用于糖处理的组合物和方法

申请号 CN201080061055.3 申请日 2010-10-05 公开(公告)号 CN102711775A 公开(公告)日 2012-10-03
申请人 卡博UA有限公司; 发明人 詹姆斯·布尚; 伊曼纽尔·M·萨里尔;
摘要 用于处理糖溶液的组合物和方法,其包含获得pH 7.0以上的 水 溶液pH值的一种或多种铵源,例如 碳 酸氢铵(NH4HCO3)、 磷酸 氢二铵(NH4)2HPO4和亚 硫酸 铵(NH4)2SO3。所述组合物还可包含颗粒硫 试剂 、无定形 二 氧 化 硅 、颗粒 铝 试剂、颗粒含磷试剂、选自 硅藻土 和珍珠岩的颗粒助滤剂、颗粒 活性炭 、颗粒漂白土、 聚合物 脱色剂或其组合。各个材料可在加至糖溶液之前预先混合,可单独加至糖溶液,或者可作为一种或多种单独成分和一种或多种预先混合成分的组合加入。本 发明 可稳定糖溶液的pH值,减少糖溶液的 钙 、镁或相关灰分成分,使糖溶液 颜色 退去或这些作用的一些组合。
权利要求

1.一种用于处理糖溶液的组合物,所述组合物包含获得pH 7.0以上的溶液pH值的一种或多种铵源。
2.如权利要求1所述的组合物,还包含至少一种颗粒活性炭
3.一种用于处理糖溶液和相关产品的组合物,所述组合物包含至少一种化合物、至少一种颗粒活性炭和至少一种聚合物脱色剂,所述至少一种化合物含有获得pH 7.0以上的水溶液pH值的铵源(NH4)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中所述铵源是酸氢铵(NH4HCO3)。
5.如权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中所述铵源是磷酸氢二铵(NH4)2HPO4。
6.如权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中所述铵源是亚硫酸铵(NH4)2SO3。
7.如权利要求1-6中任一项所述的组合物,还包含选自藻土和珍珠岩及其组合的颗粒助滤剂。
8.如权利要求1-7中任一项所述的组合物,还包含一种或多种材料,其选自:颗粒硫试剂、无定形化硅、颗粒试剂、颗粒含磷试剂、选自硅藻土和珍珠岩的颗粒助滤剂、颗粒活性炭、颗粒漂白土、聚合物脱色剂及其组合。
9.如权利要求1-8中任一项所述的组合物,还包含至少一种无定形二氧化硅
10.如权利要求1-9中任一项所述的组合物,还包含至少一种漂白土。
11.一种糖处理方法,其包括将获得pH 7.0以上的水溶液pH值的一种或多种铵源加至糖溶液中,其中所述糖处理提供至少一种作用,该作用选自稳定所述糖溶液的pH值;减少所述糖溶液的、镁或相关灰分成分;和所述糖溶液的颜色退去。
12.如权利要求13所述的方法,还包括向所述糖溶液加入至少一种颗粒活性炭和向所述糖溶液加入至少一种聚合物脱色剂。
13.如权利要求12所述的方法,还包括制备聚合物脱色剂溶液;向所述聚合物脱色剂溶液加入所述一种或多种铵源以制备处理组合物并向所述糖溶液加入所述处理组合物。
14.如权利要求11-13中任一项所述的方法,还包括加入至少一种成分,该成分选自由颗粒硫试剂、无定形二氧化硅、颗粒铝试剂、颗粒含磷试剂、选自硅藻土和珍珠岩的颗粒助滤剂、颗粒活性炭、颗粒漂白土和聚合物脱色剂及其组合所组成的组。
15.如权利要求11-13中任一项所述的方法,还包括加入颗粒活性炭和加入选自硅藻土和珍珠岩及其组合的颗粒助滤剂。
16.如权利要求11-13或15中任一项所述的方法,还包括加入漂白土和加入无定形二氧化硅。
17.如权利要求11-16中任一项所述的方法,其中所述铵源选自由碳酸氢铵(NH4HCO3)、磷酸氢二铵(NH4)2HPO4和亚硫酸铵(NH4)2SO3组成的组。
18.如权利要求11-17中任一项所述的方法,其中所述铵源的加入通过当所述糖溶液是酸性时升高所述糖溶液的pH值或者当所述糖溶液是性时降低所述糖溶液的pH值来控制所述糖溶液的pH值。
19.如权利要求11-18中任一项所述的方法,其中所述各个材料在加至所述糖溶液之前预先混合,或者单独加至所述糖溶液,或者作为一种或多种单独成分与一种或多种预先混合成分的组合加至所述糖溶液。

说明书全文

用于糖处理的组合物和方法

背景技术

技术领域

[0001] 本发明一般地涉及处理糖液、糖浆、糖汁以及相关产品以及提供物质组合物的方法,和引入所述组合物的工艺。
[0002] 现有技术说明
