CN105779661A

CN105779661A - 去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法

Info

Publication number: CN105779661A
Application number: CN201610177090.0A
Authority: CN
Inventors: 邹传军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明公开了一种去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，该方法首先将甘蔗糖蜜用纯水稀释成甘蔗糖蜜水溶液；称取氟化物并将氟化物缓慢加入温度为80～90℃的热水中，得到氟化物悬浊液或溶液，向甘蔗糖蜜水中缓慢加入氟化物悬浊液或溶液，边加边搅拌，除去沉淀物，即得到不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜。本发明采用氟化物去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的效果好，去除率可以达到100％，氟化物用量少，成本低，适合工业化生产。

Description

去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法

技术领域

本发明涉及甘蔗糖蜜领域，具体地指一种去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法。

背景技术

甘蔗糖蜜是蔗糖结晶后的副产物，主要可以利用的成分包括25％-35％的蔗糖，13～23％还原糖，是发酵工业的重要原料。甘蔗糖蜜还含有大量的无机物，硫酸灰分大约10％，其中含有1-2％的钙、镁离子，对生产过程产生了很多不利影响，比如，在糖蜜味精的生产中，钙离子的存在，影响谷氨酸的结晶，在糖蜜酒精的生产中，钙镁离子容易结垢，影响酒精废液的蒸发浓缩，在糖蜜焦糖色素的生产过程中，蒸发器结垢严重，影响色素的浓缩。因此，去除钙镁离子，对甘蔗糖蜜的深加工，具有非常重要的意义。

目前，除钙镁离子的常用方法有如下三种：

1)离子交换法，物料通过阳树脂，钙镁离子被钠离子交换，树脂饱和后，用氯化钠溶液再生，但是，由于甘蔗糖蜜的钙镁离子浓度过高，阳树脂只能处理2～5倍体积的物料，树脂很快饱和，再生频繁,因此该方法生产成本高，不符合大规模生产要求，没有实际生产价值。

2)纯碱法，即在物料中加入纯碱，形成碳酸钙、碳酸镁的沉淀，达到软化的目的，甜菜糖蜜的脱钙镁离子就是采用这种方法。然而在甘蔗糖蜜的处理中，由于甘蔗糖蜜的pH值在4.5左右，含有大量的有机酸，需要消耗大量的纯碱，才能将钙镁完全沉淀；在此过程中，甘蔗糖蜜的pH值提高很多，导致很多副反应，这种方法，没有工业价值。其它常用的除钙镁的化学品，包括硫酸钠、亚硫酸钠、草酸钠等，用于甘蔗糖蜜除钙镁，也存在效果不好或者用量太大的问题，没有工业生产价值。

3)常用的脱盐设备—电渗析，由于甘蔗糖蜜含有大量的钙镁离子和硫酸根离子，在电渗析膜的表面会形成硫酸钙的沉淀，造成很难清洗的污染，使得电渗析设备无法运行，达不到甘蔗糖蜜脱盐的目的。

由上可知，上述三种方法均无法适用于工业化大生产，迫切需要一种适用于工业化生产，且经济适用的去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法。

发明内容

本发明的目的是提供了一种去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，该方法利用氟化物去除甘蔗糖蜜中钙镁离子，该方法即经济、又简单,符合工业化生产要求。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，包括以下步骤：

1)将甘蔗糖蜜用纯水稀释，得到质量分数为55～60％的甘蔗糖蜜水溶液；选择质量分数为55～60％的甘蔗糖蜜是为了减少物料的体积，便于操作；

2)称取氟化物并将氟化物缓慢加入温度为80～90℃的热水中，边加边搅拌溶解，得到氟化物悬浊液或溶液，

3)将步骤1)中全部的甘蔗糖蜜水溶液从室温加热至80～90℃，再向甘蔗糖蜜水溶液中缓慢加入步骤2)中全部的氟化物悬浊液或溶液，边加边搅拌，搅拌保温1～3h；得到氟化钙、氟化镁的稳定沉淀，然后过滤或离心沉降，除去沉淀物，即得到不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜。

选择温度为80～90℃的甘蔗糖蜜水溶液是为了促进氟化镁的沉淀，同时，也可以起到糖蜜灭菌的作用。

进一步地，所述步骤2)中，氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化铵中任意一种。

再进一步地，所述步骤2)中，氟化物与甘蔗糖蜜干重的重量比为2.0～5.0:100，该比例随甘蔗糖蜜的盐分组成变化而调整。

再进一步地，所述步骤2)中，氟化钠与甘蔗糖蜜干重的重量比为2.0-3.5∶100，该比例随甘蔗糖蜜的盐分组成变化而调整。

再进一步地，其特征在于：所述步骤2)中，氟化钠与热水的重量比为1∶4～7，所述热水的温度为90℃。

再进一步地，所述步骤3)中，甘蔗糖蜜水溶液加热的速率为3～5℃/s。

再进一步地，甘蔗糖蜜水溶液温度为90℃。

本发明的有益效果在于：

1)本发明采用氟化物去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的效果好，去除率可以达到100％，氟化物用量少，成本低，适合工业化生产。

