù)量的二氧化碳；l)使第二數(shù)量的碳酸鈣從所述糖汁中沉淀；m)用所述碳酸鈣捕獲第二部分所述非蔗糖物；n)將所述第二部分的所述非蔗糖物與所述碳酸鈣一起從所述糖汁中除去；并且o)使所述蔗糖結(jié)晶。
77.如權(quán)利要求76所述的提純糖汁的方法，其中使所述糖汁中溶解氣體減少的所述步驟包括下列步驟a)生成所述糖汁的流；b)向所述糖汁的所述流中注入氣體混合物，形成包括所述糖汁和所述氣體混合物的混合流；并且c)將一部分所述溶解氣體從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中。
78.如權(quán)利要求77所述的提純糖汁的方法，其中所述糖汁流包括糖汁的連續(xù)流。
79.如權(quán)利要求77所述的提純糖汁的方法，其中所述混合流包括連續(xù)的混合流。
80.如權(quán)利要求79所述的提純糖汁的方法，進(jìn)一步包括在所述混合流上產(chǎn)生減壓的步驟。
81.如權(quán)利要求80所述的提純糖汁的方法，進(jìn)一步包括對(duì)所述糖汁流進(jìn)行配置以便在所述混合流上產(chǎn)生減壓的步驟。
82.如權(quán)利要求77或78所述的提純糖汁的方法，進(jìn)一步包括對(duì)含有從所述糖汁中轉(zhuǎn)移的所述溶解氣體的所述氣體混合物進(jìn)行分離的步驟。
83.如權(quán)利要求82所述的提純糖汁的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)減壓源以產(chǎn)生含有從所述糖汁中轉(zhuǎn)移的所述溶解氣體的所述氣體混合物的氣流的步驟。
84.如權(quán)利要求76所述的提純糖汁的方法，其中所述使所述糖汁中的溶解氣體減少的步驟包括如下步驟a)生成所述糖汁的流，其界面表面積通過流體學(xué)與容器中的所述氣體混合物相接觸；b)使通過流體學(xué)連接到所述氣體混合物的所述糖汁的所述界面表面積增大；c)使所述容器中的壓力降低；并且d)將至少一部分所述溶解氣體從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中。
85.如權(quán)利要求84所述的提純糖汁的方法，其中所述使所述糖汁的界面表面積增大的步驟包括生成所述糖汁的液滴。
86.如權(quán)利要求76所述的提純糖汁的方法，其中所述使所述糖汁中溶解氣體減少的步驟包括如下步驟a)將所述糖汁流引入容器的第一末端；b)使所述糖汁遍布在所述容器中的分配介質(zhì)上；c)將所述氣體混合物引入所述容器的第二末端；d)在所述遍布在所述分配介質(zhì)上的所述糖汁和所述氣體混合物之間形成對(duì)流。
87.如權(quán)利要求76所述的提純糖汁的方法，其中所述植物體選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱。
88.如權(quán)利要求76、77、84或86所述的提純糖汁的方法，其中所述糖汁中的所述溶解氣體選自二氧化碳和二氧化硫。
89.如權(quán)利要求76、77、84或86所述的提純糖汁的方法，其中所述使所述糖汁中溶解氣體減少的步驟進(jìn)一步包括使所述糖汁中的酸減少的步驟。
90.如權(quán)利要求89所述的提純糖汁的方法，其中所述的酸選自碳酸、磷酸、鹽酸、硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、丁酸、馬來酸和乳酸。
91.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，包括下列步驟a)獲得植物體；b)從至少一部分所述植物體中移出糖汁，其中所述糖汁含有蔗糖、非蔗糖物和水，而且其中至少部分所述非蔗糖物包括溶解物；c)將所述糖汁暴露在氣體混合物中；d)將一部分所述溶解物從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中；e)在所述糖汁和所述氣體混合物之間產(chǎn)生增大的界面表面積；f)使所述溶解物從所述糖汁到所述氣體混合物中的轉(zhuǎn)移速率提高；g)使所述糖汁中溶解物的量減少；并且h)對(duì)含有由所述糖汁中轉(zhuǎn)移的所述溶解物的所述氣體混合物進(jìn)行分離。
92.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法，包括下列步驟a)獲得植物體；b)從至少一部分所述植物體中移出糖汁，其中所述糖汁含有蔗糖、非蔗糖物和水，而且其中至少部分所述非蔗糖物包括揮發(fā)性物質(zhì)；c)將所述糖汁暴露在氣體混合物中；d)將一部分所述揮發(fā)性物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中；e)在所述糖汁和所述氣體混合物之間產(chǎn)生增大的界面表面積；f)使所述揮發(fā)性物質(zhì)從所述糖汁到所述氣體混合物中的轉(zhuǎn)移速率提高；g)使所述糖汁中揮發(fā)性物質(zhì)的量減少；并且h)對(duì)含有由所述糖汁轉(zhuǎn)移的所述揮發(fā)性物質(zhì)的所述氣體混合物進(jìn)行分離。
93.一種糖汁提純系統(tǒng)，包括a)由植物體獲得的糖汁，其中所述糖汁含有蔗糖、非蔗糖物和水，而且其中所述非蔗糖物包括至少一種使所述糖汁的pH降低的溶解物；b)至少一種分壓比所述至少一種溶解物的分壓更低的氣體；c)用于將所述至少一種氣體與所述糖汁相混合的氣體注射器；d)界面，在這里至少一部分所述至少一種溶解物從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述至少一種氣體中；e)通過流體學(xué)與所述界面相連接的大氣，由此至少一部分所述溶解物轉(zhuǎn)移到所述至少一種氣體中，以使所述糖汁的pH升高。
94.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁包括由選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱的植物體獲得的糖汁。
95.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁包括用選自汽提和碾壓的方法由植物體獲得的液體，
96.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中溶解物包括以選自二氧化碳?xì)怏w、碳酸根離子、碳酸氫根離子和碳酸的形式存在的二氧化碳。
97.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中溶解物包括以選自二氧化硫氣體、硫酸和亞硫酸的形式存在的二氧化硫。
98.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中溶解物包括水溶酸。
99.如權(quán)利要求98所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中水溶酸包括選自磷酸、鹽酸、硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、丁酸、馬來酸和乳酸的水溶酸。
100.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述至少一種分壓比所述至少一種溶解物的分壓更低的氣體選自大氣氣體、過濾大氣氣體、洗滌過的大氣氣體和凈化氣體。
101.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述pH的提高是在不加堿的情況下發(fā)生的。
