CN106902732B - 复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法 - Google Patents

复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106902732B
CN106902732B CN201510970216.5A CN201510970216A CN106902732B CN 106902732 B CN106902732 B CN 106902732B CN 201510970216 A CN201510970216 A CN 201510970216A CN 106902732 B CN106902732 B CN 106902732B
Authority
CN
China
Prior art keywords
syrup
composite adsorbent
sugar
beet
activated carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510970216.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106902732A (zh
Inventor
赵抒娜
林旭琦
王宝
徐光辉
张栋
王健
吕品
赵金力
何洪新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COFCO Tunhe Co Ltd
Cofco Corp
Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd
Original Assignee
COFCO Tunhe Co Ltd
Cofco Corp
Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by COFCO Tunhe Co Ltd, Cofco Corp, Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd filed Critical COFCO Tunhe Co Ltd
Priority to CN201510970216.5A priority Critical patent/CN106902732B/zh
Publication of CN106902732A publication Critical patent/CN106902732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106902732B publication Critical patent/CN106902732B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/14—Diatomaceous earth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices
    • C13B20/12—Purification of sugar juices using adsorption agents, e.g. active carbon
    • C13B20/123—Inorganic agents, e.g. active carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices
    • C13B20/12—Purification of sugar juices using adsorption agents, e.g. active carbon
    • C13B20/126—Organic agents, e.g. polyelectrolytes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices
    • C13B20/14—Purification of sugar juices using ion-exchange materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices
    • C13B20/16—Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B25/00—Evaporators or boiling pans specially adapted for sugar juices; Evaporating or boiling sugar juices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
    • C13B30/002—Evaporating or boiling sugar juice
