CN116600656A - 原料糖及精制糖的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提出原料糖及精制糖的制造工艺,能够使用由微细泡构成的臭氧将不仅影响精制糖的制造工艺的各工序、也对原料糖的制造工艺的各工序造成大影响的微细的浊质成分高效地除去。从甜味资源作物精制精制糖的制造工艺构成为,具有从甜味资源作物制造原料糖的原料糖的制造工艺和从原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺,原料糖的制造工艺和精制糖的制造工艺中的至少一种制造工艺包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
Description
技术领域
本发明涉及从甜味资源作物制造原料糖的工艺,进一步涉及从原料糖制造精制糖的工艺。
背景技术
例如,为了从甘蔗、甜菜等甜味资源作物制造无色透明的精制糖,通常能够分为从甜味资源作物制造红茶色的原料糖的原料糖制造工艺和从红茶色的原料糖精制无色透明的精制糖的精制糖制造工艺。
原料糖的制造工艺多在培育甜味资源作物的农场附近进行,该处制造的原料糖被运往世界各地的精制糖工厂,在各工厂的精制糖的制造工艺中制造为无色透明的精制糖(例如专利文献1)。
现有的原料糖的制造工艺例如通常具有下述工序:使用压榨机对甘蔗进行压榨来精制糖液(榨汁)的压榨工序;在糖液中加入石灰并放入连续沉淀槽使杂质沉淀进行除去的工序;将水分从沉淀后的上清液除去来精制高浓度的浆料的浓缩工序;在真空的结晶罐中对浆料进行熬煮来精制蔗糖的结晶的结晶工序;使用离心分离机分成结晶(原料糖)和蜜的分离工序;和将分离得到的结晶放入干燥机使其干燥的干燥工序。
另一方面,现有的精制糖的制造工艺例如通常具有下述工序:洗糖工序,其在原料糖中加入高浓度的砂糖液使其溶解,通过使用离心分离机将覆盖原料糖的结晶表面的蜜膜分离,从而精制杂质被除去的洗糖;碳酸饱和工序,其在洗糖中加水来制作规定浓度的糖液(原液),并在根据需要作为脱色辅助剂添加有粉炭的糖液中加入石灰,吹入二氧化碳气体而生成碳酸钙,使碳酸钙吸附杂质将其去除;加压过滤工序,其通过对碳酸饱和后的糖液进行加压过滤而分离为碳酸钙和糖液;骨炭工序,其进一步通过使糖液通过骨炭而使糖液脱色;第1检查过滤工序,其通过从骨炭中通过而由过滤机将糖液中包含的微粉炭除去;离子交换树脂工序,其通过从离子交换树脂中通过而将糖液中包含的色素除去;第2检查过滤工序,通过从离子交换树脂中通过而将糖液中包含的微细物用过滤机除去以精制透明的糖液(纯液);和结晶工序,其通过将透明的糖液(纯液)在真空的结晶罐中加热/浓缩来精制由无色透明的蔗糖结晶构成的精制糖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表平9-511651号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在压榨甘蔗时,原料糖中包含大量纤维素、果胶酸钙等作为甘蔗的细胞壁、植物纤维质等微细分解而生成的微细的浊质成分,很难在上述洗糖工序或碳酸饱和工序中将这样的微细的浊质成分除去。
因此,特别是在精制糖的制造工艺中的第1检查过滤工序中,存在微细的浊质成分堵塞过滤机而过滤压变高的问题。对这一点考虑降低糖液浓度的措施以免过滤压升高,在该情况下,由于需要在结晶工序中增大结晶化所需的蒸气使用量,因此结果存在能量成本高涨的问题。
此外,由于微细的浊质成分堵塞精制糖的制造工艺中的骨炭工序中的骨炭或离子交换树脂工序中的离子交换树脂而脱色能力容易大幅降低,因此还存在必须增大粉炭使用量的问题。