[0003] 活性炭使糖溶液脱色的用途是广为使用的技术(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册),第12版,第463-464页)。传统工艺引入了粒状活性炭(GAC)或粉末活性炭(PAC)。在粒状炭的工艺中,将GAC填装在塔中并且使不纯的糖流动通过所填装的塔。来自塔的流出液从而是更加纯的,这归因于GAC的脱色能。为了防止糖液pH值下降,可将约5%的菱镁矿(MgO)与GAC混合(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册),第12版,第463页)。在粉末炭工艺中,所述炭通常作为批次接触使用并且随后过滤以除去该粉末炭,或者粉末炭可作为滤器上的预涂层使用(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册),第12版,第464页)。在批次接触PAC法中,几乎总是以与PAC用量的约1∶1的重量比使用助滤剂(通常是藻土或珍珠岩)。助滤剂辅助过滤糖中的杂质以及辅助过滤粉末炭颗粒。一般来说,PAC不用另一种材料缓冲(与GAC通常用约5%MgO缓冲不同)。
[0004] 在糖的生产工艺中,通常期望避免或至少最大程度降低由蔗糖向葡萄糖和果糖的转化所造成的蔗糖损失。蔗糖的转化在酸性条件(pH值小于7.0)下发生。一些资料主张(在整个糖的生产工艺中)维持所有糖液和糖浆的pH值以保持在pH 7.0以上以避免/最大程度降低蔗糖的转化(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册),第12版,第634页)。在糖纯化中使用的多种活性炭本质上是酸性的;这归因于酸性活性炭具有更强的使糖汁、糖液和糖浆脱色的能力的熟知特性。没有缓冲(用,例如之前提到的用于GAC的MgO)时,用酸性活性炭处理的糖溶液中存在转化损失的险。
[0005] 在其它糖工艺中,期望除去某些灰分成分,例如和镁。钙和镁可天然存在于糖溶液中,或者作为澄清工艺的一部分加入;例如,糖精炼行业标准酸盐化和磷酸盐化澄清法都利用了糖溶液中石灰(Ca(OH)2)的加入。将钙或镁引入糖纯化工艺的其它实例包括向从甘蔗糖或甜菜糖提取的糖汁加入石灰或镁乳(Mg(OH)2)。在任何这些情况下,糖中的钙和镁可有利地反应以除去多种杂质,通常以杂质和钙和/或镁之间形成不溶性沉淀络合物的机制进行。然而在大多数情况下,始终存在保持未反应的残留的钙和镁;所述未反应的钙和镁可导致不期望的副作用,例如在蒸发器上形成垢。因此,期望找到减少在糖纯化工艺过程中未反应的钙和镁的量的方法。
[0006] 用于糖液和糖浆澄清的较新的工艺包括授权于Gil等人的美国专利第5281279号所示例的那些。这一专利描述了用于从粗制糖汁生产精制糖的工艺。所述工艺包括加入用于处理粗制糖汁的絮凝剂,其中所述絮凝剂选自石灰、磷酸根离子源、聚电解质及其组合。将这样处理的糖汁通过蒸发浓缩以形成糖浆,随后通过絮凝剂处理,之后过滤,并且之后使用离子交换树脂脱色并脱灰分。
[0007] 在美国专利第4247340号中,Cartier要求纯化不纯糖溶液的工艺的权利,其包括同时脱色和澄清,包括将所述不纯糖溶液与处于大致球状珠的形式的亚显微离子交换树脂接触,所述离子交换树脂具有约0.01至1.5微米的直径,之后将该离子交换树脂与糖溶液分离。所述离子交换树脂颗粒可以絮凝物的形式分离,其中所述絮凝物可以从不纯糖溶液中的杂质形成或通过在糖溶液中加入足够的絮凝剂以将所有树脂颗粒絮凝来形成。
[0008] 较新提议的糖澄清的另一个实例包括授权于Clarke等人的美国专利第5262328号,其详细说明了用于含糖汁和相关产品澄清的组合物。所述组合物包含氯化羟、石灰和活性膨润土的干燥粉末混合物。所述组合物还可包含聚合物絮凝剂,例如聚丙烯酰胺。

发明内容