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B30/00—Crystallisation; Crystallising apparatus; Separating crystals from mother liquors ; Evaporating or boiling sugar juice
    • C13B30/02—Crystallisation; Crystallising apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials

Abstract

本发明提供一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成，本发明还涉及一种使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入该复合吸附剂，搅拌，静置，得到复合吸附剂‑糖浆悬浊液；2)将所述复合吸附剂‑糖浆悬浊液过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；以及3)从所述糖浆回收甜菜糖产品。本发明的复合吸附剂和脱除甜菜糖异味的方法可用于成品甜菜糖回溶后的异味脱除，也可将实际工业生产中得到的甜菜蒸发糖浆进行异味脱除，能增加异味脱除的效率、缩短处理步骤，减少能源损耗，更适于工业推广。

Description

复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种复合吸附剂以及使用该复合吸附剂从甜菜糖中脱除不受欢迎的异味的方法。
背景技术
作为食品糖的两大来源的甜菜糖和甘蔗糖在人们的日常生活中均占据主要地位。甜菜糖是由农作物甜菜生产所得，一般含糖量在12-18wt％。国内于90年代开始引进和使用发达国家丰产型甜菜品种后，甜菜产量猛增，到2007年，国内平均产量增加67.1％，达到发达国家水平；但是，在丰产的同时，含糖率却是随着产量提高而下滑，从60年代的18.21wt％一路下滑至2000年后的14.5wt％，到2007年，含糖率创历史新低，仅为13.65wt％。目前国内普遍存在的问题是农户在种植甜菜时一味追求高产，不考虑原料的含糖高低及品质优劣。因此，在选择品种时，主要是选择丰产型品种。由于农户与糖厂双方利益脱钩，农户的趋利选择增加了糖厂的生产负荷和成本，并且降低了最终糖产品的品质，产生诸如异味等问题。由于糖厂在原料端处于劣势，没有定价主动权，对甜菜糖制糖业的整体效益和市场竞争力造成影响。
根据文献P.W.van der poel等人(Sugar technology beet and cane sugarmanufacture，1998：143-156)的论述，甜菜汁本身含有的氨基酸水平远高于甘蔗汁，在甘蔗汁中，许多氨基酸只是以痕量存在。甜菜汁中较高水平的氨基酸与常规甜菜糖工艺中较高的操作pH值，可能成为可以解释诸如稀汁、稠汁、糖蜜乃至成品糖中存在吡嗪类化合物的两个因素。如果不考虑甜菜品质，一味追求产量，造成甜菜来源中有害氮杂质增加，也可能会导致生产过程中产生复杂反应，从而加重生产负荷，导致异味的产生。有些恶臭挥发物可能随甜菜进入糖厂，但有机酸类和吡嗪类等化合物却可能是在加工过程中产生的。例如，吡嗪类化合物是在糖汁的碳酸化过程中因葡萄糖与诸如谷氨酸和赖氨酸等氨基酸反应而产生的。“碳酸化”将糖汁与热的石灰乳混合以沉淀硫酸根、磷酸根、柠檬酸根、草酸根等多价阴离子(作为钙盐进行沉淀)，并除去蛋白、皂角苷和胶质等有机大分子(这些物质在多价阳离子存在下聚集)。而在碱性条件下，将单糖(例如葡萄糖和果糖)连同氨基酸(例如谷氨酸)转化为化学稳定的羧酸，诱发美拉德反应，产生诸如吡嗪类等不利的化合物，并且这些糖类和胺类可能会干扰蔗糖的结晶。2001年，Per等人(PerMats Larsson,Anders Leufve′n,and Hans Lingnert.，J.Agric.Food Chem.2000，48：4844-4850)采用GC-MS分析表明，与感官特征相关的主要物质有很多，其中，有两类物质占据主要位置，一是吡嗪类，二是短链挥发性脂肪酸类(包括乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸等)。2002年，RebeccaB.Batista等人采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)的手段，对甘蔗糖和甜菜糖中的短链挥发性脂肪酸进行了半定量分析，结果发现，从乙酸到壬酸的短链挥发性脂肪酸与异味相关，与Per等人的研究相符。尤其是短链有机酸类和吡嗪类物质是甘蔗糖蜜和甘蔗糖中所没有的，有文献提到，吡嗪类化合物是区别这两种产品的化合物之一。吡嗪类是具有强烈气味的化合物，其气味范围从热溶剂、烘烤溶剂、发霉溶剂至烧焦溶剂的味道，这与甜菜糖蜜中的异味物质风味类似。
吡嗪类为1,4位含两个氮原子的六元杂环化合物，同分异构体如下图所示，占对位的为吡嗪类化合物，具有强烈的吡啶味道，易溶于水、乙醇、乙醚等，可随着水蒸气挥发。如果有胺类化合物和还原糖类化合物存在，在一定温度和介质条件下，就可能产生吡嗪类化合物成分。
