CN107937626A - 一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法 - Google Patents

一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法 Download PDF

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Abstract

一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，其操作步骤为：(1)溶解：用水将原糖溶解至60～65°Bx，得到原糖回溶糖浆；(2)陶瓷膜过滤：利用陶瓷膜组件对原糖回溶糖浆进行过滤，得到陶瓷膜透过液；(3)活性炭预脱色：向陶瓷膜透过液中加入活性炭，充分吸附后得到活性炭预脱色糖浆；(4)离子交换树脂脱色除盐：利用第一离子交换树脂对活性炭预脱色糖浆进行脱色，得到第一渗透液；再利用第二离子交换树脂对第一渗透液进行脱盐，得到的渗透液即为精糖浆；(5)蒸发、结晶：精糖浆经蒸发浓缩和煮糖结晶后得到结晶果糖。

Description

一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法
技术领域
本发明涉及一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，属于制糖工程技术领域。
背景技术
在精制糖澄清过程中，传统的方法是先通过蜜洗除去原糖中40％～50％的色素，然后将原糖溶解，得到回溶糖浆，再利用碳饱充及过滤或者磷酸上浮及过滤的方法除去回溶糖浆中剩余色素的40％～60％，最后进一步使用离子交换树脂对回溶糖浆进行除盐脱色，结晶后即可得到纯度约为99.9％的产品。但是，经碳饱充及过滤或者磷酸上浮及过滤后的回溶糖浆浊度仍较高，很容易污染后序工段的离子交换树脂，不仅增加了离子交换树脂的负荷，还降低了离子交换树脂的寿命。为了降低进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度，有些精炼糖厂将经过碳饱充或磷酸上浮后的洄溶糖浆依次经过板框压滤机、叶滤机以及袋式过滤器三级过滤，但效果仍然不理想。为了降低进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度以及缩短精制糖澄清工艺流程，彭文博等人(专利申请号：201310729069.3)报导了将回溶糖浆依次经过板框压滤机粗过滤、陶瓷膜微滤，然后再进入离子交换树脂除盐脱色；这种方法虽然能够使回溶糖浆进入离子交换树脂前获得较低的浊度，也缩短了精制糖澄清工艺流程，但是由于其省略了原糖蜜洗以及回溶糖浆碳饱充两道重要的工序，再加上陶瓷微滤膜不具备的脱色的能力，使得进入离子交换树脂前回溶糖浆的色值较高，不仅缩短了树脂的再生周期以及增加了树脂的再生频率，还增加了树脂的负荷，亦会降低树脂的寿命。因此，提供一种澄清效果更好，生产效率更高，成本更低的精制糖澄清方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，以解决传统的精制糖澄清工艺中回溶糖浆澄清效果较差以及离子交换树脂寿命低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，其操作步骤为：
(1)溶解：用水将原糖溶解至60～65°Bx，得到原糖回溶糖浆；
(2)陶瓷膜过滤：利用陶瓷膜组件对原糖回溶糖浆进行过滤，得到陶瓷膜透过液；
(3)活性炭预脱色：向陶瓷膜透过液中加入活性炭，充分吸附后得到活性炭预脱色糖浆；
(4)离子交换树脂脱色除盐：
利用第一离子交换树脂对活性炭预脱色糖浆进行脱色，得到第一渗透液；
再利用第二离子交换树脂对第一渗透液进行脱盐，得到的渗透液即为精糖浆；
(5)蒸发、结晶：精糖浆经蒸发浓缩和煮糖结晶后得到结晶果糖。
进一步的，步骤(1)所用水为75～85℃的热水或洗滤布甜水。
进一步的，步骤(2)所述的陶瓷膜组件的平均膜孔径为0.005～0.5μm，所述的陶瓷膜过滤的操作条件为：跨膜压差为0.10～0.40MPa，膜面流速为4.0～5.0m/s，过滤温度为80～95℃。
进一步的，步骤(3)所述活性炭的加入量为步骤(1)所述原糖质量的0.1～0.3％，并在55～65℃下反应10～40min。
进一步的，步骤(3)所述活性炭预脱色糖浆的色度小于250RBU。
进一步的，步骤(4)所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。
进一步的，步骤(4)所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