[0009] 根据上文描述的信息,本发明的目标是提供物质组合物和使用所述物质组合物的方法,以用于处理糖液、糖浆、糖汁以及相关产品(之后全部称为“糖溶液”)。该组合物可为糖溶液提供缓冲。示例性实施方案可提供比常规活性炭的pH值下降更少的糖溶液的脱色。其它示例性实施方案还可提供灰分成分(例如钙和镁)的减少。将本发明中提供的组合物密切混合到糖溶液中,并且留出足够的时间与糖溶液反应以便为糖溶液赋予缓冲,为糖溶液赋予颜色退去,赋予灰分成分(例如钙或镁)减少或者为糖溶液赋予缓冲、颜色退去或灰分减少的任意组合。在一个实施方案中,本发明是用于处理糖溶液的组合物,其包含获得pH 7.0以上的水溶液pH值的一种或多种铵源。铵源的实例包括碳酸氢铵(NH4HCO3)、磷酸氢二铵(NH4)2HPO4和亚硫酸铵(NH4)2SO3。在一些实施方案中,所述组合物包含选自颗粒硫试剂、无定形化硅、颗粒铝试剂、颗粒含磷试剂、选自硅藻土和珍珠岩的颗粒助滤剂、颗粒活性炭、颗粒漂白土、聚合物脱色剂及其组合的一种或多种材料。组合物的示例性实施方案还包含至少一种颗粒活性炭;选自硅藻土和珍珠岩或其组合的颗粒助滤剂;漂白土或无定形二氧化硅中的至少一种;或者漂白土和无定形二氧化硅中的至少一种的组合。本发明的示例性组合物包含含有获得pH 7.0以上的水溶液pH值的铵源(NH4)的至少一种化合物,至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂并且还可任选地包含选自颗粒硫试剂、无定形二氧化硅、颗粒铝试剂、颗粒含磷试剂以及选自硅藻土和珍珠岩及其组合的颗粒助滤剂的一种或多种组分。各个材料可在加至糖溶液之前预先混合、可单独加至糖溶液或可作为一种或多种单一成分与一种或多种预先混合成分的组合加入。
[0010] 在其它实施方案中,本发明是糖处理方法,其包括将获得pH 7.0以上的水溶液pH值的一种或多种铵源加至糖溶液。所述方法可稳定糖溶液的pH值,减少糖溶液的钙、镁或相关灰分成分,使糖溶液实现颜色退去或者这些作用的一些组合。例如,铵源可通过当糖溶液为酸性时升高糖溶液的pH值或当糖溶液为碱性时降低糖溶液的pH值来控制糖溶液的pH值。可在本发明的糖处理方法中使用上文描述的组合物中的任何一种或多种。在使用聚合物脱色剂溶液的实施方案中,所述方法可包括制备聚合物脱色剂溶液并且将一种或多种铵源加至该聚合物脱色剂溶液中以制备加至糖溶液的处理组合物。
[0011] 通过下文详细的描述、讨论和所附的权利要求,本发明的其它新颖特征和其它目的将是显而易见的。

具体实施方式

[0012] 尽管现在将描述本发明的具体实施方案,但是应当理解这些实施方案仅以示例的方式并且仅仅说明了可以代表本发明原理的应用的多种可能的具体实施方案中的一小部分。如所附的权利要求中所进一步定义的,对于本发明所属领域中的技术人员来说显而易见的各种变化和改变被认为是在本发明的精神、范围和预期中的。
[0013] 将本发明提供的组合物密切混合到糖溶液中并且留出足够的时间与糖溶液反应以便赋予糖溶液缓冲,赋予糖溶液颜色退去,赋予糖溶液灰分减少(例如钙和镁的减少)或者赋予糖溶液缓冲、颜色退去或灰分减少的任意组合。在示例性实施方案中,所述组合物中所用的任一种颗粒的粒度可在下列范围内或具有下列范围内的平均粒度,例如约0.01微米最大至约300微米;约1微米至约300微米;约30微米至约300微米或约50微米至约250微米。
[0014] 如本文所定义的术语“缓冲”应当是指酸或碱条件的任何中和而不考虑机制。例如,缓冲的机制可以是常规化学的布朗斯特 酸或碱机制或路易斯(Lewis)酸或碱机制。
[0015] 如本文所用的,术语“糖溶液”是指含有糖的任何汁、液或浆。在示例性实施方案中,糖来源于植物来源,例如诸如玉米、甘蔗或甜菜(cane of beet)。糖溶液的实例包括甘蔗或甜菜糖汁、糖液或糖浆、淀粉水解物来源的甜味剂(例如高果糖玉米糖浆和葡萄糖)的溶液或本领域中使用的其它溶液。
[0016] 如本文所定义的,术语“聚合物脱色剂”是指可在糖纯化处理中使用的有机聚合物中的任一种,例如含有氮原子上正电荷的那些,包括(例如)二甲胺-环氧氯丙烷、二甲基二烷基氯化铵或者二甲基二脂氯化铵。应注意的是可在水中或其它适合的溶剂中将聚合物脱色剂制备为稀释溶液;在本文中,将混合物中聚合物脱色剂的重量百分比定义为加至所述混合物的聚合物溶液的重量百分比,而不考虑该聚合物溶液是以“商购状态”还是以用水或其它适合的溶剂“进一步稀释的状态”加入的。如果聚合物脱色剂首先在水中或其它适合的溶剂中稀释,那么它可以相对于溶剂稀释至“商购状态”的聚合物按重量计的约5%至95%,例如,“商购状态”的聚合物按重量计的约10%至80%或“商购状态”的聚合物按重量计的约40%至75%,其中平衡物料包含水或其它适合的溶剂。
[0017] 如本文所定义的,术语“颗粒助滤剂”是指可在糖纯化加工中使用的任何颗粒助滤剂,例如诸如硅藻土或珍珠岩助滤剂。
