CN101554223A

CN101554223A - 用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法

Info

Publication number: CN101554223A
Application number: CNA2009101138855A
Authority: CN
Inventors: 李春海; 梁智群; 陈桂光; 周如金; 张玲
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-10-14

Abstract

本发明涉及食用色素领域和废水治理领域，具体说来是一种用糖蜜酒精废液生产焦糖色素，实现废水综合治理的生物技术。将酒精蒸馏塔排除的糖蜜酒精废液冷却到30～45℃，加入液氨调节pH值至7.5～8.0，加入焦糖色素用生物助剂，实现有机大分子的降解与转化，降低废液粘度，沉淀后滤去沉渣，再加入液氨，加热至130℃，反应时间为2小时，再经过沉淀，过滤或离心除去杂质，浓缩干燥即得产品焦糖色素。本发明可以消除酒精废液排放对环境的污染，又能制得食用焦糖色素，实现较好的经济效益。

Description

用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法

技术领域

本发明涉及食用色素领域和废水治理领域，具体说来是一种用糖蜜酒精废液生产焦糖色素，同时达到消除糖蜜酒精废液排放对环境的污染。

背景技术

糖蜜酒精废液是利用甘蔗糖蜜为原料生产酒精后排出的废液，其主要成分包括糖分、蛋白质、氨基酸、色素、果胶、蔗腊、纤维素、花色素等，属高浓度有机废水，化学需氧量(COD)达8～12万，生物需氧量(BOD₅)达4～6万，每生产1吨酒精约产10～15吨废液，全国糖蜜酒精产量达千万吨，因此产生的糖蜜酒精废液量相当大，如将其排放，一方面造成宝贵资源的浪费，也会给环境和生产生活造成极大破坏。

目前焦糖色素基本以葡萄糖、蔗糖或糖蜜为原料直接生产，生产工艺分为焦糖化反应和糖-胺反应制得。公开文献介绍了一种从糖蜜酒精废液提取焦糖色素的方法，是先用离心分离和筛网过滤的方法除去不溶性有机物和微量杂质，然后将所得液体经超滤膜过滤，截留物经干燥即得焦糖色素成品，但是该方法的收率只能达到14.5％，焦糖色素的回收率在90％，另外超滤膜再生困难，成本较高。再生中产生二次废水，增加了废水处理负荷。

糖蜜酒精废液的处理一直是困扰我国制糖业的环保技术难题，迄今为止，尚未找到投资省，运行费用低，达标排放可靠的方法。目前对糖蜜酒精废液的治理方法主要包括化学法、物理法、生物法以及混合法等，具体有：氧化塘法、厌氧制沼气法、蒸汽浓缩法、制单细胞饲料法、锅炉烟道气浓缩法等。以上各种方法单独或组合使用，都因其各自存在的缺陷，不能达到理想的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用先进生物技术治理糖蜜酒精废液，获得食用焦糖色素产品，即“变废为宝”，同时达到消除糖蜜酒精废液排放对环境的污染，进而创造较好的经济及社会效益。

焦糖色素是一种红褐色或黑褐色的液体胶状物或粉粒状物质，属食用色素范畴，广泛应用于饮料、酱油、陈醋、糖果、糕点等食品的着色工艺。世界卫生组织和我国食品工业协会等权威机构均把焦糖色素列为天然食用色素，我国年产天然食用色素1.8～2万吨，其中焦糖色素占80％。

实现本发明的目的可以通过如下具体工艺来实现：

将酒精蒸馏塔排出的糖蜜酒精废液冷却到30～45℃，用氨水调节酒精废液PH值至7.5～8.0，加入质量含量为0.5～5％的生物助剂，混合均匀，预反应时间1小时，沉淀后滤去沉渣，然后按每100公斤酒精废液加入5～20公斤的氨水，氨水的质量含量为20-25％，加热至130℃，反应时间为2～3小时，再经沉淀，过滤或离心除去杂质，浓缩干燥即得焦糖色素产品。

以上所述的生物助剂：是将蔗糖转酐酶、α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶或木聚糖酶等酶制剂和抗生素按照1～2∶0.2～0.3的质量比例混合均匀。上述的酶制剂可以是其中两种或多种的混合；所述的抗生素是含青霉素类、链霉素类抗生素，可以是单一的青霉素，或者是青霉素、链霉素各占50％的混合物，青霉素浓度为100IU/ml，链霉素浓度为0.1g/L。加入生物助剂的作用是实现有机大分子的降解与转化，降低废液粘度。

