CN1085732C - 一种用于加工蔗糖糖浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于加工基于干基重初始蔗糖含量至少为30%(w/w)的含水蔗糖糖浆的分级分离方法,它包括使所述糖浆与选自具有3-8个碳原子的链烷醇、酮和酯及其各种混合物的溶剂进行混合以形成具有至少两个与含蔗糖的固相接触的液相的体系,并分离各相,籍此除了从含蔗糖的固相中获得一种产品外,还从液相中获得至少两种产品:其一的特征为基于干基重,其蔗糖含量高于初始含量,其二的特征为基于干基重,其蔗糖含量低于初始含量。
Description
本发明涉及一种用于加工含水蔗糖糖浆(此后称为糖浆)的分级分离方法。更具体地说,本发明涉及加工基于干基重初始蔗糖含量至少为30%(w/w)的含水蔗糖糖浆。我们所感兴趣的糖浆主要是在甘蔗糖及甜菜糖工业中遇到的那些糖浆。
出于本发明的目的,认为这些糖浆包括水(W)、蔗糖(S)和非蔗糖(NS)三种。最后一种的范围包括源自甘蔗糖和甜菜糖中的、或在加工过程中所形成的各种化合物,并以不同的量存在于糖浆中。除了在相关文献中已广泛报道的蔗糖、氨基酸、蛋白质、无机物等之外,这些物质还特别包括各种碳水化合物。出于本发明的目的,所有这些物质全都包括在术语“非蔗糖”的范围内。
现将两种典型的组合物的例子列于下表中:
糖浆 | W | S | NS |
赤糖糊 | 17-25 | 30-40 | 35-53 |
洗余糖浆 | 26-28 | 63-66 | 4-11 |
在非蔗糖(NS)部分中的各种碳水化合物主要由葡萄糖和果糖所组成,通常我们称之为“转化糖”。该名称指的是(葡萄糖+果糖),而不意味着这些物质必须处于等摩尔的比例。“转化糖”将以这个含义用于本说明书中。
在通过分级分离对糖浆进行加工以提高其价值的过程中,所述转化糖在各馏分之间的回收及分布将代表着本发明方法的一个重要特征。由于转化糖是完全可发酵的,因此它将是用于发酵工业的糖浆衍生产物的一个所需成分。然而,由于转化糖对蔗糖的结晶起不利的影响,因此对于通过蒸发而进一步回收蔗糖而言,它将是糖浆衍生的产物的一个不合需要的成分。本发明方法的一个有用方面是它可以回收富含转化糖的产物以及不含转化糖的产物。
在本文以及以下各实施例中,当给出转化糖的数据(或分别为葡萄糖和果糖的数据)时,应理解其代表所述具体的糖浆的非蔗糖(NS)的份数。
正如所公知的,最纯的(也是最希望得到的)糖形式是由100%蔗糖所组成的。在甘蔗或甜菜的加工成糖中,生产商自然追求完全回收纯形式蔗糖的方法。加工的大部分也是代价高的部分包括:通过蔗糖的重复结晶使蔗糖从非蔗糖中分离出来,将非蔗糖送入到连续的非蔗糖含量不断增加的母液(即上述定义的糖浆)中。但通过结晶使蔗糖完全回收是不可行的,并且在经济上大量的蔗糖不可避免地报告为低价值的糖蜜。有时反过来使其进行一个特别的分离过程,如离子交换色谱法,但由于经济限制的原因这种做法并未得到普及。
上述情况表明,在蔗糖生产、精制以及提高糖蜜品级中将糖浆分离成蔗糖含量高于初始糖浆的馏分或蔗糖含量较低的馏分的简单方法将是相当有用的。
在蔗糖生产的结晶顺序中将非蔗糖从糖浆流中除去将明显地改进蔗糖的回收。这种去除不需要进行得很完全,因其效果是显著的。
糖蜜具有许多用途,其中其蔗糖含量是其具有价值的主要原因,而在其它用途中,各种非蔗糖(如维生素和氨基酸)是其具有价值的主要原因。因此糖蜜的分级分离通过提供符合具体最终用途的产物可以提高其价值。
本发明提供一种符合上述要求的分级分离蔗糖糖浆的简单而又有效的方法。它是基于这样一个令人意想不到的发现:某些在本质上为蔗糖非溶剂的液体化合物可以作为糖浆分级分离的有效溶剂。链烷醇、酮和酯被发现是该方面的有效化合物。特别有用的是其分子中总碳原子数为3-8的链烷醇、酮和酯。