为了解决上述现有技术中的问题,本发明的课题在于提出原料糖及精制糖的制造工艺,能够使用由微细泡(也称为微泡,以下相同)构成的臭氧高效地将不仅影响精制糖的制造工艺的各工序、也对原料糖的制造工艺的各工序造成大影响的微细的浊质成分分解除去。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的手段中的本发明的主要第1手段为从甜味资源作物精制精制糖的制造工艺,其特征在于,
具有从甜味资源作物精制原料糖的原料糖的制造工艺和从所述原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺,
所述原料糖的制造工艺和所述精制糖的制造工艺中的至少一种制造工艺包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将所述糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
在本发明第1主要手段中,能够将原料糖的制造工艺和精制糖的制造工艺的各糖液中包含的微细的浊质成分分别分解除去、或至少将精制糖的制造工艺的糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
另外,本发明的主要第2手段是从甜味资源作物制造原料糖的原料糖的制造工艺,其特征在于,
包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将所述糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
在本发明第2主要手段中,能够将原料糖的制造工艺的糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
另外,本发明的主要第3手段是从原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺,其特征在于,
包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将所述糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
在本发明第3主要手段中,能够将精制糖的制造工艺的糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
另外,本发明的其他手段在上述主要第1手段或主要第2手段中加入下述手段、即,
原料糖的制造工艺具有下述工序:
压榨工序,其将甘蔗放入压缩机榨出,精制包含蔗糖的糖液;钙化清洗工序,其在糖液中加入石灰;连续沉淀工序,其将加入有石灰的糖液放入连续沉淀槽使杂质沉淀;浓缩工序,其将连续沉淀槽的上清液浓缩来精制浆料;结晶工序,其在真空的结晶罐中对浆料进行熬煮而制作蔗糖的结晶;分离工序,其放入离心分离机而分为蔗糖的结晶和蜜;和干燥工序,其使分离后的蔗糖的结晶干燥,
在所述压榨工序之后具备臭氧处理工序。
在上述方式中,在将甜味资源作物设为甘蔗的原料糖的制造工艺中,能够将糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
另外,本发明的其他手段在上述主要第1手段或主要第2手段中加入下述手段、即,
原料糖的制造工艺具有下述工序:
切断工序,其将甜菜切断为规定的形状;提取工序,其从切断后的甜味资源作物提取糖液;碳酸饱和工序,其在糖液中加入二氧化碳气体和石灰来去除杂质;过滤工序,其精制通过对糖液进行加压过滤而将碳酸钙分离得到的糖液;离子交换树脂工序,其精制利用离子交换树脂将色素从糖液除去得到的糖液;结晶工序,其通过将所述糖液在真空的结晶罐中加热/浓缩来精制蔗糖的结晶;分离工序,其放入离心分离机以将蜜分离而取出仅为蔗糖的结晶;和干燥工序,其使在所述分离工序中得到的结晶干燥,
在所述过滤工序之后具备臭氧处理工序。