[0018] 已经标识出用于在本发明的方法中使用的几种物质组合物。在最简单的形式下,+所述组合物包含作为获得高于7.0的水溶液pH值的铵源(NH4)的化合物,例如诸如碳酸氢铵(NH4HCO3)、或磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)或亚硫酸铵((NH4)2SO3)或碳酸氢铵,或磷酸氢二铵或亚硫酸铵的任何组合,并将其加至糖溶液中。
[0019] 已经标识出用于在本发明的方法中使用的其它物质组合物。所述组合物包含含有+获得高于7.0的水溶液pH值的铵源(NH4)的化合物,和选自颗粒硫试剂、颗粒含磷试剂、颗粒铝试剂、颗粒二氧化硅试剂、颗粒碳质试剂、颗粒漂白土、颗粒助滤剂以及聚合物脱色剂的一种或多种组分。先前已在糖纯化方法中使用了本发明组合物的一些组分。然而,已发现使用本发明提供的组合物的处理可提供比现有方法优良的结果和优势。
[0020] 颗粒硫试剂是化学式中包含至少一个硫原子和至少三个氧原子的颗粒固体(之后简称为“颗粒SyOx化合物”,其中y通常是1-2并且x≥2.0y。在示例性颗粒硫试剂中,当2-
y=1时,x是3或以上并且当y=2时,x=4或以上)。硫试剂的实例包括亚硫酸(SO3 )- 2- - -2
盐、亚硫酸氢(HSO3)盐、硫酸(SO4 )盐、硫酸氢(HSO4)盐、焦亚硫酸(S2O5 )盐、次硫酸-2
(S2O4 )盐等等。具体的实例包括亚硫酸钠、亚硫酸铵、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫酸钠、硫酸氢钠以及次硫酸钠(连二亚硫酸钠)。本领域中的技术人员将识别作为适合颗粒硫试剂的其它化合物。
[0021] 颗粒含磷试剂是化学式中包含至少一个磷原子和至少三个氧原子的颗粒固体(之后简称为“颗粒PyOx化合物”,其中y通常为1-2并且x≥2.0y。在示例性颗粒含磷试剂中,当y=1时,x是3或以上,并且当y=2时,x=4或以上)。含磷试剂的实例包括亚2- 1- 2-
磷酸氢盐(HPO3 )化合物、磷酸二氢盐(H2PO4 )化合物、磷酸氢盐(HPO4 )化合物、酸式焦磷
2-
酸盐(H2P2O7 )化合物和偏磷酸盐(PO3)化合物。具体的实例包括亚磷酸氢钠(Na2HPO3)、亚磷酸氢铵((NH4)2HPO3)、磷酸二氢钠(NaH2PO4)、磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2)、磷酸二氢铵((NH4)H2PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)和酸式焦磷酸钠(Na2H2P2O7)。本领域中的技术人员将识别作为适合颗粒含磷试剂的其它化合物。
[0022] 颗粒铝试剂是选自铝化合物的颗粒固体。具体的实例包括硫酸铝铵(AlNH4(SO4)2)、羟基氯化铝(Al2(OH)5Cl)、三氧化二铝(Al2O3)、硫酸铝(AlK(SO4)2)、硫酸铝钠(AlNa(SO4)2)、硫酸铝(Al2(SO4)3)和由通式(AlnCl(3n-m)(OH)m)表示的通常称为聚合氯化铝或水合氯化铝的化合物的多种排列。本领域中的技术人员将识别作为适合颗粒铝试剂的其它化合物。
[0023] 颗粒二氧化硅试剂是分类为无定形二氧化硅(amorphous silica)或无定形二氧化硅(amorphous silicon dioxide)(无定形SiO2)的颗粒固体。这些二氧化硅试剂有时也称为“沉淀的二氧化硅”。
[0024] 颗粒碳质试剂是分类为活性炭的颗粒固体并且在本文中可替换地称为颗粒活性炭。可使用任何颗粒活性炭;示例性碳质试剂包括脱色活性炭,例如酸活化的脱色碳。颗粒碳质试剂可以是适合在糖精制工艺中使用的任何颗粒碳质试剂。在示例性实施方案中,颗粒碳质试剂可以在下列范围内或者具有下列范围内的平均粒度,例如约0.01微米最大至约300微米;约1微米至约300微米;约5微米至约250微米或约50微米至约250微米。
[0025] 颗粒漂白土是分类为例如(诸如)活化漂白土、酸活化漂白土、漂泥(fuller′s earth)、膨润土、海泡石组、蒙脱石和凹凸棒粘土的任何颗粒固体。
[0026] 颗粒助滤剂是分类为助滤剂的颗粒固体。可使用任何颗粒助滤剂;示例性助滤剂包括硅藻土和珍珠岩。
[0027] 聚合物脱色剂可以是液体或蜡质物质,其被分类为在糖溶液中使用的颜色沉淀剂。可使用适于在糖溶液中使用的任何聚合物脱色剂;示例性聚合物脱色剂包括二甲胺-环氧氯丙烷、二甲基二烷基氯化铵和二甲基二牛脂氯化铵。