因此根据本发明,现提供一种用于加工具有基于干基重的蔗糖初始含量至少为30%(w/w)的含水蔗糖糖浆的分级分离方法,它包括将所述糖浆与选自具有3-8个碳原子的链烷醇、酮和酯及其各种混合物的溶剂进行混合以形成具有至少两个与含蔗糖的固相接触的液相的体系,并分离所述各相,籍此除了从所述含蔗糖的固相中获得的一种产品外,还从所述液相中获得至少两种产品:其一的特征为基于干基重,其蔗糖含量高于初始含量,其二的特征为基于干基重,其蔗糖含量低于初始含量。
此处所用的术语“含蔗糖的固相”指的是在分级分离的过程中以及在分级分离后将在固相中发现不同量的蔗糖,其中在分级分离过程结束后所述量可减少至约1%。
正如将会被人所理解到的是,本发明方法提供了一种使人能在经济上做出每一个最终相中所需蔗糖量的决定。
在本发明优选的各实施方案中,非蔗糖组分将如下述以及例子中被分离成一种不溶混相。
在本发明的另一个优选实施方案中,至少一种所述的相为含溶剂的液相,对该相进行脱水以使蔗糖从中优先沉淀出来。
在本发明的又一个优选实施方案中,通过将两种或两种以上的产物重新混合成单一的产物,对本发明的方法进行修改。
在本发明特别优选的实施方案中,所述溶剂选自具有3-6个碳原子的链烷醇、酮和酯及其各种混合物。
通过参照由蔗糖-水-溶剂所形成的体系对本发明的理解将有莫大的帮助。参照附图1中所述,我们发现这些体系具有特定的共有的特征。
因此,本发明首先参照以下示意图对某些优选的实施方案进行描述以便得到更全面的了解。
现详细参照附图,应强调的是所示的细节是通过实施例的形式给出的,并且仅是出于解说性地讨论本发明优选实施方案的目的,所提供的内容相信是对本发明的原理及概念性方面为最有用并且容易理解的描述。
在附图中:
图1为描述在所选的温度下,水与溶剂是部分可溶混的等温线。这也包括了某些较简单的水/溶剂完全相溶混的情况。
在图1中:
c代表水饱和至溶剂;d代表溶剂饱和至水,(在完全可溶混的情况中c和d均不存在);
cefd为两液相区(当得到水/溶剂完全可溶混时不存在);
a(水)ce和b(溶剂)df为单一液相区;
(蔗糖)ae和(蔗糖)bf为含蔗糖的固相区,并且ae和bf中一个液相为饱和曲线;
(蔗糖)ef为无变度区;在该区域中的任何组成分成固体S和两个由e和f表示的无变度液相。
本发明中所用的术语“完全溶混”和“部分溶混”表示一种仅含有溶剂和水的体系中溶剂的行为以及在所定义温度下的溶剂的特征。正如所公知的那样,随着温度的变化或存在第三种组分,可溶混性可以转变为不可溶混性,并且反过来也一样。
两种液相与固体蔗糖在广域的温度范围内平衡共存是所有本发明中定义为“溶剂”的化合物的一个特征。此外,这些区域相当地大而非可忽略地小,因为蔗糖实际上不溶于本发明所权利要求为溶剂的化合物中。在下表中列出了蔗糖糖浆溶解性行为的这种意想不到的方面,该表提供在40℃和70℃下几种溶剂的无变度组成e和f。表1
溶剂 | 40℃ | 70℃ | ||||
溶剂 | 蔗糖 | 水 | 溶剂 | 蔗糖 | 水 | |
Me2CO无变度轻相 | 76.6 | 2.5 | 20.95 | |||
Me2CO无变度重相 | 13.85 | 57.55 | 28.6 | |||
iPrOH无变度轻相 | 67.2 | 11.4 | 21.4 | 73.1 | 9.55 | 17.35 |
iPrOH无变度重相 | 8.7 | 59.2 | 32.1 | 7.85 | 70.2 | 22.05 |
nPrOH无变度轻相 | 78.5 | 4.8 | 16.7 | 78.65 | 6.45 | 14.9 |