在上述手段中,能够在将甜味资源作物设为甜菜的原料糖的制造工艺中,将糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
另外,本发明的其他手段在上述主要第1手段或主要第3手段中加入下述手段、即,
精制糖的制造工艺包含下述工序:
洗糖工序,其在原料糖中加入高浓度的砂糖液使其溶解,通过使用离心分离机将覆盖原料糖的结晶表面的蜜膜分离,从而精制蜜膜中存在的杂质被除去的洗糖;
碳酸饱和工序,其在所述洗糖中加水来精制规定浓度的糖液(原液),并在根据需要作为脱色辅助剂添加有粉炭的糖液中加入石灰,进一步吹入二氧化碳气体而生成碳酸钙,使碳酸钙吸附杂质;
加压过滤工序,其对该碳酸饱和工序后的糖液进行加压过滤,将吸附有杂质的碳酸钙从该糖液去除并分离;
骨炭工序,其使该加压过滤工序后的糖液从骨炭中通过来脱色;
第1检查过滤工序,其精制通过使糖液通过过滤机而微粉炭被除去的糖液(粗液);
离子交换树脂工序,其使所述糖液(粗液)通过离子交换树脂以将色素除去;
第2检查过滤工序,其使该离子交换树脂工序后的糖液通过过滤机以将微细物除去来精制透明的糖液(纯液);和
结晶工序,其通过将所述糖液在真空的结晶罐中加热/浓缩来精制无色透明的蔗糖的结晶,
在所述加压过滤工序之后具备臭氧处理工序。
在上述手段中,在具体的精制糖的制造工艺中,能够将糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
另外,本发明的其他手段在上述手段中加入省略骨炭工序和碳酸饱和工序中的至少一者的处理。
在上述手段中,能够降低碳酸饱和工序、骨炭工序所需的制造成本。
另外,本发明的其他手段在上述任一种手段加入下述处理、即,
臭氧处理工序是使用搅拌机在糖液中搅拌混合臭氧的微细泡的处理。
在上述手段中,能够使臭氧的微细泡混入糖液中并高效地使其溶入,能够高效地进行糖液中包含的微细的浊质成分分解而蔗糖不分解的臭氧选择性反应。
发明效果
本发明成为上述构成,因此具有以下所述的效果。
在原料糖的制造工艺及精制糖的制造工艺中,由于具有臭氧处理工序,因此能够将微细的浊质成分分解除去,因此能够省略碳酸饱和工序。
另外,在精制糖的制造工艺中,由于无需降低糖液的浓度以免过滤压变高,因此能够抑制结晶工序中的蒸气使用量增大,结果能够防止能量成本高涨。
此外,由于能够大幅减少粉炭的使用量,因此能够降低制造成本。
此外,在精制糖的制造工艺中,由于能够在过滤机及离子交换树脂中抑制微细的浊质成分堵塞、使脱色能力提高,因此能够省略骨炭工序,结果能够降低制造成本。
附图说明
图1是作为本发明第1实施例示出原料糖的制造工艺的一例的流程图。
图2是示出臭氧处理工序的概略图。
图3是作为本发明第2实施例示出精制糖的制造工艺的一例的流程图。
图4是作为第1实施例的变形例示出原料糖的制造工艺的一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
图1是作为本发明第1实施例示出原料糖的制造工艺的一例的流程图,图2是示出臭氧处理工序的概略图。
本发明是用于从甜味资源作物制造作为最终精制物的精制糖的工艺,以下将从甜味资源作物制造原料糖的原料糖的制造工艺作为第1实施例、将从原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺作为第2实施例来说明。
首先,作为第1实施例,对从甜味资源作物制造原料糖的原料糖的制造工艺进行说明。
图1是甜味资源作物为甘蔗的情况的例子,如步骤A1所示,在将收割的甘蔗通过切刀、碎纸机等切断得细后,一边加水一边放入压缩机榨出,精制包含蔗糖的糖液(榨汁)(压缩工序)。接下来,在步骤A2中,在该糖液中加入石灰(钙化清洗工序),进一步在步骤A3中放入连续沉淀槽使杂质沉淀(连续沉淀工序)。
