CN103803689A - 一种低分子果胶复合凝聚剂及其在线提取工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低分子果胶复合凝聚剂，包括以下质量份的组分：氯化钙：80～100份；氯化镁：20～0份，二种组分的总和为100份，该低分子果胶复合凝聚剂可在柑橘罐头生产中在线添加，并能使罐头加工酸碱去囊衣废液中的低分子果胶快速凝聚成较紧密的凝聚物，实现在线离心分离；采用本发明的低分子果胶复合凝析剂，凝析效果好，成本低廉，不影响低分子果胶的质量安全，对环境无不良影响。

Description

一种低分子果胶复合凝聚剂及其在线提取工艺

技术领域

本发明属于食品加工废水废物资源再生利用领域，尤其涉及柑橘罐头加工废水中低分子果胶的在线提取技术。

背景技术

我国目前柑橘罐头年平均生产量为40万吨左右，是我国重要的创汇农产品，对我国柑橘产业健康发展起到举足轻重的作用。

柑橘罐头加工业是一个高耗水行业，吨罐头加工耗水量50吨左右，以年产柑橘罐头40万吨计，每年产生的废水就近2000万吨，处理这部份废水需化费近1亿元人民币。而废水中最难处理的就是橘瓣酸碱去囊衣的废液，这部份废液中含有约0.15%左右的低分子果胶及其它有机物，如能将这部分低分子果胶回收利用，将大大降低废水中有机物含量，减少废水处理成本，同时能产生良好的附加效益。

低分子柑橘果胶（Modified Citrus Pectin,简称MCP）又称改性柑橘果胶，是从柑橘果皮和囊衣中提取的水溶性多糖，它是经过降解处理的平均分子量为1万道尔顿左右的小分子果胶，而一般的柑橘果胶平均分子量为5～30万道尔顿，小分子量的MCP更利于人体吸收。

在国际营养学领域，MCP已经受到广泛重视，越来越多的研究表明，MCP通过改变癌细胞对周围组织细胞的黏附特性，加速癌细胞的凋亡、抑制肿瘤组织的聚集等来达到其防治恶性肿瘤的作用，降低癌症的发生及复发，目前已被广泛应用于乳腺癌、前列腺癌等的治疗；研究还发现，天然果胶与胆固醇的结合局限于肠道内，而MCP直接进入血液与血液中胆固醇结合，从而降低血液中的胆固醇含量，预防动脉粥样硬化，达到降血脂、降血糖、治疗和预防肥胖型脂肪肝等作用；MCP进入血液循环后还能帮助人体排除有毒的重金属；另有研究表明MCP还能增强人体免疫系统，具预防心脏病及老年痴呆症等的功效。可以预见，MCP作为一种新兴的药品和保健品，其市场需求量会迅速增加。

柑橘罐头加工都需经过酸碱处理去囊衣这一道工序，柑橘囊衣中的原果胶经过高浓度酸、碱溶液长时间的浸泡，原本天然的高分子果胶已经降解为低分子果胶。而目前这部份宝贵的低分子果胶不但没得到利用，反而增加了污水处理负担。为此，开发从柑橘加工废液中提取低分子果胶工艺技术，既能变废为宝，获得高质量的低分子果胶，又能为企业解决废水处理的大难题，这将对我国的柑橘加工业产生深远影响。

目前，从柑橘罐头加工废液中提取低分子果胶的工艺已有报导，但是，现有技术存在以下缺陷：

1、工艺过程中采用热浓缩或膜浓缩工艺，以富集废液中的低分子果胶，然后进行喷雾干燥或添加凝聚剂凝析的方法来提取果胶，这种方法能源损耗大，提取成本高，不利于实际生产中采用。

2、所用的低分子果胶凝聚剂采用硫酸铁、硫酸铝及醇类等，成本偏高，使用时有安全隐患，残留物会影响果胶质量。

3、所用的凝聚剂与罐头加工废液需在加温条件下长时间反应，才能与低分子果胶产生凝析现象，凝析过程浪费能源，工艺费时且占用场地大，不利于实际工厂化生产。

4、所用的凝聚剂与低分子果胶形成的凝聚物组织较松散，不利于固液分离，低分子果胶回收较困难。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种新型复合的低分子果胶凝聚剂，在罐头生产中在线添加，并能使罐头加工废液中的低分子果胶快速凝聚成较紧密的凝聚物，实现在线离心分离。