nPrOH无变度重相 | 4.3 | 65.9 | 29.8 | 5.9 | 70 | 24.1 |
iBuOH无变度轻相 | 89.65 | 0.65 | 9.65 | 89.6 | 1.45 | 9 |
iBuOH无变度重相 | 2.1 | 67.9 | 30 | 2.1 | 73.15 | 24.35 |
nBuOH无变度轻相 | 87.05 | 0.95 | 12.1 | 88.7 | 1.7 | 9.7 |
nBuOH无变度重相 | 2.1 | 68.8 | 28.1 | 2.2 | 72.4 | 25.4 |
EtOAc无变度轻相 | 95.8 | 0.765 | 3.435 | 94 | 1.44 | 4.35 |
EtOAc无变度重相 | 2.4 | 69.1 | 28.5 | 0.5 | 76.1 | 23.4 |
nPrOAc无变度轻相 | 96.5 | 0.175 | 3.35 | 95.3 | 0.095 | 4.6 |
nPrOAc无变度重相 | 0.5 | 70.9 | 28.6 | 0.3 | 77 | 22.7 |
正如我们可以从表1中清楚看到的那样,平衡中的无变度轻相与无变度重相提供了将蔗糖分配于液相之间的全新的方法。对于所考虑的溶剂而言,这两个平衡液相的组成是独特且新颖的。在先有技术中无法提供蔗糖的选择性或蔗糖在这些液相之间的分配。对于非蔗糖化合物则选择性通常发现于糖浆中及其相对于蔗糖的分配。一个工程师所需的全部仅是一条或一些等温线,如果等温线数据不包括在上述表格中,则可以很容易地通过实验建立起来。
一个大的无变度区域的一个特别有用的特征是通过一个包括将糖浆与一计算量的溶剂进行混合,然后使各相分离的单一操作,可以为蔗糖在含蔗糖固相与两个液相之间提供了可预计的分配。存在于蔗糖糖浆中的非蔗糖组分将自然地分配于各相之间并籍此改变其组成,然而通过进行一些实验后参比系统水-蔗糖-溶剂为最佳方法的确定提供了一个指引。
在本发明的一个优选实施方案中,对该方法还可以进行进一步的完善及修改,包括:将所述糖浆与所述溶剂进行混合以形成具有至少两种液相的系统,分离所述各相并使至少一种所述相与另外的溶剂混合以从中形成具有至少另两种液相的系统,分离所述各相并从中除去所述溶剂,籍此从所述液相中获得至少两种产物:其一的特征为基于干基重,其蔗糖含量高于所述初始含量,其二的特征为基于干基重,其蔗糖含量低于所述初始含量。
这些溶剂另一个令人感兴趣的特征为它们与葡萄糖以及与果糖系统(通常类似于其与蔗糖形成的)形成了与图1的相图相类似的相图。对于蔗糖而言其在无水溶剂中的溶解度是很低的。然而葡萄糖与果糖(或更一般地说,为工业糖回收及精炼中所遇到的转化糖)比蔗糖更易溶解。转化糖与蔗糖的这种区别特征为这两种组分之间的分离与回收提供了各种选择。
值得注意的是用于水-蔗糖-丙酮系统的一个无变度区域已经于1904年观察到,并且W.Herz&al在Z.Anorg.Chemie,41,第309页,1904年中已详细描述了25℃的等温线,并转载于1907年的普通手册Seidell,Solubility of Inorganic and Organic Compounds第一版中。对文献进行全面的调查没有发现这方面对其它溶剂研究的续篇。以下对先有技术进行的综述还表明,提出权利要求的溶剂基的方法用于糖浆提纯的发明者无法使用无变度区域的潜在可能性,甚至当采用丙酮作为溶剂时也是如此。
制糖是一种具有200多年历史的古老工业。在这种工业的操作中建议使用溶剂的记录非常少,并且其中没有一个能实际应用。从以下对相关先有技术专利进行的简单综述中我们将看到本发明与这些建议的根本区别。