接下来,如步骤A4所示,对连续沉淀工序后的糖液进行臭氧处理(臭氧处理工序)。
臭氧处理工序是使臭氧产生器1产生的臭氧气体溶入糖液中的工序。因而,在本发明中,如图2所示,使用微泡发生装置2,将臭氧产生器1产生的浓度及流量得到控制的臭氧气体生成为50μm~100μm的微细泡并提取到容器3内的糖液中,并且,使用搅拌机4将微细泡搅拌混合到糖液中。在这里,若使用搅拌机4,则能够使臭氧的微细泡分散到糖液中,变得更加高效。其结果,能够高效地进行糖液中包含的微细浊质成分(纤维素、果胶酸钙等)分解而蔗糖不分解的臭氧的选择性反应。由此,分解得到的微细浊质成分累积于臭氧的微细泡的表面,凝集成为块6,沉降在容器3的底部。由此,通过使包含块6的糖液通过过滤器7进行过滤,从而能够获得微细浊质成分被除去的糖液。
接下来,精制将臭氧处理得到的糖液在步骤A5的浓缩工序中浓缩得到的浆料。
在接下来的步骤A6中,在真空的结晶罐中对浆料进行熬煮,制作蔗糖的结晶(结晶工序),在步骤A7的分离工序中放入离心分离机而分为蔗糖的结晶和蜜后,在步骤A8的干燥工序中使蔗糖的结晶干燥,从而制造红茶色的原料糖。
按照这种方式制造的原料糖在各地的精制糖工厂中精制为精制糖。
图3是作为本发明第2实施例示出从原料糖精制精制糖的制造工艺的一例的流程图。
原料糖的结晶表面由包含大量杂质的蜜膜覆盖,因此,在步骤B1的洗糖工序中,将蜜膜从结晶表面分离以进行杂质除去。具体来说,在原料糖中加入高浓度的砂糖液使结晶表面的蜜膜溶解,精制使用离心分离机将蜜膜从原料糖的结晶表面分离除去的洗糖。
需要说明的是,在骨炭工序(B5)、离子交换树脂工序(B7)、第1检查过滤工序(B6)及第2检查过滤工序(B8)中脱色能力不充分、结晶化的砂糖的色值不符合标准的情况下,在这里,根据需要在糖液中添加作为脱色辅助剂的粉炭。但是,根据后述的臭氧处理工序(B4)的效果,在显著发挥上述工序中的脱色效果的情况下,也可以省略粉炭的添加。
在接下来的步骤B2的碳酸饱和工序中,在洗糖中加水制得的规定浓度的糖液(原液)中加入石灰,吹入二氧化碳气体而生成碳酸钙,使碳酸钙吸附杂质将其去除。在步骤B3的加压过滤工序中,精制通过对碳酸饱和处理后的糖液加压过滤而将碳酸钙分离得到的糖液。
步骤B4的臭氧处理工序与上述原料糖的制造工艺的步骤A4相同(参见图2),使臭氧产生器1产生的臭氧气体溶入糖液中,将微细浊质成分(纤维素、果胶酸钙等)除去。但是,由于经过加压过滤工序的糖液的糖浓度高,因此,通常的臭氧气体很难溶入糖液中。因而,将臭氧产生器1产生的臭氧气体使用微泡发生装置2制成50μm~100μm的微细泡并提取到容器3内的糖液中,并且,使用搅拌机4将臭氧的微细泡搅拌混合到粘度高的糖液中,高效地进行臭氧的选择性反应,从而精制微细浊质成分被除去的糖液。
在接下来的步骤B5的骨炭工序中,通过使糖液通过烧制牛骨得到的多孔质的炭(骨炭),从而使糖液脱色。接下来,在步骤B6的第1检查过滤工序中,精制通过在骨炭工序中从骨炭中通过而将糖液中包含若干的骨炭的微粉炭由过滤机除去的糖液(粗液)。进一步,在步骤B7的离子交换树脂工序中,使糖液(粗液)通过离子交换树脂以将微细的杂质吸附除去,并将离子水平的色素除去,在接下来的步骤B8的第2检查过滤工序中,在离子交换树脂工序中通过从离子交换树脂中通过而将糖液中包含的微细物由过滤机除去,从而精制透明的糖液(纯液:FL)。
接下来,经过在真空的结晶罐中对透明的糖液进行加热/浓缩的步骤B9的结晶工序,从而制得作为最终产物的精制糖。
上述臭氧处理工序具备原料糖的制造工艺和精制糖的制造工艺中的至少一者即可。即,精制糖的制造工艺的臭氧处理工序(步骤B4)在从经过不具有臭氧处理工序(步骤A4)的原料糖的制造工艺制造的原料糖制造精制糖的情况下特别有效,在原料糖的制造工艺具有臭氧处理工序(步骤A4)以将微细浊质成分充分除去的情况下,也可以构成为精制糖的制造工艺不具有臭氧处理工序(步骤B4)。另外,即使在原料糖的制造工艺具有臭氧处理工序(步骤A4)的情况下,也由于在精制糖的制造工艺具备臭氧处理工序(步骤B4)的情况下双重地进行臭氧处理工序,因此能够精制微细浊质成分被更完全除去的糖液。