以上所述的沉淀过滤或离心是用离心机将沉淀物分离或用板框过滤机滤出滤渣。

本发明的有益效果是：

1、利用甘蔗糖蜜为原料生产酒精后排出的废液生产食品添加剂焦糖色素，可以解决焦糖色素的原料，节省了大量葡萄糖、蔗糖或糖蜜等原料糖，降低了生产成本，质量可靠。

2、解决了糖蜜酒精废液的处理一直是困扰我国制糖业的环保技术难题，达到消除糖蜜酒精废液排放对环境的污染，投资省，运行费用低。

具体实施方式

实施例1

提取酒精蒸馏塔排出的糖蜜酒精废液500ml，冷却到30℃，开动搅拌装置，加入氨水调节PH值至7.5，加入10ml焦糖色素用生物助剂，生物助剂为酶制剂和青霉素∶蔗糖转酐酶和α-淀粉酶1比1，酶制剂和青霉素按照1～2∶0.2～0.3的质量比例的混合物，青霉素浓度为100IU/ml，预反应时间1小时，沉淀后滤去沉渣。将清液加入容积为1升的焦糖反应釜，加入化学纯氨水50ml，封闭反应釜，升温至130℃，反应时间为2小时，静止20分钟，打开反应釜，过滤除去杂质，再经浓缩干燥得焦糖色素粉粒20g，其感官指标和理化指标均达到食品添加剂焦糖色GB8817-2001标准。

实施例2

提取酒精蒸馏塔排出的糖蜜酒精废液500ml，冷却到35℃，开动搅拌装置，加入氨水调节PH值至7.8，加入10ml焦糖色素用生物助剂，生物助剂为酶制剂和青霉素，酶制剂为α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、果胶酶质量比例1∶1∶1；酶制剂和青霉素按照1～2∶0.2～0.3的质量比例的混合物，青霉素浓度为100IU/ml，预反应时间1小时，沉淀后滤去沉渣。将清液加入容积为1升的焦糖反应釜，加入质量含量20-25％氨水50ml，封闭反应釜，升温至130℃，反应时间为2小时，静止20分钟，打开反应釜，过滤除去杂质，再经浓缩干燥得焦糖色素粉粒25g，其感官指标和理化指标均达到食品添加剂焦糖色GB8817-2001标准(见表1)。

实施例3

提取酒精蒸馏塔排除的糖蜜酒精废液500ml，冷却到40℃，开动搅拌装置，加入氨水调节PH值至8.0，加入10ml焦糖色素用生物助剂，生物助剂为酶制剂和青霉素+链霉素，酶制剂为α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、蔗糖转酐酶等量混合并和青霉素、链霉素(质量含量各占50％，青霉素浓度为100IU/ml，链霉素浓度为0.1g/L)按照酶∶抗生素1～2∶0.2～0.3的质量比例的混合物，预反应时间1小时，沉淀后滤去沉渣。将清液加入容积为1升的焦糖反应釜，加入质量含量20％的氨水50ml，封闭反应釜，升温至130℃，反应时间为2小时，静止20分钟，打开反应釜，过滤除去杂质，再经浓缩干燥得焦糖色素粉粒22g，其感官指标和理化指标均达到食品添加剂焦糖色GB8817-2001标准。

本发明所述的用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法，各实施例所得的焦糖色素色泽和外观形状为黑褐色粉状颗粒，具有焦糖色素的焦香味，产品经稀释后澄明，无混浊和沉淀。

各项主要理化指标均达到食品添加剂焦糖色GB8817-2001标准，表1所列产品指标为以上实施例2的理化指标。

表1：理化指标对照表

Claims

1、一种用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法，其特征在于：将酒精蒸馏塔排出的糖蜜酒精废液冷却到30～45℃，用氨水调节酒精废液PH值至7.5～8.0，加入质量含量为0.5～5％的生物助剂，混合均匀，预反应时间1小时，沉淀后滤去沉渣，然后按每100公斤酒精废液加入5～20公斤的氨水，氨水的质量含量为20-25％，加热至130℃，反应时间为2～3小时，再经沉淀，过滤或离心除去杂质，浓缩干燥即得焦糖色素产品。

2、根据权利要求1所述的用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法，其特征在于：所述的生物助剂是酶制剂和抗生素按照1～2∶0.2～0.3的质量比例混合。

3、根据权利要求2所述的用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法，其特征在于：所述的酶制剂是蔗糖转酐酶、α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、木聚糖酶或葡聚糖酶的其中一种或多种的混合。

4、根据权利要求2所述的用糖蜜酒精废液生产焦糖色素的方法，其特征在于：所述的抗生素是含青霉素类、链霉素类抗生素，使用单一的青霉素，或者是青霉素、链霉素各占质量含量为50％的混合物，青霉素浓度为100IU/ml，链霉素浓度为0.1g/L。