甜菜糖释放出的异味可由多达50种以上的不同挥发性化合物引起，如吡嗪、醛类、醇类、呋喃、酚醛塑料和羧酸等。短链挥发性脂肪酸，尤其是醋酸、丙酸、异戊酸和丁酸是重要的异味化合物，其在晶体甜菜糖中，即使是在浓度非常低的情况下，也能带来异味。例如，丁酸在空气中的浓度为0.24-4.8ppm时，就可以被人的嗅觉检测到汗臭的味道，而异戊酸在空气中的嗅觉阈值在0.19-2.8ppm，如此低的浓度即可以被人感觉到。Marsili对导致甜菜糖异味的化合物的鉴定和定量(Marsili，Journal of Chromatographic Science，1994，32：165-171.)认定2,5-二甲基吡嗪可能是导致甜菜糖的特征异味的化合物之一。同时，此文献作者将土味素、2,5-二甲基吡嗪、呋喃、丁酸和异戊酸五种物质以不同比例和组合重新构造甜菜糖异味，并把其添加到没有异味的蔗糖产品中，成功模拟了具备甜菜异味的糖产品，由此可以看出，甜菜糖异味是一个复杂的混合体系。
Mosen(Mosen Asadi，Beet-Sugar Handbook，John Wiley & Sons，Inc.，2007)的甜菜糖手册(Beet-Sugar handbook)中提到活性炭可用于低色值甜菜糖的脱色，之后用于高色值甜菜糖汁，此外，活性炭不仅可以去除色素，还可以去除以下组分，包括：1)胶体；2)不愉快的味道；3)呈味物质；4)起泡物质(如皂类化合物)。同时，影响脱色效率的最主要的三个因素分别为：糖汁与活性炭的接触时间；活性炭用量；以及糖汁温度。Mosen在书中只简单提到活性炭可以去除味道，概括比较笼统，并未就具体细节进行阐述。
2008年出版的《现代制糖化学与工艺学》一书中也提到欧洲的甜菜糖厂较多使用活性炭脱色以提高产品质量，可将活性炭加入不同的物料中，如一碳饱充后的滤汁、二碳饱充汁、粗糖浆、二号糖或者三号糖的回溶糖浆中，在加入量为糖汁固溶物的1wt％-1.5wt％时，脱色率为16％-30％，一般而言，活性炭可以使用两次，分别处理不同色值的物料。文中提到，采用活性炭处理碳酸法糖厂的二碳清汁，加入不同量活性炭的脱色率在20-50％；如果在二碳清汁中加入少量磷酸(0.03wt％)，可以与其中的钙反应生成磷酸钙沉淀，可吸附部分色素使汁色变浅，再加入活性炭过滤，总脱色率可提高到50-80％，清汁色值降低到200IU以下，完全可以煮制出色值低于60IU、达到国际A级标准的白糖。由于磷酸钙与活性炭的功能具有良好的互补作用，前者可以去除带电物质，后者主要吸附不带电或带电弱的物质，两者结合可达到更高的脱色率。然而，这些文献主要研究活性炭在脱色方面的应用，并未涉及采用活性炭进行脱味的应用。
总体而言，有关甜菜异味糖的相关文献比较少，有关去除的工艺文献主要提到有两种方法：1)空气处理；2)吸附剂处理。空气处理是一种表面处理，但挥发性物质可能会存在于糖浆层的深处，甚至存在于晶体内部；空气处理后，这些深层异味物质可能会最终扩散到表面并导致白砂糖重新产生异味。根据美国甜菜加工研究所的Duffaut等人(Duffaut,E.；Godshall,M.A.；Grimm,C.，CITS Proceedings of the 22nd general assembly ofthe International Commission for Sugar Technology，2003)在甜菜加工研究的会议上所公布的《臭氧及空气对甜菜异味的影响》一文中提到，使臭氧/空气直接通过晶体白砂糖层来氧化或者去除形成异味的挥发性化合物。他们研究了不同处理时间、温度、风压等实验条件对于异味去除的影响。其研究表明，空气的去味效果优于臭氧，因为在优化条件下，臭氧会导致醋酸的形成，因而效果差于空气处理，而且成本偏高。对于经空气处理的白砂糖，在80℃热空气处理后，仍然具有微弱的异味，因此，如果对于异味比较轻微的样品，可能可以通过空气处理满足去味要求。文中提到，如果将装置使用在白砂糖的离心分离(糖的温度为65-70℃)处，最为节省能量，但是，此时糖相对湿度较高，鼓入空气可能存在问题。因此，作者认为，如果在干燥阶段(糖的温度在25-30℃)采用高温慢速分批进行空气处理，或者由白砂糖的工业使用者根据需要进行空气处理。Per等人于2000年调研了丹麦丹尼斯克糖厂的液体甜菜糖的挥发性成分在甜菜制糖工艺中不同环节的成分变化，根据丹尼斯克糖厂的工艺采用两步法，后续工艺以离子交换和活性炭进行清净处理，分别在浸出汁(样品A)、稀汁(样品B)、浓汁(样品C)等处取样进行测定，并且对所得到的两种pH值(pH＝9和pH＝7.6)浓汁(样品E)进行测定，发现不同异味成分在加工过程中变化趋势复杂。对于此文献中所提到的工艺是采用两步法制糖，步骤多，过程所需能耗大，因而并不适合于国内的实际生产情况。丹麦丹尼斯克制糖公司于发明专利申请CN101346475A中描述了一种采用电渗析和活性炭吸附联合处理的技术来脱除甜菜糖蜜中的异味物质，使之变成可食性红糖的方法。该专利申请的方法中，提到甜菜溶液中含有一种或多种加工过程中产生的恶臭挥发物，可以采用电渗析的方法去除部分恶臭挥发物。电渗析辅助活性炭的方法可以去除异味，但是采用电渗析处理量小，生产成本偏高。William J.Colonna等人使用一种带有各种官能团的苯乙烯-二乙烯基苯树脂固相吸附剂去除甜菜糖有味物质，由于需要用到特定的吸附树脂，相比之下，成本较高，对于大规模的工业化生产存在一定难度。
