CN102492782B - 一种脱除糖浆盐分的方法及葡萄糖浆的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种脱除糖浆盐分的方法及葡萄糖浆的生产方法，所述脱除糖浆盐分的方法是利用电渗析法脱除糖浆盐分，将准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=1~4：6~9的比例分成A、B两部分，A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用，将B部分糖浆的离子转移到A部分糖浆中。由于在制备糖浆的工艺中，脱盐时采用上述电渗析除盐方法，可使每吨糖浆的成本在现有基础上下降22%，大大降低了企业的淀粉糖生产成本，并且减少了传统脱盐步骤时所产生的污水排放，真正实现节能降耗、减少污水排放、清洁生产的目标，具有广泛的推广价值。

Description

一种脱除糖浆盐分的方法及葡萄糖浆的生产方法

技术领域

本发明涉及淀粉制糖领域，尤其涉及一种脱除糖浆盐分的方法及葡萄糖浆的生产方法。

背景技术

传统的离子交换脱盐工艺，由于进行离子交换脱盐处理的离子交换床阀门众多，操作复杂烦琐，而且需要酸碱再生，再生废水必须经处理合格后排放，存在环境污染隐患，同时细菌易在床层中繁殖，且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物。因此，传统的例子交换脱盐工艺虽然在设备前期投入低，但是在后期运行时需要人工干预、运行成本高，不易实现自动控制，且容易对环境造成污染。

近年来，出现了利用电渗析法脱除葡萄糖浆盐分的方法，这种方法人工成本低，且可实现自动化控制。现在也有不少厂家在做，但由于一些技术原因，一直无法推广使用，主要技术原因是：是在利用电渗析装置脱盐时，在离子交换膜的一侧为水，膜的另外一侧为糖浆，这样膜两侧流体压力平衡不易控制，以及膜本身渗透压的大小造成膜两侧流体互相渗漏，如糖浆渗透到水里，则使糖收率降低，反之，水渗透到糖浆里，使后续处理费用增加；二是如采用两侧流体均为糖浆时，含盐高的那部分糖浆无法利用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种脱除糖浆盐分的方法及葡萄糖浆的生产方法，旨在解决现有利用电渗析装置脱盐时膜两侧流体压力平衡不易控制及膜本身渗透压造成膜两侧流体互相渗漏的问题。

本发明的技术方案如下：

一种脱除糖浆盐分的方法，其中，所述脱除糖浆盐分的方法是利用电渗析法脱除糖浆盐分，将准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=1~4：6~9的比例分成A、B两部分，A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用，将B部分糖浆的离子转移到A部分糖浆中。

所述的脱除糖浆盐分的方法，其中，将所述准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=2：8的比例分成A、B两部分。

所述的脱除糖浆盐分的方法，其中，所述B部分糖浆经过电渗析脱盐后，再经过一次离子交换脱去盐分。

一种葡萄糖浆的生产方法，所述葡萄糖浆的生产方法包括上述的脱除糖浆盐分的方法，其中，所述葡萄糖浆的生产方法包括以下步骤：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至5.4-6.0，按照每吨干淀粉加入0.5-0.6千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后进行喷射液化；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后，按照每吨干淀粉加入0.45-0.6千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌36-48h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：在稀糖浆中，按照每吨干基糖加入3-6千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=1~4：6~9比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里；

S6、蒸发：将脱盐后的B部分糖浆蒸发浓缩，得到成品。

所述的葡萄糖浆的生产方法，其中，所述步骤S5中，将所述准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=2：8的比例分成A、B两部分。

所述的葡萄糖浆的生产方法，其中，所述步骤S5还包括以下步骤：

所述B部分糖浆经过电渗析脱盐后，再经过一次离子交换脱去盐分。

有益效果：本发明所提供的脱除糖浆盐分方法，取代传统的离子交换脱盐工艺，有助于减少污水排放、降低酸碱消耗，是一种新型环保、清洁生产工艺。在制备糖浆的工艺中，脱盐时采用本发明的脱除糖浆盐分方法，可使每吨糖浆的成本在现有基础上下降22%，大大降低了企业的淀粉糖生产成本，并且减少了传统脱盐步骤时所产生的污水排放，真正实现节能降耗、减少污水排放、清洁生产的目标。