102.如權(quán)利要求101所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述的堿選自氧化鈣、氫氧化鈣和石灰乳。
103.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述氣體注射器具有將所述至少一種氣體與所述糖汁流混合的構(gòu)造。
104.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述氣體注射器具有如下構(gòu)造其包括帶有開孔以便將所述至少一種氣體輸送到所述糖汁的所述流中的氣體輸送導(dǎo)管。
105.如權(quán)利要求104所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁的所述流包括，通過流體學(xué)對(duì)所述氣體注射器作出響應(yīng)的所述糖汁的連續(xù)流。
106.如權(quán)利要求105所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁的所述連續(xù)流具有可變調(diào)節(jié)的流速。
107.如權(quán)利要求106所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述可變調(diào)節(jié)的流速對(duì)所述至少一種使所述糖汁pH降低的溶解物的濃度作出響應(yīng)。
108.如權(quán)利要求104所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁的流包括所述糖汁的間歇流。
109.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述至少一種氣體注射器可以對(duì)至少一種分壓比所述至少一種溶解物的分壓更低的氣體的流速作出可變調(diào)節(jié)。
110.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括增大的界面表面積。
111.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一個(gè)氣體分布元件，以便將所述至少一種氣體混入所述糖汁的幾乎全部體積中。
112.如權(quán)利要求111所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述氣體分布元件包括泵的葉輪。
113.如權(quán)利要求111所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述氣體分布元件包括減小所述糖汁流在其中流動(dòng)的導(dǎo)管的尺寸。
114.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，進(jìn)一步包括對(duì)所述至少一種氣體和所述糖汁作出響應(yīng)的減壓源。
115.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)對(duì)所述至少一種氣體作出響應(yīng)的氣體分離器，其中所述至少一種氣體進(jìn)一步包括從所述糖汁轉(zhuǎn)移來的部分所述至少一種溶解物。
116.如權(quán)利要求93所述的糖汁提純系統(tǒng)，進(jìn)一步包括對(duì)所述至少一種氣體作出響應(yīng)的減壓源，其中所述至少一種氣體進(jìn)一步包括從所述糖汁轉(zhuǎn)移來的一部分所述至少一種溶解物。
117.如權(quán)利要求116所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述的減壓源包括大氣壓。
118.如權(quán)利要求117所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述的減壓源包括真空泵。
119.一種糖汁提純系統(tǒng)，包括a)含有一定量二氧化碳的糖汁；b)對(duì)所述糖汁的界面作出響應(yīng)的至少一種氣體，其中所述至少一種氣體的分壓使一部分所述量的二氧化碳從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述界面處的所述至少一種氣體中；c)至少一個(gè)氣體注射器，其配置成將所述至少一種對(duì)所述界面作出響應(yīng)的氣體與所述糖汁相混合；d)通過流體學(xué)與所述至少一種氣體相連接的氣體分離器，其中所述至少一種氣體進(jìn)一步包括從所述液體轉(zhuǎn)移來的所述量的二氧化碳的所述部分。
120.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁包括由選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱的植物體獲得的糖汁。
121.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁包括用選自浸提和碾壓的方法從植物體獲得的液體。
122.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述溶解物包括以選自二氧化碳?xì)怏w、碳酸根離子、碳酸氫根離子和碳酸的形式存在的二氧化碳。
123.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述至少一種對(duì)與所述糖汁的界面作出響應(yīng)的氣體，其中所述至少一種氣體的分壓使得一部分所述量的二氧化碳從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述界面處的選自大氣氣體、過濾大氣氣體、洗滌過的大氣氣體和凈化氣體的所述至少一種氣體中。
124.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁具有一定pH值，其中在不加入堿的情況下，隨著所述量的二氧化碳的所述部分轉(zhuǎn)移到所述至少一種氣體中，所述糖汁的所述pH值升高。
125.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述的堿選自氧化鈣、氫氧化鈣和石灰乳。
126.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述配置成使對(duì)所述界面作出響應(yīng)的所述至少一種氣體與所述糖汁相混合的至少一種氣體注射器，包括帶有通過流體學(xué)與所述糖汁相連接的開孔的氣體輸送導(dǎo)管。
127.如權(quán)利要求126所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁的所述流包括所述糖汁的連續(xù)流。
128.如權(quán)利要求127所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁的所述連續(xù)流進(jìn)一步包括可變調(diào)節(jié)的流速。
129.如權(quán)利要求128所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述可變調(diào)節(jié)的流速對(duì)所述糖汁中含有的所述量的二氧化碳作出響應(yīng)。