发明内容
作为本发明的第一方面，本发明涉及一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成。
作为本发明的第二方面，本发明还涉及一种使用本发明所述的复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：
1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入所述复合吸附剂，搅拌，静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)从所述糖浆回收甜菜糖产品。
本发明人通过筛选考察了其在不同应用条件下的吸附能力，研究表明，本发明的复合吸附剂和脱除甜菜糖异味的方法可用于成品甜菜糖回溶后的异味脱除，也可将实际工业生产中得到的甜菜蒸发糖浆进行异味脱除，能增加异味脱除的效率、缩短所需要的处理步骤，因而可以减少工艺带来的能源损耗，更适于工业推广。
附图说明
图1为市售普通糖用活性炭的孔径分布示意图。
图2为本发明实施例3所述的复合吸附剂的孔径分布示意图。
具体实施方式
作为本发明的第一方面，本发明涉及一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成。
如上文所述，活性炭可利用其丰富的多孔结构，对于一些弱极性的分子进行吸附，而树脂可以将部分带电荷的极性异味分子进行去除，并且通过添加助滤剂，得到的复合吸附剂可以改善现有单纯使用活性炭过程中存在的过滤压力高、通量低的缺点，可延长过滤周期、提升处理量。
所选复合吸附剂的比表面积在900m2/g-1800m2/g的范围内，与目前普通糖用活性炭的比表面积相比，本发明的复合吸附剂的比表面积虽然低于市售活性炭的比表面积，但是却具有更丰富的孔结构，孔径分布范围更大(市售活性炭的孔径在2-3nm处有较多的分布，而复合吸附剂的孔径分布范围更大，孔径在3-10nm处仍有较多的分布)，适合对异味复杂体系进行多种异味分子的吸附，同时，本发明的复合吸附剂对于极性大的异味分子也可进行有效吸附，克服了普通活性炭对极性分子吸附能力弱的缺点，因此，具有更优异的异味脱除效果。由此可以看出，对成分复杂的异味脱除而言，仅以比表面积作为衡量脱除效果的标准并不合理，需要进行筛选研究才能得到适合甜菜糖异味的吸附剂。
本发明中，所述活性炭可源于椰壳、果壳、杏壳、木质等，所述活性炭可以颗粒状或者粉末状，例如，包括但不限于：唐山光华晶科活性炭有限公司的GH-6、GH-15型号活性炭；荷兰Norit公司的SX1G型号；以及福建元力活性炭股份有限公司的YL-100、YL-200、YL-302、YL-303、YL-500、YL-700系列活性炭；优选地，所述活性炭选自SX1G、YL-500、YL-303和GH-15中的一种或多种。
本发明中，所述树脂可以是离子型交换树脂，优选苯乙烯-二乙烯基苯树脂。所述树脂例如包括但不限于：厦门三达膜技术有限公司的RA系列离子交换树脂；德国朗盛Lewitit S2568H系列离子交换树脂；日本三菱公司HP20、SP70系列大孔树脂；以及陶氏公司Dowex@OPT SD2系列大孔树脂。
本发明中，只要是获得的复合吸附剂的比表面积和孔体积能够有利于异味脱除，对所述活性炭与树脂的重量配比并没有特别的限定，例如，活性炭与树脂的重量配比可以在100:0至50:50的范围内。
本发明中，所述助滤剂可以是硅藻土和/或壳聚糖，所述助滤剂例如是符合GB14936-2012标准的普通市售硅藻土。其中，所述助滤剂占所述复合吸附剂的0.1wt％-5wt％。
从图1和图2中可以看出，所采用的复合吸附剂(图2)具有更广泛的孔径分布，可以针对复杂的异味成分进行吸附，增加异味脱除的效率，改善吸附效果。
另外，比表面积和孔径分布是表征吸附剂的两个重要物理参数，气体吸附法因操作简捷方便，成为表征微孔和中孔多孔介质的最为常用的一种方法。本发明中，吸附剂的比表面积根据BET方程进行计算，孔径分布根据BJH模型计算而得，例如可以按照如下文献中记载的方法测定比表面积和孔径分布(陈金妹，张健，ASAP2020比表面积及孔隙分析仪的应用，分析仪器，2009(3)：61-64；王秀芳，高比表面积活性炭的制备、表征及应用，华南理工大学博士论文，2006年；夏洪应，优质活性炭制备及机理分析，昆明理工大学硕士论文，2006年)。本发明中，所述复合吸附剂的BET比表面积为900m2/g-1800m2/g，孔体积为1.0cm3/g-1.6cm3/g。
作为本发明的第二方面，本发明还涉及一种使用本发明所述的复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：
1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入所述复合吸附剂，搅拌，静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)从所述糖浆回收甜菜糖产品。