图4是作为第1实施例的变形例示出原料糖的制造工艺的一例的流程图。需要说明的是,图4是甜味资源作物为甜菜(也称为beta vulgaris、beet)的情况。
在步骤C1中,在收获后将清洗后的甜菜的根部细长地切断为规定的形状(切断工序),在步骤C2中将切断后的甜菜浸入温水中,提取将糖分提取后的糖液(提取工序)。在步骤C3中,与上述步骤B2同样地,使用二氧化碳气体和石灰从糖液中去除杂质(碳酸饱和工序),在接下来的步骤C4中,通过与上述步骤B3同样地对碳酸饱和后的糖液进行加压过滤,从而精制将碳酸钙分离得到的糖液(过滤工序)。
然后,在步骤C5中,与上述步骤A4及B4同样地对糖液进行臭氧处理工序,精制微细的浊质成分被除去的糖液。进而,在步骤C6中,使臭氧处理得到的糖液通过离子交换树脂以吸附杂质并进行色素除去,精制透明的糖液(纯液)(离子交换树脂工序)。
然后,在步骤C7中,通过在真空的结晶罐中对透明的糖液进行加热/浓缩,从而制备无色透明的蔗糖结晶(结晶工序),在步骤C8中,将其放入离心分离机将蜜分离,取出仅为蔗糖的结晶(分离工序),在最后的步骤C9中,使分离工序中得到的结晶干燥,制得作为最终产物的原料糖。
如以上说明,在说明从甜味资源作物精制原料糖的原料糖的制造工艺的第1实施例及其变形例中,在步骤A4及步骤C5中具有臭氧处理工序,在说明从原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺的第2实施例中,在步骤B4中具有臭氧处理工序,从而能够将微细浊质成分分解除去,因此能够省略步骤A2、B2、C3的碳酸饱和工序。需要说明的是,在省略步骤C3的碳酸饱和工序的情况下,粉炭添加是不可或缺的。
另外,在第2实施例中,由于不需要降低糖液的浓度以免过滤压变高,因此能够抑制结晶工序中的蒸气使用量增大,结果能够防止能量成本高涨,并且,能够大幅减少粉炭的使用量,从这一点来说也能够降低制造成本。
此外,在第2实施例中,在过滤机及离子交换树脂中,能够抑制微细浊质成分的堵塞、提高脱色能力,因此能够省略步骤B5的骨炭工序。
需要说明的是,在第2实施例中,在未省略步骤B2(碳酸饱和工序)及步骤B5(骨炭工序)的情况下,能够省略粉炭添加,而在省略步骤B2(碳酸饱和工序)及步骤B5(骨炭工序)的情况下,优选增加粉炭的添加。
以上基于实施例对本发明的构成其作用效果进行了说明,但本发明的实施方式并非限定于上述实施例。
在上述实施例中,作为甜味资源作物示出甘蔗和甜菜的情况进行了说明,但本发明并非限定于上述实施例,例如也可以是砂糖稻等其他甜味资源作物的情况。
产业上的可利用性
本发明能够在更宽的区域实现精制原料糖或精制糖的领域中的用途展开。
附图标记说明
1:臭氧产生器
2:微泡发生装置
3:容器
4:搅拌机
5:叶片
6:块
7:过滤器
Claims (9)
1.一种制造工艺,为从甜味资源作物精制精制糖的制造工艺,其特征在于,
具有从甜味资源作物制造原料糖的原料糖的制造工艺和从所述原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺,
所述原料糖的制造工艺和所述精制糖的制造工艺中的至少一种制造工艺包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将所述糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
2.一种原料糖的制造工艺,为从甜味资源作物制造原料糖的原料糖的制造工艺,其特征在于,