130.如權(quán)利要求126所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述糖汁的所述流包括所述糖汁的間歇流。
131.如權(quán)利要求130所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中間歇流對(duì)所述糖汁中含有的所述量的二氧化碳作出響應(yīng)。
132.如權(quán)利要求126所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述至少一種氣體注射器具有可變調(diào)節(jié)的流速。
133.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中與所述糖汁的所述界面具有可變調(diào)節(jié)的表面積。
134.如權(quán)利要求133所述的糖汁提純系統(tǒng)，進(jìn)一步包括氣體分布元件，以便使所述至少一種氣體分布在所述糖汁的幾乎全部體積中。
135.如權(quán)利要求134所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述氣體分布元件包括泵的葉輪。
136.如權(quán)利要求134所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述氣體分布元件包括減小所述糖汁流在其中流動(dòng)的導(dǎo)管的尺寸。
137.如權(quán)利要求119所述的糖汁提純系統(tǒng)，進(jìn)一步包括所述糖汁流上的減壓源。
138.如權(quán)利要求137所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述減壓源包括通過流體學(xué)與所述糖汁的所述界面相連接的大氣壓。
139.如權(quán)利要求137所述的糖汁提純系統(tǒng)，其中所述減壓源包括通過流體學(xué)與所述糖汁的所述界面相連接的真空泵。
140.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括以下步驟a)從植物體獲得糖汁；b)將糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的特性的氣體中；c)將使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間。
141.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述植物體選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱。
142.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中從所述植物體中獲取糖汁的所述步驟包括對(duì)所述植物體進(jìn)行浸提以獲得所述糖汁。
143.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中從所述植物體中獲取糖汁的所述步驟包括對(duì)所述植物體進(jìn)行碾磨以獲得所述糖汁。
144.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述至少一種物質(zhì)選自氣體、酸、揮發(fā)性有機(jī)化合物、醇、醛、酮、酯、腈、硫醚、吡嗪、二氧化碳、碳酸、二氧化硫、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、正丁酸、馬來酸、丙酸、3-甲基丁酸、丁酸、戊酸、5-甲基己酸、己酸、庚酸和乳酸。
145.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述具有氣體特性的氣體選自氣體混合物、空氣、過濾空氣、氧氣和臭氧。
146.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃之間的步驟。
147.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)使所述糖汁保持在選自60℃至80℃的范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
148.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在將所述糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
149.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中，使所述糖汁保持在選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
150.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在將所述糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
151.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的步驟。
152.如權(quán)利要求151所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述的降低壓力包括低于大氣壓的壓力。
153.如權(quán)利要求152所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃之間的步驟。
154.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在將所述糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述糖汁保持選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
155.如權(quán)利要求154所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在將糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
156.如權(quán)利要求152所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在將糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中使所述糖汁保持在選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
157.如權(quán)利要求152所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在將糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
158.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括使所述糖汁和具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大的步驟。
159.如權(quán)利要求158所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中使所述糖汁和具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大的所述步驟包括使所述糖汁分散到所述氣體中。