附图说明

图1为本发明中葡萄糖浆生产方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种脱除糖浆盐分的方法及葡萄糖浆的生产方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中提供了一种脱除糖浆盐分的方法，能在保护环境的同时，还能在玉米淀粉糖生产过程中实现糖浆精制的目标。本发明所述的脱除糖浆盐分的方法适用于淀粉制糖工业，即适用于脱除葡萄糖浆、果葡萄糖浆等糖浆的盐分脱除。在本发明中以脱除葡萄糖浆盐分的方法为实施例，对本发明方法进行说明。

 本发明所述脱除葡萄糖浆盐分的方法，是一种利用电渗析法脱除葡萄糖浆盐分的方法，所述采用的电渗析装置是本领域现有的电渗析装置，主要是由钛合金阳极、10组阳/阴离子交换膜叠加、10片膜支架、镍合金阴极等组成。阳、阴离子交换膜均为国产的异相膜，有效使用面积为350 mm×1400 mm，每片膜支架厚度为1.5mm。阳极和阴极通过极水导电，极水采用循环水。直流电源为电压0~150V、电流0~50A可调。

所述脱除葡萄糖浆盐分的方法的基本工艺工程为：将准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=1~4：6~9的比例（重量比或体积比）分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用，将B部分糖浆的离子转移到A部分糖浆中。含盐分高的A部分糖浆被运输到发酵车间用于发酵，而B部分糖浆可以再经过一次离子交换脱去极少量的盐分即可成为合格的葡萄糖浆。

采用上述的脱除葡萄糖浆盐分的方法，由于在离子交换膜的两侧均是糖浆流体，膜两侧的流体压力平衡容易控制，而且，即使两侧流体互相渗漏，对糖浆后续处理的影响也不大。膜两侧流体比例可以根据工艺需要改为任意比例，通过调整膜两侧流体比例尽可能增加成品糖收率和尽可能减少膜两侧盐分的浓度差，降低渗透压。在本发明方法中，经过多次试验，优选为将准备脱除盐分的糖浆按照A：B=2：8的比例分成两部分，当糖浆以A：B=2：8比例分成两部分时，成品糖收率最高，膜两侧盐分的浓度差最小，渗透压低，两侧流体不互相渗漏，成品糖质量好。

本发明的技术已经在某食品公司进行了生产规模的实验，在该公司以往的葡萄糖浆生产中，由于传统生产工艺中会产生大量的污水，需要耗费许多资金对污水进行处理后才能排放，对公司的生产经营造成很大的经济损失。而采取本发明所提供的方法后，不仅获得了合格的产品，更是减少了污水排放和酸碱消耗，取得了一定的环保效益。按现有生产能力年产34万吨淀粉糖计算，可减少酸排放4760吨，碱排放6120吨，污水排放27.2万吨。

通过成本核算，采用上述电渗析除盐方法，可使每吨糖浆的成本在现有基础上下降22%。因此，在全国同行业推广电渗析除盐工艺，对于降低企业的淀粉糖生产成本有着重大意义。实现了电渗析技术在淀粉糖脱盐领域零的突破，彻底改变了传统的淀粉糖离子交换脱盐技术，真正实现节能降耗、减少污水排放、清洁生产的目标，具有广泛的推广价值。

本发明中还提供一种葡萄糖浆的生产方法，所述及葡萄糖浆的生产方法中采用了上述脱除糖浆盐分的方法，其流程如图1所示，其具体步骤如下：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，泵入来料罐中，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至5.4-6.0，按照每吨干淀粉加入0.5-0.6千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后通过喷射器喷射液化，进入到液化反应器维持1.5-2.0hr；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后进入到糖化罐，按照每吨干淀粉加入0.45-0.6千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌36-48h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经真空转鼓过滤机过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：将稀糖浆泵入脱色罐，按照每吨干基糖加入3-6千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=1~4：6~9比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里，A部分含盐高的糖浆去发酵车间，其余的葡萄糖浆可再经离子交换脱去极少量的盐分即可获得合格的葡萄糖浆；