[0028] 当期望中和一些酸度或稳定pH值时,本发明的组合物可在糖处理工艺中的任何一点加入。期望中和一些酸度的实例发生在蒸发为糖的糖液中。在这一结晶过程中,pH下降几乎总是发生;为了避免蔗糖过度转化为葡萄糖和果糖,期望在糖液蒸发为冰糖之前中和糖液中的一些酸度。为了将转化避免/最小化,已经表明(在整个生产工艺中)所有糖液和糖浆应保持超过pH 7.0(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册),第12版,第634页)。在将糖溶液转化为冰糖的整个生产工艺中的其它点同样适于酸度中和或pH值稳定。本发明提供了避免pH显著变化的组合物和方法,具体地,通过防止当(例如)加入酸性活性炭处理糖溶液时该糖溶液酸度的不期望上升来避免。本发明的组合物还可用于中和某些情况下的碱性糖溶液;例如,当糖溶液的pH值的碱性足够强以使这些组合物作为酸起作用时,即这些组合物可作为缓冲剂起作用以降低碱性糖溶液的pH值。这些组合物还可在期望减少有色分子或减少某些灰分化合物(例如钙和镁)的糖处理工艺中的任何适合的点加入。
[0029] 因此,根据本发明的组合物提供了优于现有技术的若干优点。一个优点是所述组合物使得能够使用酸性活性炭(在该组合物本身中或作为与本发明的一种或多种组合物的混合物加入)而同时pH下降与使用酸性活性炭时通常所发生的相比更小。酸性活性炭通常是优选的,因为与较高pH值的中性活性炭相比它们在颜色去除方面更加有效,但是由于它们的酸性性质可导致糖转化的问题。本发明的组合物和方法的另一个优点是关于pH值的这些有益作用常常与颜色退去的改善同时获得。与常规酸性活性炭相比,本发明的组合物已显示出具有单位重量更高的脱色能力。本发明的某些组合物的单位重量颜色去除能力已显示出(例如)比常规酸性活性炭高15%,并且在某些情况下高20%,并且在其它情况下高97%(与常规酸性活性炭相比,单位重量的脱色能力几乎加倍)。与常规近中性pH值活性炭相比,本发明的组合物还已显示出具有更高的单位重量脱色能力,例如,高多达240%(与常规近中性pH值活性炭相比几乎2.5倍的单位重量脱色能力)。此外,根据本发明的组合物的使用可减少糖溶液中未反应的钙和/或镁组分的量,例如来自在某些糖加工过程中加入的石灰或镁乳。
[0030] 通过举例说明,当近中性(pH值约6.50至约7.50)的糖溶液用酸性活性炭处理时,可发生0.40个pH值单位或以上的pH值下降。通过将本发明的组合物和方法引入至该处理中,相同溶液的pH值下降可减少至小于0.20个单位或小于0.10个pH值单位的下降。在某些情况下,甚至可观察到pH值的升高。在用酸性活性炭处理时pH值本应当下降0.60或0.70个单位的极端情况下,本发明的组合物在该处理中的使用可将相同溶液的pH值下降减少至小于0.40、小于0.30、小于0.20或甚至小于0.10个pH值单位。换句话说,本发明的组合物的使用可将pH值变化减少本该发生的变化的约一半。根据本发明的组合物还可用于稳定或中和未加入酸性活性炭的溶液中的pH值。例如,在显著酸性(pH<6.5)或显著碱性(pH>7.5)的糖溶液中,通过加入根据本发明的组合物可获得更加中性的pH值。例如,在pH值在6.0至6.5之间的溶液中,该pH值可升高至更加中性的值(约6.5至约7.5的pH值)。甚至在非常碱性的糖溶液中,本发明的组合物可将pH值显著降低(例如)0.2-1.5个pH值单位。
[0031] 可以本领域技术人员易于确定的比率将根据本发明的组合物加至糖溶液中用于处理。例如,以实例的方式并且非限制性地,所述组合物可以糖溶液中糖固体的重量计或以糖溶液的总重量计的约0.002%至约1%(以糖溶液中糖固体的重量计或以糖溶液的总重量计),或约0.005%至约0.75%,或约0.01%至约0.5%,或约0.02%至约0.25%加入。
[0032] 具有多于一种上述组分的组合物可显示出比具有单一组分的那些更大的益处。所述组合物的各个组分可单独加至该工艺中或者可将它们制备为混合物并作为复合材料加至该工艺中。组合物还可通过在加入前混合某些组分并且单独加入其它组分来加入。本发明的示例性多组分组合物包括下列:
