CN110387441A - 一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙100～200份，多酚氧化酶2～5份，果胶酶2～5份。该复合澄清剂的制备方法是先按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液，然后按照配方的量称取改性磷酸钙，在搅拌条件下加入到的酶混合溶液中，于10～20℃下振摇吸附2～6小时，然后在真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。将本发明用于糖液的澄清脱色，可以提高制糖脱色工序的效率，降低制糖生产成本。
Description
技术领域
本发明属于制糖脱色工艺技术领域，具体涉及一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
背景技术
糖是人类生活中不可缺少的甜味剂和营养剂，全球人均年消费食糖量约20kg，我们生活中常常见到的白糖、红糖等糖类都是从含糖量高的植物、水果中提取出来，经过复杂的工艺生产出来的。目前国内外的制糖生产工艺主要有两种：一是由甘蔗或甜菜直接生产白糖即耕地白糖，二是先制成原糖，再回溶加工精制成白糖。随着我国食糖消费量的增加，国内直接生产的耕地白糖产量已不能满足消费需求，原糖加工在我国糖业中的地位变得越来越重要，逐渐成为制糖行业关注的热点。原糖加工精制糖的工序主要包括原糖再溶、澄清、脱色、浓缩、结晶、分离、干燥、包装等，在制糖生产过程中由于各种原因不断形成有色物质，因此脱色工序被认为是制糖工序中最重要的一道工序，优秀的脱色工艺可以提高制糖产品的品质。
在糖液脱色领域，各国制糖工作者进行了大量的研究，国内常用的制糖工艺澄清方法主要有通过加入石灰、磷酸、PAM絮凝剂、SO或CO等化学试剂的沉淀作用进行澄清，或者用活性炭的吸附作用进行澄清，还有用离子交换技术、膜分离技术、超冷冻结晶技术等方法。这些常规的澄清方法，成本高, 技术性强, 难以广泛使用。因此, 有必要提供一种脱色效率高，成本低的糖液澄清方法，其中的关键在于选用吸附有色物质效率高、生产成本低的糖液澄清剂。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，提高制糖脱色工序的效率，降低制糖生产成本。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙100～200份，多酚氧化酶2～5份，果胶酶2～5份。
所述改性磷酸钙的制备方法，包括以下步骤：
（1）将微晶纤维素与去离子水按照重量比为（1～5）:100的比例混合得到悬浮液；
（2）向步骤（1）中得到的悬浮液中加入氯化钙，定容使悬浮液中钙离子浓度达到0.1～1.0mol/L,充分搅拌30～90分钟得到混合液；
（3）向步骤（2）中得到的混合液中滴加等体积的摩尔浓度为0.1～1.0mol/L的磷酸二氢钾溶液，滴加完成后搅拌30～60分钟，再静置1～3小时，接着在120～150℃下烘干至不流动，然后置于马弗炉中在900～1000℃下保温烧结30分钟得到固体，将固体研磨至过200～300目筛，即得到改性磷酸钙。
上述用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其具体步骤如下：
（1）按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用pH为6～8的浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液；
（2）按照配方的量称取改性磷酸钙，在搅拌条件下加入至步骤（1）中所得到的酶混合溶液中，于10～20℃下振摇吸附2～6小时，然后在真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
进一步，步骤（2）中搅拌的转速为300～600r/min。
进一步，步骤（2）中干燥是在真空度为0.8～1.2MPa，温度为40～50℃的真空条件下进行干燥。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：
1、本发明利用微晶纤维素改性磷酸钙，微晶纤维素表面容易与游离的钙离子进行离子交换，将钙离子吸附在表面上，使得后续生成磷酸钙时，容易形成磷酸钙把微晶纤维素包裹在内部的结构，然后在磷酸钙烧结的过程中，被磷酸钙包裹的微晶纤维素受热容易变成二氧化碳和水蒸气挥发，留下了孔洞，从而发挥了造孔的作用，使磷酸钙形成多孔结构，增大了磷酸钙的比表面积，提高了磷酸钙的酚类等有机物质的吸附能力。
2、本发明还利用改性磷酸钙负载定量的多酚氧化酶和果胶酶，一方面促进多酚氧化酶和果胶酶与有色的物质接触并水解有色物质，从而除去有色物质，提高澄清剂的脱色能力；另一方面，改性磷酸钙还可以吸附有色物质的水解产物，使其絮凝沉淀，便于固液分离获得澄清的糖液。
3、本发明利用多酚氧化酶、果胶酶的生物制剂和易降解的改性磷酸钙配制用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其脱色效果好、无毒易降解，不会对环境造成污染，而且制备方法简单，适合工业化生产并用于制糖脱色工艺中。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙150份，多酚氧化酶5份，果胶酶5份。
所述改性磷酸钙的制备方法，包括以下步骤：
（1）将微晶纤维素与去离子水按照重量比为4:100的比例混合得到悬浮液；
（2）向步骤（1）中得到的悬浮液中加入氯化钙，定容使悬浮液中钙离子浓度达到0.6mol/L,充分搅拌75分钟得到混合液；
（3）向步骤（2）中得到的混合液中滴加等体积的摩尔浓度为0.5mol/L的磷酸二氢钾溶液，滴加完成后搅拌45分钟，再静置2小时，接着在150℃下烘干至不流动，然后置于马弗炉中在950℃下保温烧结30分钟得到固体，将固体研磨至过250目筛，即得到改性磷酸钙。
本实施例所述用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其具体步骤如下：
（1）按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用pH为7的浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液；
（2）按照配方的量称取改性磷酸钙，在转速为500r/min的搅拌条件下加入至步骤（1）中所得到的酶混合溶液中，于20℃下振摇吸附5小时，然后在真空度为1.0MPa，温度为50℃的真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
实施例2：
一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙200份，多酚氧化酶3份，果胶酶4份。
所述改性磷酸钙的制备方法，包括以下步骤：
（1）将微晶纤维素与去离子水按照重量比为3:100的比例混合得到悬浮液；
（2）向步骤（1）中得到的悬浮液中加入氯化钙，定容使悬浮液中钙离子浓度达到0.4mol/L,充分搅拌65分钟得到混合液；