160.如權(quán)利要求158所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中使所述糖汁和具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大的步驟包括將所述糖汁噴霧到所述氣體中。
161.如權(quán)利要求158所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中使所述糖汁和具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大的所述步驟包括使所述糖汁遍布在物質(zhì)表面積上。
162.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間的所述步驟，包括將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中水合氫離子濃度降低的時(shí)間。
163.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間的所述步驟，包括將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述至少一種生成水合氫離子的物質(zhì)的量減少的時(shí)間。
164.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中將使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間的所述步驟，使所述糖汁的pH值提高選自0.1pH、0.2pH、0.3pH、0.4pH、0.5pH、0.6pH、0.7pH、0.8pH、0.9pH、1.0pH、1.1pH、1.2、pH1.3、pH1.4、pH1.5、pH1.6、pH1.7、pH1.8、pH1.9、2.0pH的量。
165.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間的所述步驟，使加入到所述糖汁中以建立在大約11.0至大約12.0之間的初始pH值所需的堿量有所減少。
166.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間的所述步驟，使加入到所述糖汁中以建立在大約11.5至大約12.5之間的初始pH值所需的堿量有所減少。
167.如權(quán)利要求140所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間的所述步驟，使加入到一定體積的所述糖汁中以建立與所述糖汁中至少一種物質(zhì)的等電點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的pH值所需的堿量有所減少。
168.如權(quán)利要求165、166或167所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述的堿選自氧化鈣、氫氧化鈣和石灰乳。
169.按照權(quán)利要求140、141、142、143、145、146、147、151、152、153、154、158或159所述的方法進(jìn)行處理的糖汁。
170.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括下列步驟a)獲得植物體；b)對(duì)植物體進(jìn)行浸提以獲取浸出糖汁；c)將植物廢絲轉(zhuǎn)移到壓榨機(jī)中；d)對(duì)所述植物廢絲進(jìn)行壓榨以獲得廢絲壓榨糖汁；e)將廢絲壓榨糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體中；f)將使所述至少一種物質(zhì)從所述廢絲壓榨糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述廢絲壓榨糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間。
171.如權(quán)利要求170所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將所述至少一種物質(zhì)含量降低的廢絲壓榨糖汁送回到浸提器中。
172.如權(quán)利要求170所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述對(duì)植物體進(jìn)行浸提以獲取糖汁的步驟包括用所述至少一種物質(zhì)含量降低的廢絲壓榨糖汁對(duì)植物體進(jìn)行浸提。
173.按照權(quán)利要求170、171或172所述的方法進(jìn)行處理的廢絲壓榨糖汁。
174.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括以下步驟a)獲得植物體；b)對(duì)植物體進(jìn)行浸提以獲取浸出糖汁；c)將浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體中；d)將使所述至少一種物質(zhì)從所述浸出糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述浸出糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間。
175.如權(quán)利要求174所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將其中所述至少一種物質(zhì)含量降低的所述浸出糖汁與所述植物體混合的步驟。
176.如權(quán)利要求175所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將其中所述至少一種物質(zhì)的含量降低的所述浸出糖汁與所述植物體分離的步驟。
177.如權(quán)利要求176所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將與其中所述至少一種物質(zhì)含量降低的所述浸出糖汁相混合的所述植物體輸送到浸提器中的步驟。
178.如權(quán)利要求177所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將其中所述至少一種物質(zhì)含量降低的所述浸出糖汁輸送到預(yù)加灰槽中的步驟。
179.如權(quán)利要求174所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述浸出糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃之間的步驟。
180.如權(quán)利要求174所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述浸出糖汁保持在選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
181.如權(quán)利要求174所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在使所述糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，所述浸出糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度，。