Paulsen(1859年的美国专利26,050)提议采用乙醇/水混合物作为溶剂以溶解蔗糖并剔除非蔗糖组分,籍此便于回收。
Clarke(1995年的美国专利5,454,875)也建议采用EtOH再结合其它各种操作以将各种杂质从糖蜜中沉淀出来。
Othmer(1978年的美国专利4,116,712)也建议采用乙醇作为建议用于萃取各种杂质的溶剂的乙醇/丙酮混合物的主要组分。
因此,在150多年中人们已将乙醇作为溶剂加以选择,并且寻求其各种经济、有效的应用方法,但都未能取得成功。
迄今为止水-蔗糖-乙醇系统在所研究的任何温度下都未能形成一个无变度区域。在任何给定的温度下蔗糖在水-乙醇混合物中的溶解度随乙醇对水的比率的增加而降低。这种溶解度在EtOH/水混合物中的降低优选从0%连续变化到100%的乙醇。由于这个原因,在先有技术专利中被提议作为溶剂的乙醇与本发明的各种溶剂完全不同之处在于(如此处所描述及权利要求):在本发明中所用的各种溶剂能构成具有广泛无变度区域特征的系统。
虽然用于先有技术的乙醇可以选择沉淀无机物和一些非蔗糖有机物,但它要求乙醇与水的比例至少为1.2∶1(参照Clarke的专利)。因而此后的实施例1中含有21.3%水分的糖浆将需要加入大约30克乙醇/100克糖浆以得到与通过仅7克nPrOH所获得的类似结果。显然,如此后实施例3-7中所述,采用乙醇进行进一步的分离是根本不可能的。
我们有趣地注意到在Othmer在1978年9月授权的美国专利4,116,712中如下综述了先有技术水平:
“许多年以来各炼糖厂已尝试将乙醇用于原糖的精炼而未获得成功,并用于将其它固体即各种杂质从最终糖蜜的糖浆中分离出来的液-液萃取中。
例如,Vazquez在美国专利第2,000,202号中采用将近乎无水的乙醇与第二种液体如乙酸乙酯混合来处理浓缩糖蜜。这种混合物溶解了各种杂质并使糖以块状或晶体糖膏的形式沉淀或结晶出来。将醇与各种杂质作为含有各种杂质的萃取糖蜜除去;其后采用更加稀释的醇将糖晶体从残留的不溶杂质中溶解出来。
我们发现对于许多杂质而言醇是一种较差的溶剂,但如在Vazquez的专利中所注意到的那样,当稀释到一定程度后对于糖而言它是一种良好的溶剂,因而没有基于其用途的系统用于工业上的报道,所述用途是作为(a)精炼溶剂,(b)将杂质从糖浆或糖蜜中萃取出来的萃取液,或(c)如美国专利第2,000,202号中所提议的那样用于沉淀糖的晶体,并洗涤,再将其溶解。
Bohrer的美国专利第3,174,877号采用含有1-5%碳水化合物的甲醇在精炼中使原糖脱色,并且显示乙醇绝对不适用于此目的。其溶剂没有选择来去除其它原糖的杂质,3,174,877对此没有提及。
Leonis的美国专利第1,558,554号干燥糖蜜并用冰醋酸处理2-24小时,其间各种杂质明显地进入到溶液中,而糖则沉淀出来,杂质保留在母液中。
Othmer的美国专利第3,325,308号用纯的甲醇或纯的乙酸洗涤糖晶体,将于萃取糖蜜中分离杂质,将溶剂从中除去;然后采用丙酮将油、脂和蜡(丙酮对其具有极好的选择性)从该糖蜜中萃取出来”。
17年后,Clarke在1995年10月授权的美国专利5,454,875中如下综述了先有技术水平:
“美国专利第5,002,614号描述了采用醇溶剂将蔗糖蜡从糖蜜中萃取出来的方法。
美国专利第4,116,712号描述了一种采用两种溶剂的混合物通过液相/液相萃取将各种杂质从糖晶体及糖浆中除去的方法,优选至少部分的萃取操作在pH为1.25-1.30下进行。优选的溶剂为乙醇或乙酸与丙酮混合物。萃取后可加入石灰,然后二氧化碳以调节pH。
美国专利第3,876,466号公开了通过加入芳族有机磺酸、其衍生物来降低糖溶液的粘度。