在优选的实施方式中，在所述步骤1)中，所述甜菜糖浆是成品糖回溶糖浆或蒸发糖浆，所述糖浆浓度为30wt％-80wt％，优选40wt％-70wt％，更优选50wt％-65wt％。上述浓度的范围是工业上糖浆处理的浓度范围，选择该范围使得操作更为简便实用。本发明中，所述蒸发糖浆为制糖工艺中的糖汁经过五效蒸发后进入煮糖罐之前的糖浆。
在优选的实施方式中，在所述步骤1)中，所述复合吸附剂的加入量为糖浆中固形物含量的0.1wt％-3wt％，优选0.5wt％-1wt％。其中，糖浆中固形物含量采用锤度计测量糖浆锤度的方法获得。
在优选的实施方式中，在所述步骤1)中，搅拌温度为20℃-80℃，优选40℃-70℃。在优选的实施方式中，在所述步骤1)中，搅拌时间为15min-90min，优选30min-50min。另外，较低的搅拌温度、较长的搅拌时间更有利于异味的脱除，较高的温度可以允许较短的搅拌时间。
在优选的实施方式中，在所述步骤2)中，所述过滤条件采用板框式压滤机进行过滤。
在优选的实施方式中，在所述步骤3)中，所述回收包括蒸发、结晶工艺。
实施例
下面结合实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例中，所用助滤剂是符合GB14936-2012标准的普通市售硅藻土(购自吉林远通矿业有限公司)。对比例2使用的活性炭为糖脱色用活性炭，购自福建元力公司YL-302型活性炭。
采用美国麦克公司ASAP2020型比表面微孔分析仪，对实施例中使用的复合吸附剂和市售活性炭的BET比表面积和孔体积进行了测定，测定方法如下：
采用ASAP2020型比表面积和孔结构测试仪(美国Micrometrics公司)测定了77K下所选吸附剂的氮气吸附等温线。测试前样品在105℃烘干48h，然后将样品在干燥器中冷却后，迅速移入样品管在170℃下真空脱气8h，然后将样品管移至测试接口处，在液氮环境下，测定氮气在样品上的吸附/脱附等温线，吸附剂的比表面积根据BET方程进行计算，孔径分布根据BJH模型计算而得，具体的方法请参见如下文献记载的方法：夏洪应，优质活性炭制备及机理分析，昆明理工大学硕士论文，2006年。
实施例1
采用以下步骤对甜菜糖固体糖进行异味脱除并进行检测，具体步骤如下：
1)在80℃搅拌下，将甜菜糖固体糖配制成80wt％的甜菜糖浆，加入所述糖浆中固形物含量3wt％的复合吸附剂，复合吸附剂由活性炭、树脂(活性炭SX1G:树脂LewititS2568H＝50:50(重量比))和助滤剂复配而成，助滤剂用量占复合吸附剂的5wt％，在80℃下搅拌90min后静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)将所得糖浆冷却后稀释至50wt％，取100ml浓缩后的糖浆，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
实施例2
采用以下步骤对甜菜糖固体糖进行异味脱除并进行检测，具体步骤如下：
1)在50℃搅拌下，将甜菜糖固体糖配制成50wt％的甜菜糖浆，加入所述糖浆中固形物含量1wt％的复合吸附剂，复合吸附剂由活性炭、树脂(活性炭YL-500:树脂SP70＝95:5(重量比))和助滤剂复配而成，助滤剂用量占复合吸附剂的1wt％，在50℃下搅拌15min后静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)将所得糖浆冷却，取100ml放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
实施例3
采用以下步骤对甜菜糖固体糖进行异味脱除并进行检测，具体步骤如下：
1)在70℃搅拌下，将甜菜糖固体糖配制成60wt％的甜菜糖浆，加热至70℃，加入所述糖浆中固形物含量0.5wt％的复合吸附剂，复合吸附剂由活性炭、树脂(活性炭YL-303:树脂Dowex@OPT SD2＝90:10(重量比))和助滤剂复配而成，助滤剂用量占复合吸附剂的1wt％，在70℃下搅拌40min后静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)将所得糖浆冷却后，加水稀释至50wt％，取100ml稀释后的溶液，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
实施例4
采用以下步骤对生产线上的蒸发糖浆进行异味脱除并进行检测，具体步骤如下：
1)取浓度为63.4wt％的蒸发糖浆，加热至70℃下搅拌，加入所述糖浆中固形物含量的1wt％的复合吸附剂，复合吸附剂由活性炭、树脂(活性炭YL-303:树脂SP70＝80:20(重量比))和助滤剂复配而成，助滤剂用量占复合吸附剂的0.1wt％，在70℃下搅拌50min后静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)将所得糖浆冷却后，加水稀释至50wt％，取100ml稀释后的溶液，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