182.如權(quán)利要求174所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將浸出糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的步驟。
183.如權(quán)利要求182所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述的降低壓力包括低于大氣壓的壓力。
184.如權(quán)利要求183所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使浸出糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃之間的步驟。
185.如權(quán)利要求183所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使浸出糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述浸出糖汁保持在選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
186.如權(quán)利要求183所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在使浸出糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
187.如權(quán)利要求183所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使浸出糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中使所述浸出糖汁保持在選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
188.如權(quán)利要求183所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在使浸出糖汁暴露在降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中，所述浸出糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
189.按照權(quán)利要求174、175、176、177、178、179、182、183或183所述的方法進(jìn)行處理的浸出糖汁。
190.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括下列步驟a)獲得植物體；b)對(duì)植物體進(jìn)行浸提以獲取浸出糖汁；c)將所述至少一種物質(zhì)含量降低的浸出糖汁與所述植物體混合；d)對(duì)所述植物體與所述浸出糖汁進(jìn)行分離；e)使浸出糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述浸出糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣體中；f)將使所述至少一種物質(zhì)從所述浸出糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性保持一段足以使所述浸出糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間。
191.如權(quán)利要求190所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括對(duì)其中所述至少一種物質(zhì)含量降低的所述浸出糖汁與所述植物體進(jìn)行分離的步驟。
192.如權(quán)利要求191所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將與其中所述至少一種物質(zhì)含量降低的所述浸出糖汁相混合的所述植物體輸送到浸提器中的步驟。
193.如權(quán)利要求191所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括將其中所述至少一種物質(zhì)含量降低的所述浸出糖汁輸送到預(yù)加灰槽中的步驟。
194.如權(quán)利要求190所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述浸出糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃之間的步驟。
195.如權(quán)利要求190所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述浸出糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述浸出糖汁保持選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
196.如權(quán)利要求190所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在使所述浸出糖汁暴露在具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，所述浸出糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
197.如權(quán)利要求190所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括使所述浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的步驟。
198.如權(quán)利要求197所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述的降低壓力包括低于大氣壓的壓力。
199.如權(quán)利要求198所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃之間的步驟。
200.如權(quán)利要求190所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，使所述浸出糖汁保持選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
201.如權(quán)利要求198所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在使所述浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟開始時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
202.如權(quán)利要求198所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，進(jìn)一步包括在使所述浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中，使所述浸出糖汁保持選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定溫度的步驟。
