运行温度对紫外线处理蔗糖（和其他糖浆）的影响

作者： Brian Grochowski

紫外线消毒最常见但却被误解的应用之一是用于处理糖浆，如液态蔗糖。蔗糖在饮料行业中非常普遍，可用于风味水，碳酸饮料，茶饮品等。虽然用蔗糖糖浆制成的饮料与使用高果糖浆相比，消费者的口感会更好，但要保持蔗糖不受微生物污染的挑战更大 。在一个普通的67白利糖度蔗糖溶液中，由于水的活性，嗜温菌，酵母和霉菌都是潜在的微生物污染物。

因此，许多工厂在高温下储存蔗糖糖浆。典型的储存温度范围为90F -125F。这有助于减少微生物的滋生，同时较高的温度也有助于降低糖浆的粘度，提高溶解度并最大程度地减少结晶。

从紫外线的角度看，蔗糖消毒是一个有趣的挑战。与水消毒应用不同，您不能在无糖浆流动条件下使用紫外线系统，否则会将一些糖焦化到灯周围的石英套管上。因此，在考虑使用紫外线技术消毒糖浆时，必须考虑一些工艺因素。在这个应用中，UV系统需要在灯启动和冷却期间保持恒定的流量。由于该应用通常需要较高的输出，因此也需要考虑最小的流量。

除了这些工艺方面的考虑外，较高的工作温度也限制了可应用的UV技术的类型。低压和中压紫外线技术在不同温度条件下的性能不同。

1. 中压紫外线-中压灯含有汞和惰性气体(氩)。激发后，灯中的汞气化产生UVC，内部气压约为100 psi。 由于较高的压力，并且由于在操作过程中灯表面温度达到约1500F，因此这种灯在0至180华氏度的较大水温范围内保持稳定。
2. 低压高强输出(LPHO)紫外线-汞齐灯含有汞和金属卤化物（汞齐）以及惰性气体的混合物。LPHO系统的内部气压较低，约为0.0002 psi，表面温度约为230F。 因此，当在低水温（即<40F）下运行时，紫外灯管无法提供稳定的输出。LPHO的最高水温为104F，因为高于此温度将导致灯管过热。 高于104F的温度将损坏汞齐，这至少会大大降低灯管的性能，更糟糕的是，会导致灯管完全失效。

参见下面的温度曲线。当中压紫外线在大范围的温度范围内表现出稳定性时，低压或低压高强灯管的性能即使在40F-104F允许工作温度窗口内也会下降20%-30%。

因此， 蔗糖糖浆消毒应用需要中压紫外线才能正常运行。

除了工艺挑战和工作温度挑战之外，蔗糖溶液的紫外线穿透率通常也很低。根据糖浆的质量，UVT可能低至0%(对于一些琥珀色的糖浆)或高至50%。了解所有这些要点对于确保紫外线消毒系统适用于糖浆应用是至关重要的。