为实现上述目的，本发明提出了一种低分子果胶复合凝聚剂，包括以下质量份的组分：氯化钙80～100份，氯化镁20～0份，二种组分的总和为100份。

为实现上述目的，本发明还提出了一种低分子果胶的在线提取工艺，依次包括以下步骤：

a)中和：将柑橘去囊衣的酸液与碱液在中和池内混合，将混合液的pH值调整至中性；

b)粗滤：将混合液用80-120目的滤网过滤，去除橘络及囊衣碎片等粗大杂质；

c)复合低分子果胶凝聚剂溶液的配制：按质量份，水70～80份，上述的复合凝聚剂30～20份，将复合凝聚剂制成水溶液，待用；

d)在线添加低分子果胶复合凝聚剂溶液：用射流泵按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.03%～0.08%的比例在线添加；并经安装在管道中的混流器使其与废液充分混合，促使低分子果胶快速凝聚；

e)离心：凝聚后的低分子果胶液经自动排渣碟式离心机将低分子果胶盐凝聚物分离；

f)脱盐：将低分子果胶盐凝聚物用pH值为1.8～2.2，体积百分比例为55%～65%的酒精溶液脱盐；

g)脱色：用体积百分比85%～95%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶4～6遍，使低分子果胶脱去杂色；

h)干燥：将湿低分子果胶置旋转式真空干燥机内干燥，待含水量小于12%时，粉碎后过60目筛网，即为成品。

作为本发明的优选的实施方案，所述的复合凝聚剂包括以下质量份的组分：氯化钙95份，氯化镁5份。

作为本发明的优选的实施方案，步骤b）中，滤网优选为80目。

作为本发明的优选的实施方案，步骤c）中，复合低分子果胶凝聚剂溶液中，按质量份，水为70份，复合凝聚剂为30份。

作为本发明的优选的实施方案，步骤d）中，按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.05%的比例在线添加。

作为本发明的优选的实施方案，步骤f）中，pH值为2，酒精的体积百分比例为55%。

作为本发明的优选的实施方案，步骤g）中，用体积百分比90%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶5遍。

本发明的有益效果：

1、将柑橘制罐过程中产生的废水进行回收利用，既得到了珍贵的低分子果胶，又减少了污水处理成本。

2、利用射流泵技术实现低分子果胶凝聚剂溶液的在线添加和低分子果胶的在线盐析，并通过自动排渣蝶式离心机实现低分子果胶凝聚物的在线分离技术，大大减少了设备投资和场地占用率，使本技术能在实际生产中得到应用。

3、采用本发明的低分子果胶复合凝聚剂，凝析效果好，成本低廉，不影响低分子果胶的质量安全，对环境无不良影响。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明

图1为本发明“一种低分子果胶复合凝聚剂及其在线提取工艺”工艺流程图。

图2为本发明“一种低分子果胶复合凝聚剂及其在线提取工艺”在线凝析分离设备示意图。

其中，1.中和缓冲池 2.离心泵 3.射流泵 4.单向阀 5.复合凝聚剂溶液罐 6.混流器 7.管道观察镜 8.离心机 9.低分子果胶出口 10.废水出口

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1

柑橘罐头加工废液中低分子果胶的在线提取工艺1，依次包括以下步骤：

a)中和：将柑橘去囊衣的酸液与碱液在中和池内混合，将混合液的pH值调整至中性；

b)粗滤：将混合液用80目滤网过滤，去除橘络及囊衣碎片等粗大杂质；

c)复合凝聚剂溶液的配制：按质量份，氯化钙95份，氯化镁5份，混合后制成复合凝聚剂；再按质量份，水70份，复合凝聚剂30份，将复合凝聚剂制成水溶液，待用；

d)在线添加复合凝聚剂溶液：用射流泵按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.05%的比例在线添加；并经安装在管道中的混流器使其与废液充分混合，促使低分子果胶快速凝聚；

e)离心：凝聚后的低分子果胶液经自动排渣碟式离心机将低分子果胶盐凝聚物分离；

f)脱盐：将低分子果胶盐凝聚物用pH值为2.0，体积百分比含量为55%的酒精溶液脱盐；

g)脱色：用体积比90%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶5遍，使之脱去杂色；

h)干燥：将湿低分子果胶置真空干燥机内干燥，待含水量小于12%，粉碎后过60目筛网，即为成品。

实施例2

柑橘罐头加工废液中低分子果胶的在线提取工艺2，依次包括以下步骤：

a)中和：将柑橘去囊衣的酸液与碱液在中和池内混合，将混合液的pH值调整至中性；

b)粗滤：将混合液用100目的滤网过滤，去除橘络及囊衣碎片等粗大杂质；

c)复合凝聚剂溶液的配制：按质量份，氯化钙80份，氯化镁20份，混合后制成复合凝聚剂；再按质量份，水70份，复合凝聚剂30份，将复合凝聚剂制成水溶液，待用；

d)在线添加复合凝聚剂溶液：用射流泵按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.03%的比例在线添加；并经安装在管道中的混流器使其与废液充分混合，促使低分子果胶快速凝聚；