203.如權(quán)利要求198所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中在使所述浸出糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中的所述步驟進(jìn)行過程中，所述浸出糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
204.按照權(quán)利要求190、191、192、193、194、197、198或199的方法進(jìn)行處理的浸出糖汁。
205.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括以下步驟a)獲得植物體；b)從至少部分所述植物體中移出糖汁；c)使所述糖汁達(dá)到60℃至80℃之間的恒溫；d)使所述糖汁在恒溫下暴露在氣體混合物中；e)將至少一部分所述溶解物從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中；f)減少所述糖汁中的所述溶解物。
206.如權(quán)利要求205所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述植物體包括制糖甜菜，而且其中所述糖汁包括由所述制糖甜菜得到的浸出糖汁，其中所述恒溫包括選自大約65℃和大約75℃之間的恒溫。
207.如權(quán)利要求205所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述植物體包括制糖甜菜，其中所述糖汁包括由所述制糖甜菜得到的浸出糖汁，其中所述恒溫包括選自大約68℃和大約72℃之間的恒溫。
208.如權(quán)利要求205所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述氣體混合物包括大氣氣體。
209.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括以下步驟a)由植物體中獲取糖汁；b)使所述糖汁達(dá)到60℃至80℃之間的溫度；c)使所述糖汁在所述溫度下暴露在氣體混合物中；d)將至少一部分所述溶解物從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體混合物中；e)將已有所述糖汁中所述部分的所述至少一種物質(zhì)被轉(zhuǎn)移進(jìn)來的所述氣體混合物除去，由此糖汁中所述至少一種物質(zhì)的含量減少。
210.一種對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，包括以下步驟a)由植物體中獲取糖汁；b)將糖汁暴露在具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的分壓的氣體中；c)將使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁中轉(zhuǎn)移出來的所述分壓保持一段足以使所述糖汁中所述至少一種物質(zhì)的量減少的時(shí)間。
211.一種糖汁處理系統(tǒng)，包括a)糖汁分散元件；b)糖汁分散到其中的氣體，其中所述氣體具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性；c)可變調(diào)節(jié)氣流發(fā)生器，其使所述氣體流足以保持使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的所述氣體特性；d)氣體排放元件，通過其排放所述氣體的所述流。
212.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁是由選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱的植物體得到的。
213.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括浸提器，而且其中所述糖汁包括制糖甜菜浸出糖汁。
214.如權(quán)利要求212所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括碾磨機(jī)，而且其中所述糖汁包括碾出的甘蔗汁。
215.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述至少一種物質(zhì)選自氣體、酸、揮發(fā)性有機(jī)化合物、醇、醛、酮、酯、腈、硫醚、吡嗪、二氧化碳、碳酸、二氧化硫、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、正丁酸、馬來酸、丙酸、3-甲基丁酸、丁酸、戊酸、5-甲基己酸、己酸、庚酸和乳酸。
216.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述具有氣體特性的氣體選自氣體混合物、空氣、過濾空氣、氧氣和臭氧。
217.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加熱器以便在所述糖汁分散到具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中時(shí)，使所述糖汁的溫度達(dá)到選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定的溫度。
218.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中在所述糖汁分散到具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
219.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括減壓發(fā)生器以便使具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體的壓力降低。
220.如權(quán)利要求219所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述氣體的所述降低壓力包括低于大氣壓的壓力。
221.如權(quán)利要求219所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二加熱器以便在所述糖汁分散到所述降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中時(shí)，使所述糖汁的溫度達(dá)到60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定的溫度。
222.如權(quán)利要求219所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中在所述糖汁分散到所述降低壓力的具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
223.如權(quán)利要求211所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁通過第一容器中的第一糖汁分散元件分散到具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中。