实施例5
采用以下步骤对甜菜糖固体糖进行异味脱除并进行检测，具体步骤如下：
1)在20℃搅拌下，将甜菜糖固体糖配制成30wt％的甜菜糖浆，体系温度控制在20℃，加入所述糖浆中固形物含量0.1wt％的复合吸附剂，复合吸附剂由活性炭、树脂(活性炭GH-15:树脂HP20＝70:30(重量比))和助滤剂复配而成，助滤剂用量占复合吸附剂的1wt％，在20℃下搅拌40min后静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)将所得糖浆加热浓缩至50wt％，取100ml稀释后的溶液，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
在上述实施例1-实施例5中，步骤2)所得到的脱除异味后的糖浆可通过蒸发、结晶工艺回收甜菜糖产品。
实施例6
采用以下步骤对甜菜糖固体糖进行异味脱除并进行检测，具体步骤如下：
1)在70℃搅拌下，将甜菜糖固体糖配制成60wt％的甜菜糖浆，加热至70℃，加入所述糖浆中固形物含量0.5wt％的复合吸附剂，复合吸附剂由活性炭YL-303和助滤剂复配而成，助滤剂用量占复合吸附剂的1wt％，在70℃下搅拌40min后静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；
3)将所得糖浆冷却后，加水稀释至50wt％，取100ml稀释后的溶液，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
对比例1
采用以下步骤对甜菜糖固体糖原样进行空白对照试验。具体步骤如下：
1)取有异味的甜菜糖，配制成50wt％的糖浆，在室温下搅拌使糖完全溶解；
2)取100ml所述50wt％的糖浆，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型。
3)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
对比例2
采用以下步骤对甜菜糖固体糖原样进行对照试验。具体步骤如下：
1)取有异味的甜菜糖，配制成60wt％的糖浆，加热至70℃搅拌，加入所述糖浆中固形物含量0.5wt％的糖脱色用活性炭(福建元力公司YL-302)，在70℃下搅拌40min后静置，得到糖脱色用活性炭-糖浆悬浊液；
2)将所述糖脱色用活性炭-糖浆悬浊液采用板框式压滤机进行过滤，将糖浆与活性炭分离，得到脱色后的糖浆；
3)将所得糖浆冷却后，加水稀释至50wt％，取100ml稀释后的溶液，放入200ml带盖广口瓶中，加热至40℃进行感官测评，记录所测得的气味类型；
4)每10分钟对稀释后的溶液的风味(气味)进行评价，评价次数不少于3次，记录评价结果。
感官评价结果
得出测评结果具体情况如下表所示，其中(-)表示无味；(+)表示异味非常弱；(++)表示异味弱，但是能清晰辨别；(+++)表示异味强；(++++)表示异味非常强烈。
将实施例与对比例的感官测试结果列在下表1。
表1
从表1的试验结果可以看出，实施例1-6的评价效果优异。
另外，对比例2中，加入了糖脱色用活性炭，有一定的脱除异味的效果，但其评价结果介于接受与未接受之间，不如实施例1-6(尤其具有可比性的是实施例3，其中，本发明的复合吸附剂的加入量同样为所述糖浆中固形物含量的0.5wt％)那样优异。为此，申请人测定了实施例3的复合吸附剂和对比例2的市售脱色活性炭的BET比表面积和孔径，测定结果如下表2所示。
表2 实施例3的复合吸附剂与对比例2中所用脱色活性炭的比表面积和孔径对比
实施例3的复合吸附剂 对比例2的市售活性炭
BET比表面积(m<sup>2</sup>/g) 1709.93 2164.30
≤100nm孔体积(cm<sup>3</sup>/g) 1.52646 1.3998
≥0.5nm孔内总面积(m<sup>2</sup>/g) 1295.34 1441.94
数据拟合度 0.99997 0.99998
由表2可知，实施例3的复合吸附剂与对比例2的活性炭相比，比表面积更小，却获得更加优异的吸附效果，这是由于本发明的复合吸附剂具有更丰富的孔结构，通过图1与图2的比较可以看出，市售活性炭的孔径在2-3nm处有较多的分布，而复合吸附剂的孔径分布范围更大，孔径在3-10nm处仍有较多的分布，而且通过表2可以看出，本发明的复合吸附剂的孔体积也达到1.52cm3/g，比对比例中的活性炭具有更高的孔体积以容纳成分复杂的多种异味分子。本发明人经过测定，表明本发明各实施例的复合吸附剂的BET比表面积均处于约900m2/g-1800m2/g的范围内，孔体积均处于约1.0cm3/g-1.6cm3/g的范围内，适合对异味复杂体系进行多种异味分子的吸附，具有更优异的异味脱除效果。

Claims (16)

1.一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成；其中，所述复合吸附剂的BET比表面积为900m2/g-1800m2/g，孔体积为1.0cm3/g-1.6cm3/g。