美国专利第3,781,174号公开了采用活性炭进行连续碳酸饱和以及离子交换树脂和离子交换膜电渗析的组合从原蔗糖汁中生产精制糖。
美国专利第3,734,773号公开了甜菜浸出汁的提纯,将某些有机酸作为副产物回收,其中采用二氧化碳或热水中的碳酸根离子来沉淀碳酸钙。
美国专利第3,563,799号公开了通过浓缩稀释的含糖液体、在混合树脂离子交换中脱除矿质、再进行浓缩和过滤而使其得以提纯。
美国专利第3,325,308号公开了采用三个连续的溶剂萃取系统从原糖中除去各种杂质。第一种优选的溶剂为甲醇,第二种优选的溶剂为丙酮,第三种优选的溶剂为水。
美国专利第2,640,851号公开了通过一种在高温下采用投加石灰及氯化钙的方法从赤糖糊中回收碱土金属(顺)乌头酸盐。
美国专利第2,379,319号公开了采用蛋白水解酶进行处理,然后投加石灰及碳酸盐将各种杂质从甜菜浸出汁中除去。
美国专利第2,043,911号公开了通过投加一种氧化剂而去除亚硫酸盐杂质及制糖过程中投加的亚硫酸盐。
美国专利第2,000,202号公开了通过投加乙醇和硫酸以除去有机酸、接着用另一种有机溶剂如如乙酸乙酯将糖沉淀出来而将糖从糖蜜中回收的方法。”
我们将可以理解到的是,所述各参考文献中没有一个提及或建议基于使用此处所定义的各种溶剂以处理含水蔗糖糖浆的本发明分级分离方法,以形成一个具有至少两个与固体蔗糖相接触的液相并可从中获得的各种优点。
我们也意想不到地发现,将溶剂以刚好足以形成两个液相的量投加到糖浆中(通过沉淀非蔗糖组分)已经能起到一个相当好的作用。将这些沉淀物从饱和的水相(刚好被溶剂所饱和)中分离出来是容易的,并可得到一个有用的分离结果,而且能显著地提高在根据本发明的糖浆的后续操作中所得到的产物的品质,籍此得到比初始糖浆更富含蔗糖的产物以及比初始糖浆更贫含蔗糖的产物。
本发明可以出人意料简单的方法将葡萄糖和果糖从蔗糖中分离出来。在制糖工业中葡萄糖和果糖经常合在一起被冠以“转化糖”的名称而无须指明是等摩尔的混合物。为了方便起见此处也将采用这个名称。目前通常是通过多级结晶(生产蔗糖中的一个主要费用)来费力地实现这种分离。完成葡萄糖、果糖和蔗糖之间分离的困难通常被理解和解释为是由于这些碳水化合物之间的相似性所致。因此,通过本发明能轻易地实现大部分的分离是完全始料不及的。
因而在一个优选实施方案中,本发明也提供了一种如此处所定义的分级分离方法,其中转化糖与蔗糖的比率在一个液相中低于在所处理的糖浆中的比率,而在另一个液相中的转化糖与蔗糖的比率则高于在所处理的糖浆中的比率。
虽然本发明现将连同以下各实施例中的某些优选实施方案进行描述以便使得本发明的各方面能得到充分的理解和接受,但我们并非想将本发明局限于这些具体的实施方案。相反,我们想包括由所附权利要求书中定义的本发明范畴内的所有替代、修改以及等同物。因此,包括各优选实施方案的以下各实施例将起着说明本发明实施的作用,应理解的是所示各细节是通过举例的形式且仅是出于说明讨论本发明的各种优选实施方案的目的,以相信是对各配制方法以及本发明的原理和概念性的描述方面最为有用且容易理解的形式出现。
实施例1
进行蔗糖精炼的原糖浆(1)具有相当深的颜色,其组成列表如下:
固体 | 水 | ||
78.7 | 21.3 | ||
100固体(干基重) | |||
蔗糖 | 非蔗糖 | ||
85.8 | 14.2 | ||
转化糖 | 非碳水化合物 | ||
7.4 |