224.如權(quán)利要求219所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁通過第二容器中第二糖汁分散元件分散到所述降低壓力的具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中。
225.如權(quán)利要求223所述的糖汁處理系統(tǒng)，在所述第一容器中進(jìn)一步包括折流板以使所述糖汁與具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大。
226.如權(quán)利要求224所述的糖汁處理系統(tǒng)，在所述第二容器中進(jìn)一步包括折流板以使所述糖汁與具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大。
227.如權(quán)利要求223或224所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁分散元件包括噴嘴。
228.一種糖汁處理系統(tǒng)，包括a)糖汁分散元件；b)糖汁分散到其中的降低壓力的氣體，其中所述降低壓力的氣體具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性；和c)可變調(diào)節(jié)氣流發(fā)生器，其使所述氣體保持在所述降低的壓力下以便使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中。
229.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁是由選自甘蔗、制糖甜菜和甜高粱的植物體得到的。
230.如權(quán)利要求229所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括浸提器，而且其中所述糖汁包括制糖甜菜浸出糖汁。
231.如權(quán)利要求229所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括碾磨機(jī)，而且其中所述糖汁包括碾出的甘蔗汁。
232.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述至少一種物質(zhì)選自氣體、酸、揮發(fā)性有機(jī)化合物、醇、醛、酮、酯、腈、硫醚、吡嗪、二氧化碳、碳酸、二氧化硫、磷酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸、檸檬酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、乳酸、羥基乙酸、吡咯烷酮-羧酸、甲酸、乙酸、正丁酸、馬來酸、丙酸、3-甲基丁酸、丁酸、戊酸、5-甲基己酸、己酸、庚酸和乳酸。
233.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述降低壓力的氣體選自氣體混合物、空氣、過濾空氣、氧氣和臭氧。
234.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)加熱器以便在所述糖汁分散到具有所述降低壓力的所述氣體中時(shí)，使所述糖汁達(dá)到選自60℃至80℃范圍內(nèi)的基本恒定的溫度，其中所述氣體允許所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中。
235.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中在所述糖汁分散到具有所述降低壓力的所述氣體中時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度，其中所述氣體允許所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中。
236.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括氣流發(fā)生器以產(chǎn)生具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的氣流。
237.如權(quán)利要求236所述的對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行處理的方法，其中所述具有氣體特性的氣體選自氣體混合物、空氣、過濾空氣、氧氣和臭氧。
238.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括第二加熱器以便在所述糖汁分散到具有使至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中時(shí)，使所述糖汁達(dá)到大約60℃至大約80℃范圍內(nèi)的基本恒定的溫度。
239.如權(quán)利要求238所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中在所述糖汁分散到具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體中時(shí)，所述糖汁具有選自大約60℃、大約61℃、大約62℃、大約63℃、大約64℃、大約65℃、大約66℃、大約67℃、大約68℃、大約69℃、大約70℃、大約71℃、大約72℃、大約73℃、大約74℃、大約75℃、大約76℃、大約77℃、大約78℃、大約79℃和大約80℃的溫度。
240.如權(quán)利要求228所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁通過第一容器中的第一糖汁分散元件分散到具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性并具有降低壓力的所述氣體中。
241.如權(quán)利要求236所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁通過第二容器中第二糖汁分散元件分散到具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體流中。
242.如權(quán)利要求240所述的糖汁處理系統(tǒng)，在所述第一容器中進(jìn)一步包括折流板以使所述糖汁與具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大。
243.如權(quán)利要求241所述的糖汁處理系統(tǒng)，在所述第二容器中進(jìn)一步包括折流板以使所述糖汁與具有使所述至少一種物質(zhì)從所述糖汁轉(zhuǎn)移到所述氣體中的氣體特性的所述氣體之間的界面面積增大。
244.如權(quán)利要求241所述的糖汁處理系統(tǒng)，其中所述糖汁分散元件包括噴嘴。
全文摘要
一種通過以下步驟對(duì)由植物體獲得的糖汁進(jìn)行提純的方法將糖汁(1)暴露在具有將至少一種物質(zhì)從所述糖汁中轉(zhuǎn)移到所述氣體中的特性的氣體(3)中以使糖汁中所述物質(zhì)的量減少，一種用于實(shí)現(xiàn)該方法的糖汁提純系統(tǒng)和該方法的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C13B20/02GK1688720SQ03824068
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月13日
發(fā)明者D·O·桑德斯 申請(qǐng)人:納爾科公司