2)本发明采用氟化物使钙镁离子充分沉淀，得到不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜，其解决了甘蔗糖蜜的使用过程中钙镁离子带来的不利影响，克服了使用碳酸钠和亚硫酸钠成本高的缺陷，经济上具有可行性。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

实施例1

1)称取1公斤的甘蔗糖蜜，其质量分数为82％，采用EDTA法检测甘蔗糖蜜中钙和镁离子总含量为9800ppm，加纯水稀释得到质量分数为60％的甘蔗糖蜜水溶液；

2)将22克氟化钠，缓慢加入到100克纯水中，边加边搅拌，加热到90℃，即得到氟化钠悬浊液；

3)将步骤1)中全部的甘蔗糖蜜水溶液按速率3℃/s从室温进行加热至90℃，再向甘蔗糖蜜水溶液中缓慢加入全部的氟化物悬浊液，边加边搅拌，搅拌保温2h；用真空转鼓过滤机过滤，除去氟化钙、氟化镁以及其它的沉淀物，过滤液即为不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜1。

经上述方法检测，甘蔗糖蜜1中钙、镁离子总含量为0ppm。

实施例2

1)称取1公斤的甘蔗糖蜜，其质量分数为82％，采用EDTA法检测甘蔗糖蜜中钙和镁离子总含量为10500ppm，加纯水稀释得到质量分数为55％的甘蔗糖蜜水溶液；

2)将23克氟化钠，缓慢加入到100克纯水中，边加边搅拌，加热到90℃，即得到氟化钠悬浊液；

3)将步骤1)中全部的甘蔗糖蜜水溶液按速率5℃/s从室温进行加热至90℃，再向甘蔗糖蜜水溶液中缓慢加入全部的氟化物悬浊液，边加边搅拌，搅拌保温2h；用离心机沉降分离，除去沉淀物，上清液即为不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜2。

经上述方法检测，甘蔗糖蜜2中钙、镁离子总含量为0ppm。

实施例3

1)称取1公斤的甘蔗糖蜜，其质量分数为82％，采用EDTA法检测甘蔗糖蜜中钙和镁离子总含量为11500ppm，加纯水稀释得到质量分数为58％的甘蔗糖蜜水溶液；

2)将24克氟化钠，缓慢加入到100克纯水中，边加边搅拌，加热到85℃，搅拌保温1h，即得到氟化钠悬浮液；

3)将步骤1)中全部的甘蔗糖蜜水溶液按速率5℃/s从室温进行加热至85℃，再向甘蔗糖蜜水溶液中缓慢加入全部的氟化物悬浊液，边加边搅拌，搅拌保温1h；用板框过滤机除去沉淀物，过滤液即为不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜3。

经上述方法检测，甘蔗糖蜜3中钙、镁离子总含量为0ppm。

实施例4

1)称取1公斤的甘蔗糖蜜，其质量分数为82％，采用EDTA法检测甘蔗糖蜜中钙和镁离子总含量为10100ppm，加纯水稀释得到质量分数为59％的甘蔗糖蜜水溶液；

2)将42克氟化钾，缓慢加入到150克纯水中，边加边搅拌，加热到90℃，即得到氟化钾溶液；

3)将步骤1)中全部的甘蔗糖蜜水溶液按速率3℃/s从室温进行加热至90℃，再向甘蔗糖蜜水溶液中缓慢加入全部氟化物悬浊液，边加边搅拌，搅拌保温2h；使用板框过滤机除去沉淀物，过滤液即为不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜4。

经上述方法检测，甘蔗糖蜜4中钙、镁离子总含量为0ppm。其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims

1.一种去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将甘蔗糖蜜用纯水稀释，得到质量分数为55～60％的甘蔗糖蜜水溶液；

3)将步骤1)中全部的甘蔗糖蜜水溶液从室温加热至80～90℃，再向步骤1)中甘蔗糖蜜水溶液中缓慢加入步骤2)中全部的氟化物悬浊液或溶液，边加边搅拌，搅拌保温1～3h；得到氟化钙、氟化镁的稳定沉淀，然后过滤或离心沉降，除去沉淀物，即得到不含有钙镁离子的甘蔗糖蜜。

2.根据权利要求1所述去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：所述步骤2)中，氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化铵中任意一种。

3.根据权利要求2所述去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：所述步骤2)中，氟化物与甘蔗糖蜜干重的重量比为2～5∶100。

4.根据权利要求3所述去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：所述步骤2)中，氟化钠与甘蔗糖蜜干重的重量比为2～3.5∶100。

5.根据权利要求2～4中任意一项所述去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：所述步骤2)中，氟化钠与热水的重量比为1∶4～7，所述热水的温度为90℃。

6.根据权利要求1或2所述去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：所述步骤3)中，甘蔗糖蜜水溶液加热的速率为3～5℃/s。

7.根据权利要求6所述去除甘蔗糖蜜中钙镁离子的方法，其特征在于：所述步骤3)中，甘蔗糖蜜水溶液温度为90℃。