[0033] 示例性实施方案(1):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且表现出pH 7.0以上的水溶液pH值。适合的铵源的实例包括(但不限于)(A)碳酸氢铵(NH4HCO3)、(B)磷酸氢二铵(NH4)2HPO4和(C)亚硫酸铵(NH4)2SO3。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至80%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至5%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至70%。
[0034] 示例性实施方案(2):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且表现出pH 7.0以上的水溶液pH值。适合的铵源的实例包括(但不限于)(A)碳酸氢铵(NH4HCO3)、(B)磷酸氢二铵(NH4)2HPO4和(C)亚硫酸铵(NH4)2SO3。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至80%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至5%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至70%。聚合物脱色剂可从所述混合物的约5%变化至50%,例如,所述混合物的约10%至45%或约20%至40%。
[0035] 示例性实施方案(3):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂和至少一种二氧化硅(例如无定形二氧化硅)的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且获得pH 7.0以上的水溶液pH值。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至50%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至5%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至
70%。聚合物脱色剂可从所述混合物的约5%变化至50%,例如,所述混合物的约10%至
45%或约20%至40%。无定形二氧化硅可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。
[0036] 示例性实施方案(4):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂和至少一种二氧化硅(例如无定形二氧化硅)和至少一种颗粒含磷试剂的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且获得pH 7.0以上的水溶液pH值。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至50%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至15%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至70%。聚合物脱色剂可从所述混合物的约5%变化至50%,例如,所述混合物的约10%至45%或约20%至40%。无定形二氧化硅可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。颗粒含磷试剂可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。
[0037] 示例性实施方案(5):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂和至少一种二氧化硅(例如无定形二氧化硅)和至少一种颗粒硫试剂的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且获得pH 7.0以上的水溶液pH值。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至50%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至15%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至70%。聚合物脱色剂可从所述混合物的约5%变化至50%,例如,所述混合物的约10%至45%或约20%至40%。无定形二氧化硅可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。颗粒硫试剂可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。