S6、蒸发：将精制后的葡萄糖浆送入多效蒸发器，经蒸发浓缩达到要求的浓度后，检验合格后，即得到商品糖浆。

由于在制备糖浆的工艺中，脱盐时采用上述电渗析除盐方法，可使每吨糖浆的成本在现有基础上下降22%，大大降低了企业的淀粉糖生产成本，并且减少了传统脱盐步骤时所产生的污水排放，真正实现节能降耗、减少污水排放、清洁生产的目标，具有广泛的推广价值。

实施例1

葡萄糖浆的生产，其具体步骤如下：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，泵入来料罐中，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至5.4，按照每吨干淀粉加入0.6千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后通过喷射器喷射液化，进入到液化反应器维持1.8hr；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后进入到糖化罐，按照每吨干淀粉加入0.45千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌42h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经真空转鼓过滤机过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：将稀糖浆泵入脱色罐，按照每吨干基糖加入5千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=2：8比例分成A、B两部分，A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里，A部分含盐高的糖浆去发酵车间，其余的葡萄糖浆可再经离子交换脱去极少量的盐分即可获得合格的葡萄糖浆；

S6、蒸发：将精制后的葡萄糖浆送入多效蒸发器，经蒸发浓缩，浓度为70%。

在制备糖浆时，采用传统的离子交换脱盐工艺，生产每吨糖浆消耗酸14kg、碱18kg，污水排放1.45t。经过上述方法所制得的葡萄糖浆成品，为合格的葡萄糖浆，盐分脱除干净，且生产过程中比采用传统工艺酸碱消耗减少32kg，污水排放减少0.8t。

而且，成品糖收率高，膜两侧盐分的浓度差最小，两侧流体不互相渗漏，成品糖质量好，不需要后续处理。

实施例2

葡萄糖浆的生产，其具体步骤如下：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，泵入来料罐中，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至6.0，按照每吨干淀粉加入0.55千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后通过喷射器喷射液化，进入到液化反应器维持2.0hr；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后进入到糖化罐，按照每吨干淀粉加入0. 5千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌48h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经真空转鼓过滤机过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：将稀糖浆泵入脱色罐，按照每吨干基糖加入3千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=3：7比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里，A部分含盐高的糖浆去发酵车间，其余的葡萄糖浆可再经离子交换脱去极少量的盐分即可获得合格的葡萄糖浆；

S6、蒸发：将精制后的葡萄糖浆送入多效蒸发器，经蒸发浓缩达到要求的浓度后，检验合格后，即得到商品糖浆。

在制备糖浆时，采用传统的离子交换脱盐工艺，生产每吨糖浆消耗酸14kg、碱18kg，污水排放1.45t。经过上述方法所制得的葡萄糖浆成品，为合格的葡萄糖浆，盐分脱除干净，且生产过程中比采用传统工艺酸碱消耗减少32kg，污水排放减少0.8t。

实施例3

葡萄糖浆的生产，其具体步骤如下：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，泵入来料罐中，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至5.6，按照每吨干淀粉加入0.5千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后通过喷射器喷射液化，进入到液化反应器维持1.5hr；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后进入到糖化罐，按照每吨干淀粉加入0.6千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌36h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经真空转鼓过滤机过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：将稀糖浆泵入脱色罐，按照每吨干基糖加入6千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=4：6比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里，A部分含盐高的糖浆去发酵车间，其余的葡萄糖浆可再经离子交换脱去极少量的盐分即可获得合格的葡萄糖浆；