包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将所述糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
3.一种精制糖的制造工艺,为从原料糖精制精制糖的精制糖的制造工艺,其特征在于,
包含臭氧处理工序,在该臭氧处理工序中,通过使由微细泡构成的臭氧溶入糖液中,从而将所述糖液中包含的微细的浊质成分分解除去。
4.根据权利要求1或2所述的制造工艺,其特征在于,原料糖的制造工艺具有下述工序:
压榨工序(A1),其将甘蔗放入压缩机榨出,精制包含蔗糖的糖液;钙化清洗工序(A2),其在糖液中加入石灰;连续沉淀工序(A3),其将加入有石灰的糖液放入连续沉淀槽使杂质沉淀;浓缩工序(A5),其将连续沉淀槽的上清液浓缩来精制浆料;结晶工序(A6),其在真空的结晶罐中对浆料进行熬煮来制作蔗糖的结晶;分离工序(A7),其放入离心分离机分成蔗糖的结晶和蜜;和干燥工序(A8),其通过使分离后的蔗糖的结晶干燥来精制原料糖,
在所述连续沉淀工序(A3)之后具备臭氧处理工序(A4)。
5.根据权利要求1或2所述的制造工艺,其特征在于,
原料糖的制造工艺具有下述工序:
切断工序(C1),其将甜菜切断为规定的形状;提取工序(C2),其从切断后的甜味资源作物提取糖液;碳酸饱和工序(C3),其在糖液中加入二氧化碳气体和石灰来去除杂质;过滤工序(C4),其精制通过对糖液进行加压过滤而将碳酸钙分离得到的糖液;离子交换树脂工序(C6),其精制利用离子交换树脂将色素从糖液除去得到的糖液;结晶工序(C7),其通过将所述糖液在真空的结晶罐中加热/浓缩来精制蔗糖的结晶;分离工序(C8),其放入离心分离机而将蜜分离以取出仅为蔗糖的结晶;和干燥工序(C9),其通过使在所述分离工序(C8)中得到的结晶干燥来精制原料糖,
在所述过滤工序(C4)之后具备臭氧处理工序(C5)。
6.根据权利要求1或3所述的制造工艺,其特征在于,
精制糖的制造工艺包含下述工序:
洗糖工序(B1),其在原料糖中加入高浓度的砂糖液使其溶解,通过使用离心分离机将覆盖原料糖的结晶表面的蜜膜分离,从而精制蜜膜中存在的杂质被除去的洗糖;
碳酸饱和工序(B2),其在所述洗糖中加水来精制规定浓度的糖液即原液,并在根据需要作为脱色辅助剂添加有粉炭的糖液中加入石灰,进一步吹入二氧化碳气体而生成碳酸钙,使碳酸钙吸附杂质;
加压过滤工序(B3),其对该碳酸饱和工序(B2)后的糖液进行加压过滤,将吸附有杂质的碳酸钙从该糖液去除并分离;
骨炭工序(B5),其使该加压过滤工序(B3)后的糖液通过骨炭进行脱色;
第1检查过滤工序(B6),其精制通过使糖液通过过滤机而微粉炭被除去的糖液即粗液;
离子交换树脂工序(B7),其使所述糖液即粗液通过离子交换树脂以将色素除去;
第2检查过滤工序(B8),其通过使该离子交换树脂工序(B7)后的糖液通过过滤机以将微细物除去来精制透明的糖液即纯液;和
结晶工序(B9),其通过将所述糖液即纯液在真空的结晶罐中加热/浓缩来精制无色透明的蔗糖的结晶,
在所述加压过滤工序(B3)之后具备臭氧处理工序(B4)。
7.根据权利要求6所述的制造工艺,其特征在于,
骨炭工序(B5)被省略。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制造工艺,其特征在于,
碳酸饱和工序(A2、B2、C3)被省略。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制造工艺,其特征在于,
臭氧处理工序是使用搅拌机在糖液中搅拌混合臭氧的微细泡的处理。
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