e)离心：凝聚后的低分子果胶液经自动排渣碟式离心机将低分子果胶盐凝聚物分离；

f)脱盐：将低分子果胶盐凝聚物用pH值为1.8，体积百分比例为65%的酒精溶液脱盐；

g)脱色：用体积百分比95%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶4遍，使之脱去杂色；

h)干燥：将湿低分子果胶置旋转式真空干燥机内干燥，待含水量小于12%时，粉碎后过60目筛网，即为成品。

实施例3

柑橘罐头加工废液中低分子果胶的在线提取工艺3，依次包括以下步骤：

a)中和：将柑橘去囊衣的酸液与碱液在中和池内混合，将混合液的pH值调整至中性；

b)粗滤：将混合液用120目的滤网过滤，去除橘络及囊衣碎片等粗大杂质；

c)复合凝聚剂溶液的配制：按质量份，氯化钙90份，氯化镁10份，混合后制成复合凝聚剂；再按质量份，水80份，复合凝聚剂20份，将复合凝聚剂制成水溶液，待用；

d)在线添加复合凝聚剂溶液：用射流泵按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.08%的比例在线添加；并经安装在管道中的混流器使其与废液充分混合，促使低分子果胶快速凝聚；

e)离心：凝聚后的低分子果胶液经自动排渣碟式离心机将低分子果胶盐凝聚物分离；

f)脱盐：将低分子果胶盐凝聚物用pH值为2.2，体积百分比例为60%的酒精溶液脱盐；

g)脱色：用体积百分比85%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶6遍，使之脱去杂色；

h)干燥：将湿低分子果胶置旋转式真空干燥机内干燥，待含水量小于12%时，粉碎后过60目筛网，即为成品。

以上实施例显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，而不是以任何方式限制本发明的范围，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种低分子果胶复合凝聚剂，包括以下质量份的组分：氯化钙80～100份，氯化镁20～0份，二种组分的总和为100份。

2.根据权利要求1所述的复合凝聚剂，其特征在于，所述的复合凝聚剂包括以下质量份的组分：氯化钙95份，氯化镁5份。

3.一种低分子果胶的在线提取工艺，依次包括以下步骤：

a)中和：将柑橘去囊衣的酸液与碱液在中和池内混合，将混合液的pH值调整至中性；

b)粗滤：将混合液用80-120目的滤网过滤，去除橘络及囊衣碎片等粗大杂质；

c)复合低分子果胶凝聚剂溶液的配制：按质量份，水70～80份，复合凝聚剂30～20份，将复合凝聚剂制成水溶液，待用；所述的复合凝聚剂包括以下质量份的组分：氯化钙80～100份，氯化镁20～0份，二种组分的总和为100份；

d)在线添加复合低分子果胶凝聚剂溶液：用射流泵按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.03%～0.08%的比例在线添加；并经安装在管道中的混流器使其与废液充分混合，促使低分子果胶快速凝聚；

e)离心：凝聚后的低分子果胶液经自动排渣碟式离心机将低分子果胶盐凝聚物分离；

f)脱盐：将低分子果胶盐凝聚物用pH值为1.8～2.2，体积百分比例为55%～65%的酒精溶液脱盐；

g)脱色：用体积百分比85%～95%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶4～6遍，使之脱去杂色；

h)干燥：将湿低分子果胶置旋转式真空干燥机内干燥，待含水量小于12%时，粉碎后过60目筛网，即为成品。

4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述的复合凝聚剂包括以下质量份的组分：氯化钙95份，氯化镁5份。

5.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，步骤b）中，滤网优选为80目。

6.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，步骤c）中，复合低分子果胶凝聚剂溶液中，按质量份，水为70份，复合凝聚剂为30份。

7.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，步骤d）中，按复合凝聚剂固体质量占柑橘罐头废液质量总量0.05%的比例在线添加。

8.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，步骤f）中，pH值为2，酒精的体积百分比例为55%。

9.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，步骤g）中，用体积百分比90%的酒精溶液冲洗脱盐低分子果胶5遍。

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