2.如权利要求1所述的复合吸附剂，其中，所述活性炭源于椰壳、果壳、杏壳或者木质；所述树脂是离子型交换树脂；所述助滤剂是硅藻土和/或壳聚糖；所述活性炭与树脂的重量配比在100:0至50:50的范围内。
3.如权利要求2所述的复合吸附剂，其中，所述活性炭选自SX1G、YL-500、YL-303和GH-15中的一种或多种。
4.如权利要求2所述的复合吸附剂，其中，所述树脂是苯乙烯-二乙烯基苯树脂。
5.如权利要求1-4中任一项所述的复合吸附剂，其中，所述助滤剂占所述复合吸附剂的0.1wt％-5wt％。
6.一种使用权利要求1-5中任一项所述的复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：
1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入所述复合吸附剂，搅拌，静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；
2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；以及
3)从所述糖浆回收甜菜糖产品。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述甜菜糖浆是成品糖回溶糖浆或蒸发糖浆，其浓度为30wt％-80wt％。
8.如权利要求7所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述甜菜糖浆的浓度为40wt％-70wt％。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述甜菜糖浆的浓度为50wt％-65wt％。
10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述复合吸附剂的加入量为糖浆中固形物含量的0.1wt％-3wt％。
11.如权利要求10所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述复合吸附剂的加入量为糖浆中固形物含量的0.5wt％-1wt％。
12.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，在所述步骤1)中，搅拌温度为20℃-80℃；搅拌时间为15min-90min。
13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述搅拌温度为40℃-70℃。
14.如权利要求13所述的方法，其中，在所述步骤1)中，所述搅拌时间为30min-50min。
15.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，在所述步骤2)中，所述过滤条件采用板框式压滤机进行过滤。
16.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，在所述步骤3)中，所述回收包括蒸发、结晶工艺。
CN201510970216.5A 2015-12-22 2015-12-22 复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法 Active CN106902732B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510970216.5A CN106902732B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510970216.5A CN106902732B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106902732A CN106902732A (zh) 2017-06-30
CN106902732B true CN106902732B (zh) 2019-12-06

Family

ID=59200907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510970216.5A Active CN106902732B (zh) 2015-12-22 2015-12-22 复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106902732B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110368898A (zh) * 2019-07-16 2019-10-25 邱越 一种用于污水处理的活性炭复合材料及其制备方法
FR3108625A1 (fr) 2020-03-31 2021-10-01 Tereos Starch & Sweeteners Europe Composition de saccharose depourvue d’acide linoleique et procede de sa purification