在40℃下将100克(1)与4克nPrOH混合,将混合物倒入量筒中,量得体积为92毫升,看不到有明显的固体分离现象,使其再与另外3克nPrOH进行混合时则大量固体发生明显的分离,放置一段时间后其沉降为颜色较浅的淤浆层以及浅颜色的上层,其上刚好看到很小环状的一层更轻的溶剂层。将底层从其上的含水层(以及少量的溶剂层)中分离出来并通过蒸馏除去nPrOH后,获得基于干基重分别含有24%总固体量为72.2%蔗糖的深颜色糖浆以及含有76%总固体量为90.2%蔗糖的浅颜色糖浆。
实施例2
将100克赤糖糊与6克nBuOH在90℃下进行混合,经沉降、分离以及脱溶剂后分别获得基于干基重大约相同重量并含23%蔗糖和47%蔗糖的两种产物。
实施例2a
使100克与实施例2所用的相同糖蜜与400克由320克正丙醇和80克水所组成的溶剂在80℃下进行接触,混合各溶剂层。
使混合的溶剂层与10克活性炭接触并进行过滤,籍此从很深颜色变成浅褐色的液体。对溶剂进行蒸馏后获得似蜜的褐色糖浆。经这种两段交叉萃取后它含有95%的转化糖和82%糖蜜中的蔗糖。
实施例2b
重复实施例2a,不同之处为采用5克活性炭,通过10克漂白土(如在石油工业中常用的那种)进行处理。脱色效果近似于活性炭所得到的效果。
实施例3
将100克与实施例1相同的糖浆在75℃下用nPrOH在两步操作中进行处理。第一步为与在第二步中所分离出来的溶剂进行混合,然后在第二步中将来自该步骤的沉降层与8克nPrOH进行混合并分离。分别将来自第一步的上层和来自第二步的底层脱溶剂成浅色产物和深色产物。将实施例1和3产物的组成比较如下(基于干基重):
实施例4
产物 | 总量(%) | 蔗糖(%) | 非蔗糖(%) |
实施例1,浅颜色 | 76 | 90.2 | 9.8 |
实施例1,深颜色 | 24 | 72.2 | 27.8 |
实施例3,浅颜色 | 85.2 | 91.7 | 9.3 |
实施例3,深颜色 | 14.8 | 52 | 48 |
使100克与实施例3相同的糖浆如实施例3般进行处理,不同之处为将从第一混合操作中分离出来的浅颜色液相在相同温度下再与80克nPrOH进行混合。生成了大量白色沉淀物,经过滤后进行分析,发现该沉淀物实际上由纯的蔗糖所组成。将去除溶剂后所收集到的三个组分示于下表中:
实施例5
实施例4产物 | 总量(%) | 蔗糖(%) | 非蔗糖(%) |
深颜色沉淀物 | 14.8 | 52 | 48 |
浅颜色沉淀物 | 51.3 | >99 | <1 |
浅颜色溶剂相 | 33.9 | 80.5 | 19.5 |
将100克与上述实施例中所用相同的糖浆与5克nBuOH在80℃下进行混合,然后将混合物进行离心处理。在所沉降的深色固体中我们可看到存在的蔗糖晶体。将固体从液相中分离出来,与100克nBuOH再进行拌浆并通过离心进行分离,使溶剂相与先前操作的液相混合。生成了三个很容易看得见的相:近似无色的固体蔗糖、重的含水相以及轻的溶剂相(后两种显然衍生自相应水-蔗糖-nBuOH系统的无变度相)。将含有固体蔗糖的含水层作为单一产物从溶剂相中分离出来。脱除溶剂后三个组分的量及组成示于下表中:
实施例6
实施例5产物 | 总量(%) | 蔗糖(%) | 非蔗糖(%) |
第一次沉淀物,深颜色 | 11.4 | 36 | 65 |
第二次沉淀物+含水相,浅颜色 | 80 | 98 | 2 |
残余产物,浅颜色 | 8.6 | 22 | 79 |
使实施例4中获得的溶剂层在两个阶段中进行溶剂脱除。在第一阶段中通过蒸馏将水去除得到一种水/nPrOH共沸物。在nPrOH中溶解度相当低的并且在本发明所有“溶剂”中溶解度低的蔗糖发生沉淀并加以收集。经溶剂脱除后,含33.9%总固体的浅颜色溶剂提供了以>99%蔗糖的25%固体以及以约26%蔗糖的8.9%固体,而84%基本上为转化糖。