（3）向步骤（2）中得到的混合液中滴加等体积的摩尔浓度为0.8mol/L的磷酸二氢钾溶液，滴加完成后搅拌50分钟，再静置3小时，接着在120℃下烘干至不流动，然后置于马弗炉中在980℃下保温烧结30分钟得到固体，将固体研磨至过200目筛，即得到改性磷酸钙。
本实施例所述用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其具体步骤如下：
（1）按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用pH为7.5的浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液；
（2）按照配方的量称取改性磷酸钙，在转速为400r/min的搅拌条件下加入至步骤（1）中所得到的酶混合溶液中，于15℃下振摇吸附6小时，然后在真空度为1.2MPa，温度为50℃的真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
实施例3：
一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙100份，多酚氧化酶2份，果胶酶3份。
所述改性磷酸钙的制备方法，包括以下步骤：
（1）将微晶纤维素与去离子水按照重量比为1:100的比例混合得到悬浮液；
（2）向步骤（1）中得到的悬浮液中加入氯化钙，定容使悬浮液中钙离子浓度达到0.1mol/L,充分搅拌90分钟得到混合液；
（3）向步骤（2）中得到的混合液中滴加等体积的摩尔浓度为0.1mol/L的磷酸二氢钾溶液，滴加完成后搅拌30分钟，再静置1小时，接着在140℃下烘干至不流动，然后置于马弗炉中在900℃下保温烧结30分钟得到固体，将固体研磨至过300目筛，即得到改性磷酸钙。
本实施例所述用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其具体步骤如下：
（1）按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用pH为8的浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液；
（2）按照配方的量称取改性磷酸钙，在转速为300r/min的搅拌条件下加入至步骤（1）中所得到的酶混合溶液中，于10℃下振摇吸附2小时，然后在真空度为0.8MPa，温度为40℃的真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
实施例4：
一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙180份，多酚氧化酶5份，果胶酶2份。
所述改性磷酸钙的制备方法，包括以下步骤：
（1）将微晶纤维素与去离子水按照重量比为5:100的比例混合得到悬浮液；
（2）向步骤（1）中得到的悬浮液中加入氯化钙，定容使悬浮液中钙离子浓度达到1.0mol/L,充分搅拌30分钟得到混合液；
（3）向步骤（2）中得到的混合液中滴加等体积的摩尔浓度为1.0mol/L的磷酸二氢钾溶液，滴加完成后搅拌60分钟，再静置2小时，接着在130℃下烘干至不流动，然后置于马弗炉中在1000℃下保温烧结30分钟得到固体，将固体研磨至过250目筛，即得到改性磷酸钙。
本实施例所述用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其具体步骤如下：
（1）按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用pH为6的浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液；
（2）按照配方的量称取改性磷酸钙，在转速为600r/min的搅拌条件下加入至步骤（1）中所得到的酶混合溶液中，于18℃下振摇吸附3小时，然后在真空度为0.9MPa，温度为45℃的真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
实验例：
选用色值为1000～1500IU的糖液与实施例1～4中所述的用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂混合，具体是糖液与所述澄清剂按照重量比为200:1的比例混合在75℃下搅拌30分钟后过滤，对过滤后的糖液按照常规方法测定色值并计算脱色率，具体结果见表1。
由上述数据可见使用本发明所述的用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂可以有效脱出糖液中的有色物质，当糖液与所述澄清剂的混合比例为200:1时脱色率即可达到93%以上。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其特征在于：其由以下重量份数的组分组成：改性磷酸钙100～200份，多酚氧化酶2～5份，果胶酶2～5份。
2.根据权利要求1所述的用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂，其特征在于：所述改性磷酸钙的制备方法，包括以下步骤：
将微晶纤维素与去离子水按照重量比为（1～5）:100的比例混合得到悬浮液；
向步骤（1）中得到的悬浮液中加入氯化钙，定容使悬浮液中钙离子浓度达到0.1～1.0mol/L,充分搅拌30～90分钟得到混合液；
向步骤（2）中得到的混合液中滴加等体积的摩尔浓度为0.1～1.0mol/L的磷酸二氢钾溶液，滴加完成后搅拌30～60分钟，再静置1～3小时，接着在120～150℃下烘干至不流动，然后置于马弗炉中在900～1000℃下保温烧结30分钟得到固体，将固体研磨至过200～300目筛，即得到改性磷酸钙。
3.如权利要求1和2中任意一项所述的用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其特征在于：其具体步骤如下：
按照配方的量称取多酚氧化酶和果胶酶，用pH为6～8的浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液溶解称取的多酚氧化酶和果胶酶得到酶混合溶液；
按照配方的量称取改性磷酸钙，在搅拌条件下加入至步骤（1）中所得到的酶混合溶液中，于10～20℃下振摇吸附2～6小时，然后在真空条件下干燥得到用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂。
4.根据权利要求3所述的用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中搅拌的转速为300～600r/min。
5.根据权利要求3所述的用于糖液澄清脱色的高效复合澄清剂的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中干燥是在真空度为0.8～1.2MPa，温度为40～50℃的真空条件下进行干燥。
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