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724142A (zh) * 2005-06-07 2006-01-25 武汉大学 一种壳聚糖复合吸附剂的制备方法
CN1760376A (zh) * 2005-09-15 2006-04-19 陈秀恋 一种甜菜糖液的软化、脱盐、脱碱、脱色及精制的装置
CN101173172A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 比亚迪股份有限公司 一种液晶的提纯方法
CN103464110A (zh) * 2012-06-07 2013-12-25 太仓棨淂服装有限公司 用于印染废水脱色的复合吸附剂
CN105037669A (zh) * 2015-07-08 2015-11-11 王金明 一种用于糖液精制的吸附剂的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1724142A (zh) * 2005-06-07 2006-01-25 武汉大学 一种壳聚糖复合吸附剂的制备方法
CN1760376A (zh) * 2005-09-15 2006-04-19 陈秀恋 一种甜菜糖液的软化、脱盐、脱碱、脱色及精制的装置
CN101173172A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 比亚迪股份有限公司 一种液晶的提纯方法
CN103464110A (zh) * 2012-06-07 2013-12-25 太仓棨淂服装有限公司 用于印染废水脱色的复合吸附剂
CN105037669A (zh) * 2015-07-08 2015-11-11 王金明 一种用于糖液精制的吸附剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106902732A (zh) 2017-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pereira et al. Preparation of activated carbons from cocoa shells and siriguela seeds using H3PO4 and ZnCL2 as activating agents for BSA and α-lactalbumin adsorption
JP6494509B2 (ja) スウィートジュース組成物の製造方法
JP5079379B2 (ja) 二次沈殿が抑制された精製クロロゲン酸類の製法
JP6682511B2 (ja) オーダーメイドの風味プロフィールを有するビールを生産する方法
JP4897574B2 (ja) 容器詰飲料
JP5079373B2 (ja) 精製クロロゲン酸類の製造方法
US3966702A (en) Process for the production of oilseed isolates
RU2008126800A (ru) Способ выделения пищевого коричневого сахара из раствора свекловичного сахара
JP6761350B2 (ja) 飲料の香味改善方法
JP4994776B2 (ja) クロロゲン酸類組成物の製造方法
CN106902732B (zh) 复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法
JP6559010B2 (ja) 精製クロロゲン酸類含有組成物の製造方法
US20160015066A1 (en) Process for extraction and debitterizing sweet compounds from stevia plants
CN101076584A (zh) 纯化饮料产品及其制备工艺
JP2009005685A (ja) 容器詰飲料
JP2008007450A (ja) 精製クロロゲン酸の製造法
JP2006122004A (ja) 精製緑茶抽出物の製造方法
JP2005263632A (ja) 高濃度クロロゲン酸類を含む組成物の製造方法
EP3049196A2 (en) Treated waste products, methods of preparing them and using the same
JPH0329385B2 (zh)
JP2006199612A (ja) ムメフラール含有組成物の製造方法
CN102106585A (zh) 降低沙棘果汁酸度的方法
JP2012100653A (ja) クロロゲン酸類含有飲料
CN112617146A (zh) 一种罗汉果风味浓缩汁及其制备方法
WO2014050840A1 (ja) 単量体プロアントシアニジン除去植物抽出物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant