CN101176565B - 离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种除铅处理技术，具体地说是涉及一种采用离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法。本发明方法包括如下步骤：(1)沙棘原汁过滤步骤；(2)吸附除铅步骤；(3)高温灭菌步骤。本发明方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明利用离子交换技术，采用吸附剂减除沙棘果汁原料中重金属铅含量，有效降低沙棘果原汁中铅含量。本发明离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法可使产品中铅含量＜0.35mg/L，并保持沙棘果原汁中主要营养成分Vc损失率＜3％并保持沙棘原汁营养成分不变，口味清爽，口感绵软；吸附剂经洗脱再生后可反复使用。本发明离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法适用于沙棘果汁原料中重金属铅含量的减除。
Description
技术领域
本发明涉及一种除铅处理技术，具体地说是涉及一种采用离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法。
背景技术
目前国内沙棘原料除铅处理一般采用醇提、物力除铅等技术，但这些技术对于沙棘原料中铅金属含量的减除效果并不理想。离子交换法(ion exchangeprocess)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一种可逆性化学反应，此方法被广泛应用于成分分离、离子去除等方面。国内外也有将此法用于产品的除铅技术中，但在果汁除铅技术的应用方面特别是沙棘果汁原料除铅技术的应用还未见报道。
发明内容
本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法通过下述技术方案予以实现：本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法包括如下步骤：
(1)沙棘原汁过滤步骤 是将沙棘原果汁经沉淀、过滤将果泥与果汁分离的过程；
(2)吸附除铅步骤 是指在经过滤后的沙棘原果汁输入装有吸附剂的反应釜中通过离子交换吸附重金属铅的过程，吸附剂投入量为吸附剂∶沙棘果原汁＝1∶4，吸附时间1小时，吸附温度为20～25℃；
(3)高温灭菌步骤 是指经除铅后的沙棘果原汁经高温瞬时灭菌的过程，高温灭菌时间为3～5秒，灭菌温度为125～130℃，得沙棘汁成品。
本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明利用离子交换技术，采用吸附剂减除沙棘果汁原料中重金属铅含量，工艺流程强化传质过程，提高交换率和交换树脂的再生率，有效降低沙棘果原汁中铅含量。本发明离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法可使产品中铅含量＜0.35mg/L，并保持沙棘果原汁中主要营养成分Vc损失率＜3％，增强了沙棘产品的市场竞争力。本发明工艺方法可靠、适用，并保持沙棘原汁营养成分不变，口味清爽，口感绵软；吸附剂经洗脱再生后可反复使用。本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法可有效提高沙棘果汁成品的质量，提高产品的市场竞争力，使青藏高原丰富的沙棘资源得到充分有效的利用并顺利出口创汇，发挥应有的经济、社会效益。本发明离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法适用于沙棘果汁原料中重金属铅含量的减除。
附图说明
本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法有如下附图：
图1为本发明离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法技术方案作进一步描述。
如图1所示，本发明一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法包括如下步骤：
(1)沙棘原汁过滤步骤 是将沙棘原果汁经沉淀、过滤将果泥与果汁分离的过程；
(2)吸附除铅步骤 是指在经过滤后的沙棘原果汁输入装有吸附剂的反应釜中通过离子交换吸附重金属铅的过程，吸附剂投入量为吸附剂∶沙棘果原汁＝1∶4，吸附时间1小时，吸附温度为20～25℃；
(3)高温灭菌步骤是 指经除铅后的沙棘果原汁经高温瞬时灭菌的过程，高温灭菌时间为3～5秒，灭菌温度为125～130℃，得沙棘汁成品。
所述的吸附除铅步骤后设置有吸附剂洗脱步骤，指吸附剂吸附重金属铅后的固体过滤排入交换柱内投入洗脱剂经洗脱吸附剂再生的过程，洗脱剂水溶液∶吸附剂＝80∶1，洗脱时间为2小时，洗脱温度为20～25℃。
所述的吸附剂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，基体：苯乙烯-二乙烯苯共聚物；功能基：磺酸基；苯乙烯-二乙烯苯共聚物∶磺酸基＝1∶1。
所述的洗脱剂为3mol/L的NaCl水溶液。
采用吸附剂减除沙棘果汁原料中重金属铅含量后铅含量由原来0.7～1.2ppm，降低到0.3ppm以下，沙棘果汁中的主要营养成分Vc的损失低于3％。
实施例1。
(1)将沙棘原果汁经沉淀、过滤，将果泥与果汁分离；
(2)将经过滤后的沙棘原果汁输入装有吸附剂的反应釜中通过离子交换吸附重金属铅，吸附剂投入量为吸附剂∶沙棘果原汁＝1∶4，吸附时间1小时，吸附温度为20～25℃；所述的吸附剂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，基体：苯乙烯-二乙烯苯共聚物；功能基：磺酸基；苯乙烯-二乙烯苯共聚物∶磺酸基＝1∶1；强化传质过程、提高交换率，调节流速和流量，使物料达到降低铅含量的目的，采用吸附剂减除沙棘果汁原料中重金属铅含量后铅含量由原来0.7～1.2ppm，降低到0.3ppm以下，沙棘果汁中的主要营养成分Vc的损失低于3％。
(3)将在除铅后的沙棘果原汁排入消毒罐经高温瞬时灭菌的过程，高温灭菌时间为3～5秒，灭菌温度为125～130℃，装罐得沙棘汁成品。
吸附剂经洗脱再生后可反复使用。在吸附除铅步骤后设置有吸附剂洗脱步骤，指吸附剂吸附重金属铅后的固体过滤排入交换柱内投入洗脱剂经洗脱吸附剂再生的过程，洗脱剂水溶液∶吸附剂＝80∶1，洗脱时间为2小时，洗脱温度为20～25℃。所述的洗脱剂为3mol/L的NaCl水溶液。
表1沙棘果汁铅处理实验及生产数据(铅含量单位：mg/kg)
| 序号 | 日期 | 原汁含铅量 | 产地 | 使用树脂类型 | 结果 | 备注 |
| 1234567 | 06.3.2206.3.2606.3.3006.4.106.4.306.4.506.4.6 | 0.740.740.740.750.750.750.75 | BBBBBBB | AHAHAHYHYHYHYH | 0.520.460.450.0640.0520.0650.050 |
| 891011 | 06.4.706.4.806.4.906.4.10 | 0.750.750.750.75 | BBBB | QHQHQHQH | 0.230.150.080.08 |
表2有效成份损失统计表
| 吸附时间 | 温度(℃) | Vc损失率(％) | 除铅率(％) |
| ahbhchdh | I℃II℃III℃IV℃ | 0.5138 | 25-2840-4575-8086-90 |
表3生产车间扩大处理果汁实验数据(铅含量单位：mg/kg)
| 序号 | 日期 | 原汁含铅量 | 产地 | 使用树脂类型 | 结果 | 备注 |
| 123456789101112131415161718192021 | 06.4.1106.4.1106.4.1706.4.1806.6.2606.6.2606.6.2606.6.2706.6.2806.7.306.7.406.7.5(白班)06.7.5(夜班)06.7.6(白班)06.7.6(夜班)06.7.7(白班)06.7.7(夜班)06.7.9(白班)06.7.9(白班)06.7.9(夜班)06.7.10(白班) | 0.680.650.720.640.920.820.650.670.580.660.630.590.700.720.640.690.550.710.750.610.71 | AABACCAAABAABBABABBBB | QHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQHQH | 0.080.070.090.0830.240.170.140.0840.100.0810.060.150.140.560.260.350.050.240.0240.960.28 |
| 22232425 | 06.7.10(夜班)06.7.11(白班)06.7.11(夜班)06.7.12(夜班) | 0.650.710.440.50 | ABAA | QHQHQHQH | 0.440.130.120.07 |
表4QH型树脂还原试验记录
| 序号 | 日期 | 还原剂浓度 | 还原剂用量(n倍于树脂量) | 还原效果测定 | 备注 | |
| 处理前果汁铅含量(mg/kg) | 处理后果汁铅含量(mg/kg) | |||||
| 1234567891011121314 | 2006.4.142006.4.142006.4.152006.4.152006.4.162006.4.162006.4.172006.4.172006.4.182006.4.182006.4.192006.4.192006.4.202006.4.20 | 11111222233333 | A1A2A3A4B1B2B3C1C2D1D2D3E1E2 | 0.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.78 | 0.700.650.570.460.390.300.250.220.210.210.460.250.070.06 | |
注：表中QH型树脂为吸附剂A氢离子交换专用树脂。
Claims (2)
1.一种离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法，其特征在于：所述的方法包括如下步骤：
(1)沙棘原汁过滤步骤是将沙棘原果汁经沉淀、过滤将果泥与果汁分离的过程；
(2)吸附除铅步骤是指在经过滤后的沙棘原果汁输入装有吸附剂的反应釜中通过离子交换吸附重金属铅的过程，吸附剂投入量为吸附剂∶沙棘果原汁＝1∶4，吸附时间1小时，吸附温度为20～25℃；
(3)高温灭菌步骤是指经除铅后的沙棘果原汁经高温瞬时灭菌的过程，高温灭菌时间为3～5秒，灭菌温度为125～130℃，得沙棘汁成品；
所述的吸附剂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，基体为苯乙烯-二乙烯苯共聚物，功能基为磺酸基；苯乙烯-二乙烯苯共聚物∶磺酸基＝1∶1；
所述的吸附除铅步骤后设置有吸附剂洗脱步骤，指吸附剂吸附重金属铅后的固体过滤排入交换柱内投入洗脱剂经洗脱吸附剂再生的过程，洗脱剂水溶液∶吸附剂＝80∶1，洗脱时间为2小时，洗脱温度为20～25℃；
所述的洗脱剂为3mol/L的NaCl水溶液。
2.根据权利要求1所述的离子交换法减除沙棘果汁原料中重金属铅含量的方法，其特征在于：采用吸附剂减除沙棘果汁原料中重金属铅含量后铅含量由原来0.7～1.2ppm，降低到0.3ppm以下，沙棘果汁中的主要营养成分Vc的损失低于3％。
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