精制糖液脫色離子交換系統(tǒng)樹脂
精制糖液脫色離子交換系統(tǒng)樹脂
在 各地的所有消費(fèi)食品中,糖具有最不尋常的地位。蔗糖是由甘蔗或甜菜中生產(chǎn)出來的,事實(shí)上,所有的精制糖大多是產(chǎn)自甘蔗(75%左右),剩下的就是來自甜菜中的糖分。所有的糖可大致分為粗糖或精制糖。
粗糖:粗糖直接產(chǎn)自甘蔗,通過凈化的方法,不使用磷酸,在汁液凈化時(shí)最少量地使用氧化鈣,由此從甘蔗中產(chǎn)生粗糖。這樣的糖呈褐色,很少直接使用。
精制糖:精制糖是從粗糖中提煉出來的,顏色呈閃閃發(fā)光的白色。大部分糖廠購買/進(jìn)口粗糖,然后對其進(jìn)行處理,得到精制糖。
由粗糖生產(chǎn)精制糖,可使用兩種技術(shù):一種是用活性炭,另一種是用離子交換樹脂。有些糖廠使用活性炭去除糖溶解液中的顏色,在這個(gè)過程中粗糖重溶,白利糖度達(dá)到60-65度,先用磷酸鹽處理,再用活性炭處理。加工過的糖漿經(jīng)過濃縮和結(jié)晶,制成精制糖。糖廠常用的各類活性炭方法的成本一直在不斷增加,因此,非常有必要找到一種替代方法,將糖漿進(jìn)行脫色。
離子交換的脫色工藝的優(yōu)勢
煉糖廠家已逐漸從傳統(tǒng)的糖增白方法轉(zhuǎn)向基于離子交換的脫色工藝。相較于傳統(tǒng)的使用石灰、二氧化硫氣體或亞硫酸鹽法這種易產(chǎn)生二次有害物質(zhì)的脫色(漂白)工藝。
采用基于離子交換的脫色工藝,與傳統(tǒng)方法相比更加符合現(xiàn)階段食品安全要求,并且能夠?yàn)槠髽I(yè)降低工藝成本。
除了脫色需要,原糖還含有還原糖(葡萄糖和果糖)、無機(jī)灰分(主要是鈣和鉀鹽)和其他有機(jī)物,其中包括樹膠、氨基酸,主要來自甘蔗。這些雜質(zhì)必須在精制過程中從蔗糖中去除。
精制糖生產(chǎn)是一個(gè)以糖汁提取、煮沸和澄清為主要步驟的過程。澄清過程后,50-60%的顏色被去除,但糖漿中仍有一些顏色殘留。使用離子交換工藝去除這種顏色,糖漿進(jìn)一步拋光,糖色值指數(shù)小于200 ICUMSA,并直接用于蒸發(fā)、干燥和最終包裝。
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在過去的30年里,Thermax公司生產(chǎn)的離子交換樹脂在印度以及國外的水處理行業(yè)中被廣泛應(yīng)用,然而,這些用于水處理行業(yè)的技術(shù)級樹脂并不是適合于食品業(yè),如制糖業(yè),因?yàn)槭称窐I(yè)對操作條件、最終產(chǎn)品的純度要求都是非常嚴(yán)格的。
Thermax公司開發(fā)了兩種非常適合糖漿脫色的離子交換樹脂:Tulsimer® A-72 MP和Tulsimer® A-30 MP。
Tulsimer® A-72 MP是大孔苯乙烯基強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂,以氯離子形式提供。
Tulsimer® A-72 MP能有效用于高溫( 60-70°C)的環(huán)境中,這種高溫在制糖廠中比較普遍存在。這種樹脂一般都用于200-700ICUMSA的糖液脫色。
Tulsimer® A-30 MP是大孔丙烯酸強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂、以氯離子形式提供。這種樹脂可有效地用于高溫(70度)環(huán)境中的糖漿脫色。由于其丙烯酸基體和高孔隙率,該樹脂用于處理800-2000 ICUMSA的深色糖液脫色。這種樹脂不像大孔苯乙烯基樹脂Tulsimer® A-72 MP,雖然對著色物有較低的親和力,但經(jīng)過氯化鈉處理,易于再生。
低成本
由于再生液價(jià)格低廉,樹脂再生成本低。因此,樹脂脫色是活性炭或其他傳統(tǒng)方法的低成本替代方案。
易操作
樹脂工藝易于處理,也可以自動(dòng)化處理。再生劑和樹脂裝在一個(gè)封閉的容器內(nèi),因此該工藝相對于其他脫色工藝更加衛(wèi)生。
高速率
這種方法可以在更高的流速下操作。因此,給定的液體流量需要較輕的容器。此外,更短的保留時(shí)間可減少脫色過程中蔗糖的降解。
離子交換樹脂脫色原理: 制糖工藝中所使用的離子交換樹脂是氯型高度大孔強(qiáng)堿型陰離子交 換樹脂(I 型),通過離子交換來去除著色體的原理如下所示:
RN+ (CH3)3 Cl- + CA?RN+ (CH3)3 A- + CCl
制糖業(yè)脫色樹脂的大孔程度確保了吸附高分子量著色劑的效果。
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