上述各实施例展现了由本发明方法所提供的将糖浆分级分离成蔗糖含量以及非蔗糖性质不同的各种产物的多用性。温度的广域性以及溶剂的选择也为回收、节省能源等方面提供了最优化,而这些对于本领域技术人员而言是显而易见的。
以下关于以上各实施例及其各细节的评论说明了这个观点:
----在实施例1中沉淀物主要含有“灰分”(在制糖工业中常用的一个术语,通常指作为非蔗糖组分的无机物和非碳水化合物的有机物),因转化糖伴随着蔗糖进入到溶液中,并且实际上在溶剂中比蔗糖本身溶解性更大;
----实施例2说明了通过选择温度及溶剂可以确定所用的溶剂的量以及其它关键因素。因此例如在本实施例中,较高的温度降低了高粘性糖蜜的粘度,籍此满足操作的需要;
----实施例2a和2b说明为了获得浅颜色的糖浆产物而需进行脱色溶剂的萃取。由于直接进行糖浆的脱色是不切合实际的,因此这样做是有利的;
----实施例3介绍了一种逆流操作的特征,籍此获得比在前两个实施例中更高的蔗糖回收率,同时也使灰分和有机物(伴随深色组分)和转化糖(伴随蔗糖)之间得到更好的分离;
----实施例4说明了通过一系列调节投加溶剂可获得分离效果。事实上所述操作还可如以上实施例6中所述在蔗糖与转化糖之间得到更充分的分离效果;
----实施例5通过结合使用nBuOH而非nPrOH以及较高的操作温度获得了近似实施例4和实施例6的结果。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是,本发明并非局限于以上说明性的各实施例的细节,本发明也可以以其它具体的形式体现出来而不背离其基本特征,因此本发明各实施方案及实施例在所有方面应认为是说明性的而非是限制性的,应参照所附的 而非参照以上说明书,因而来自权利要求书的意义及等价范畴的所有变更应都将包含于其中。
Claims (9)
1.一种用于处理基于干基重,其初始蔗糖含量至少为30%(w/w)的含水蔗糖糖浆的分级分离方法,该方法包括将所述糖浆与选自具有3-8个碳原子的链烷醇和酯及其各种混合物的溶剂进行混合以形成具有至少两个与含有蔗糖的固相接触的液相的体系,并将所述各相分离成至少一种溶剂相和至少一种含水相,并且任选地将非蔗糖组分分离为一种不混溶相,籍此除了从含有所述蔗糖的固相中获得一种产物外,还从所述液相中获得至少两种产物,其一的特征为基于干基重,其蔗糖含量高于所述初始含量,其二的特征为基于干基重,其蔗糖含量低于所述初始含量。
2.根据权利要求1的分级分离方法,其中非蔗糖组分分离为一种不混溶相。
3.根据权利要求1的分级分离方法,其中所述溶剂选自具有3-6个碳原子的链烷醇及其各种混合物。
4.根据权利要求1的分级分离方法,其中通过蒸馏将所述溶剂从分离后的液相中除去。
5.根据权利要求1的分级分离方法,其中在所述含水相中的转化糖与蔗糖的比率低于在所加工的糖浆中的比率,而在所述溶剂相中的转化糖与蔗糖的比率高于在所加工的糖浆中的比率。
6.根据权利要求1的分级分离方法,它包括将所述糖浆与所述溶剂进行混合以形成一个具有至少两个液相的体系,分离所述各相,将所述各相中至少一个与另外的溶剂混合以从中形成一个具有至少两个另外液相的体系,分离所述另外的各相,籍此从所述液相中获得至少两种产物,其一的特征为基于干基重,其蔗糖含量高于所述初始含量,其二的特征为基于干基重,蔗糖含量低于所述初始含量。
7.根据权利要求1的分级分离方法,其中所述各相中至少一个为含有溶剂的液相,将该相脱水以使蔗糖从中优先沉淀出来。
8.根据权利要求1的分级分离方法,它包括重新将所述至少两种产物混合成一种单一的产物。
9.根据权利要求1-8中任一项的分级分离方法,其中所述溶剂或另外的溶剂为正丙醇。
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