1、采用陶瓷微滤膜处理碳饱充及板框压滤机过滤后的回溶糖浆，降低了进入离子交换树脂前回溶糖浆的浊度，从而降低了离子交换树脂的负荷以及增加了离子交换树脂的寿命；并且陶瓷膜上结垢造成的膜阻力较小，因此陶瓷膜过率澄清糖浆的膜通量较大，且膜通量衰减速度慢，可维持较高的膜通量过滤，从而延长膜清洗周期和减少膜清洗频率。
2、采用了由五级并联的陶瓷微滤膜组成的多级陶瓷膜微滤系统，每级由两个膜组件组成，有一级起更换轮洗作用，保证了陶瓷膜微滤系统能够长时间稳定的运行。
3、在回溶糖浆进入离子交换树脂深度脱色之前，采用了蜜洗、碳饱充两道较为廉价的工序对原糖以及回溶糖浆进行预脱色，不仅可以降低离子交换树脂的负荷，还可以增加其寿命。
4、所制得的精糖浆浊度小于1.0NTU、色值小于10IU、电导率小于10μs/cm，澄清效果较好。
附图说明
图1为实施例3所述装置的设备连接示意图。
图中：
原糖溶解箱2，热水或甜水入口1，原糖溶解箱出汁口3；
陶瓷膜组件10，陶瓷膜组件进汁口11，陶瓷膜组件出汁口9，陶瓷超滤膜组件截留液出口8：
活性炭预脱色箱13，活性炭预脱色箱进汁口12，活性炭预脱色箱出汁口23；
板框压滤机14，板框压滤机进汁口15，板框压滤机出汁口16；
第一离子交换树脂塔18，第一离子交换树脂塔进汁口17，第一离子交换树脂塔出汁口19；
第二离子交换树脂塔21，第二离子交换树脂塔进汁口20，第二离子交换树脂塔出汁口22。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，其操作步骤为：
(1)溶解：用水将原糖溶解至60°Bx，得到原糖回溶糖浆；
(2)陶瓷膜过滤：利用陶瓷膜组件对原糖回溶糖浆进行过滤，得到陶瓷膜透过液；
(3)活性炭预脱色：向陶瓷膜透过液中加入活性炭，充分吸附后得到活性炭预脱色糖浆；
(4)离子交换树脂脱色除盐：
利用第一离子交换树脂对活性炭预脱色糖浆进行脱色，得到第一渗透液；
再利用第二离子交换树脂对第一渗透液进行脱盐，得到的渗透液即为精糖浆；
(5)蒸发、结晶：精糖浆经蒸发浓缩和煮糖结晶后得到结晶果糖。
步骤(1)所用水为75℃的热水或洗滤布甜水。
步骤(2)所述的陶瓷膜组件的平均膜孔径为0.005μm，所述的陶瓷膜过滤的操作条件为：跨膜压差为0.10MPa，膜面流速为4.0m/s，过滤温度为80℃。
步骤(3)所述活性炭的加入量为步骤(1)所述原糖质量的0.1％，并在55℃下反应10min。
步骤(3)所述活性炭预脱色糖浆的色度小于250RBU。
步骤(4)所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。
步骤(4)所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。
实施例2
一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，其操作步骤为：
(1)溶解：用水将原糖溶解至65°Bx，得到原糖回溶糖浆；
(2)陶瓷膜过滤：利用陶瓷膜组件对原糖回溶糖浆进行过滤，得到陶瓷膜透过液；
(3)活性炭预脱色：向陶瓷膜透过液中加入活性炭，充分吸附后得到活性炭预脱色糖浆；
(4)离子交换树脂脱色除盐：
利用第一离子交换树脂对活性炭预脱色糖浆进行脱色，得到第一渗透液；
再利用第二离子交换树脂对第一渗透液进行脱盐，得到的渗透液即为精糖浆；
(5)蒸发、结晶：精糖浆经蒸发浓缩和煮糖结晶后得到结晶果糖。
步骤(1)所用水为85℃的热水或洗滤布甜水。
步骤(2)所述的陶瓷膜组件的平均膜孔径为0.5μm，所述的陶瓷膜过滤的操作条件为：跨膜压差为0.40MPa，膜面流速为5.0m/s，过滤温度为95℃。
步骤(3)所述活性炭的加入量为步骤(1)所述原糖质量的0.3％，并在65℃下反应40min。
步骤(3)所述活性炭预脱色糖浆的色度小于250RBU。
步骤(4)所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。
步骤(4)所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。
实施例3
一种基于活性炭脱色的精制糖加工装置，包括依次连接的原糖溶解箱2、陶瓷膜组件10、活性炭预脱色箱13、板框压滤机14、第一离子交换树脂塔18以及第二离子交换树脂塔21。
具体连接关系如下：
原糖溶解箱出汁口3与陶瓷膜组件进汁口11连接，陶瓷膜组件截留液出口8连接返回至原糖溶解箱2，陶瓷膜组件出汁口9与活性炭预脱色箱进汁口12连接，活性炭预脱色箱出汁口23与板框压滤机进汁口15连接，板框压滤机清汁出口16与第一离子交换树脂塔进汁口17连接，第一离子交换树脂塔出汁口19与第二离子交换树脂塔的进汁口20连接。
所述的原糖溶解箱2和活性炭预脱色箱13均带有搅拌装置。
所述的第一离子交换树脂塔18为下进料上出料。
所述的第二离子交换树脂塔21为上进料下出料。