S6、蒸发：将精制后的葡萄糖浆送入多效蒸发器，经蒸发浓缩达到要求的浓度后，检验合格后，即得到商品糖浆。

在制备糖浆时，采用传统的离子交换脱盐工艺，生产每吨糖浆消耗酸14kg、碱18kg，污水排放1.45t。经过上述方法所制得的葡萄糖浆成品，为合格的葡萄糖浆，盐分脱除干净，且生产过程中比采用传统工艺酸碱消耗减少32kg，污水排放减少0.8t。

实施例4

葡萄糖浆的生产，其具体步骤如下：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，泵入来料罐中，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至6.0，按照每吨干淀粉加入0.55千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后通过喷射器喷射液化，进入到液化反应器维持2.0hr；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后进入到糖化罐，按照每吨干淀粉加入0. 5千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌48h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经真空转鼓过滤机过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：将稀糖浆泵入脱色罐，按照每吨干基糖加入3千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=2：8比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里，A部分含盐高的糖浆去发酵车间，其余的葡萄糖浆可再经离子交换脱去极少量的盐分即可获得合格的葡萄糖浆；

S6、蒸发：将精制后的葡萄糖浆送入多效蒸发器，经蒸发浓缩达到要求的浓度后，检验合格后，即得到商品糖浆。

在制备糖浆时，采用传统的离子交换脱盐工艺，生产每吨糖浆消耗酸14kg、碱18kg，污水排放1.45t。经过上述方法所制得的葡萄糖浆成品，为合格的葡萄糖浆，盐分脱除干净，且生产过程中比采用传统工艺酸碱消耗减少32kg，污水排放减少0.8t。

而且，成品糖收率高，膜两侧盐分的浓度差最小，两侧流体不互相渗漏，成品糖质量好，不需要后续处理。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种脱除糖浆盐分的方法，其特征在于，所述脱除糖浆盐分的方法是利用电渗析法脱除糖浆盐分，将准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=1~4：6~9的比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用，将B部分糖浆的离子转移到A部分糖浆中。

2.根据权利要求1所述的脱除糖浆盐分的方法，其特征在于，将所述准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=2：8的比例分成A、B两部分。

3.根据权利要求1所述的脱除糖浆盐分的方法，其特征在于，所述B部分糖浆经过电渗析脱盐后，再经过一次离子交换脱去盐分。

4.一种葡萄糖浆的生产方法，所述葡萄糖浆的生产方法包括权利要求1所述的脱除糖浆盐分的方法，其特征在于，所述葡萄糖浆的生产方法包括以下步骤：

S1、淀粉液化：将干淀粉制备成淀粉乳，添加硫酸，将淀粉乳的PH值调节至5.4-6.0，按照每吨干淀粉加入0.5-0.6千克液化酶的比例，在淀粉乳中加入液化酶，然后进行喷射液化；

S2、糖化：液化后淀粉乳经二次闪蒸降温后，按照每吨干淀粉加入0.45-0.6千克糖化酶的比例，加入糖化酶，搅拌36-48h后，即获得粗淀粉糖浆； 

S3、过滤：粗淀粉糖浆经过滤后，得到稀糖浆；

S4、脱色：在稀糖浆中，按照每吨干基糖加入3-6千克粉末活性炭的比例，添加活性炭，搅拌、过滤后即获得粗糖浆；

S5、电渗析脱盐：脱色后的糖浆按A：B=1~4：6~9比例分成A、B两部分， A部分糖浆进入电渗析装置的离子交换膜的一侧，B部分糖浆进入另一侧，通过电场的迁移作用将B部分糖浆里的离子转移到A部分糖浆里；

S6、蒸发：将脱盐后的B部分糖浆蒸发浓缩，得到成品。

5.根据权利要求4所述的葡萄糖浆的生产方法，其特征在于，所述步骤S5中，将所述准备脱除盐分的糖浆，按照A：B=2：8的比例分成A、B两部分。

6.根据权利要求4所述的葡萄糖浆的生产方法，其特征在于，所述步骤S5还包括以下步骤：

所述B部分糖浆经过电渗析脱盐后，再经过一次离子交换脱去盐分。

Images