Claims (7)

1.一种基于活性炭脱色的精制糖加工方法，其特征在于，其操作步骤为：
(1)溶解：用水将原糖溶解至60～65°Bx，得到原糖回溶糖浆；
(2)陶瓷膜过滤：利用陶瓷膜组件对原糖回溶糖浆进行过滤，得到陶瓷膜透过液；
(3)活性炭预脱色：向陶瓷膜透过液中加入活性炭，充分吸附后得到活性炭预脱色糖浆；
(4)离子交换树脂脱色除盐：
利用第一离子交换树脂对活性炭预脱色糖浆进行脱色，得到第一渗透液；
再利用第二离子交换树脂对第一渗透液进行脱盐，得到的渗透液即为精糖浆；
(5)蒸发、结晶：精糖浆经蒸发浓缩和煮糖结晶后得到结晶果糖。
2.如权利要求1所述的以原糖为原料生产结晶果糖的方法，其特征在于，步骤(1)所用水为75～85℃的热水或洗滤布甜水。
3.如权利要求1所述的以原糖为原料生产结晶果糖的方法，其特征在于，步骤(2)所述的陶瓷膜组件的平均膜孔径为0.005～0.5μm，所述的陶瓷膜过滤的操作条件为：跨膜压差为0.10～0.40MPa，膜面流速为4.0～5.0m/s，过滤温度为80～95℃。
4.如权利要求1所述的以原糖为原料生产结晶果糖的方法，其特征在于，步骤(3)所述活性炭的加入量为步骤(1)所述原糖质量的0.1～0.3％，并在55～65℃下反应10～40min。
5.如权利要求1所述的以原糖为原料生产结晶果糖的方法，其特征在于，步骤(3)所述活性炭预脱色糖浆的色度小于250RBU。
6.如权利要求1所述的以原糖为原料生产结晶果糖的方法，其特征在于，步骤(4)所述的第一离子交换树脂为大孔强碱性阴离子交换树脂。
7.如权利要求1所述的以原糖为原料生产结晶果糖的方法，其特征在于，步骤(4)所述的第二离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂或者弱酸性阳离子交换树脂。
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