[0038] 示例性实施方案(6):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂和至少一种二氧化硅(例如无定形二氧化硅)和至少一种颗粒含磷试剂和至少一种颗粒硫试剂的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且获得pH 7.0以上的水溶液pH值。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至50%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至15%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至70%。聚合物脱色剂可从所述混合物的约5%变化至50%,例如,所述混合物的约10%至45%或约20%至40%。无定形二氧化硅可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。颗粒含磷试剂可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至
10%或1%至5%。颗粒硫试剂可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。
[0039] 示例性实施方案(7):包含至少一种化合物和至少一种颗粒活性炭以及至少一种聚合物脱色剂和至少一种二氧化硅(例如无定形二氧化硅)和至少一种颗粒含磷试剂和至少一种颗粒硫试剂和至少一种颗粒助滤剂的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且获得pH 7.0以上的水溶液pH值。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至50%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至30%或约0.5%至15%。颗粒活性炭可从所述混合物的约20%变化至80%,例如,所述混合物的40%至80%或55%至70%。聚合物脱色剂可从所述混合物的约5%变化至50%,例如,所述混合物的约10%至45%或约20%至40%。无定形二氧化硅可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。颗粒含磷试剂可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。颗粒硫试剂可从所述混合物的约1%变化至
20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。颗粒助滤剂可从所述混合物的约1%变化至50%(重量计),例如,所述混合物的1%至25%或1%至15%。
[0040] 示例性实施方案(8):包含至少一种化合物和至少一种颗粒漂白土和至少一种二氧化硅(例如无定形二氧化硅)的混合物,所述化合物含有铵源(NH4)并且获得pH 7.0以上的水溶液pH值。含有铵源的化合物可从所述混合物的约0.1%变化至90%(重量计),例如,所述混合物的约0.5%至70%或约0.5%至50%。颗粒漂白土可从所述混合物的约5%变化至90%,例如,所述混合物的5%至70%或约5%至30%。无定形二氧化硅可从所述混合物的约1%变化至20%(重量计),例如,所述混合物的1%至10%或1%至5%。
[0041] 实施例
[0042] 下列实施例说明了上文所描述的某些组合物、使用方法以及优点。实施例仅是对要点的说明并且不意欲限制本发明的范围。
[0043] 实施例1
[0044] 首先通过稀释可商购的二甲胺-环氧氯丙烷聚合物脱色剂以制备包含重量计40%的聚合物脱色剂(以商购状态)和60%的水(重量计)的溶液来制备稀释的聚合物脱色剂溶液。制备了组合物(之后称为“组合物#1”),其包含68.3%的颗粒酸性活性炭、
1.7%的碳酸氢铵以及30%的稀释的聚合物脱色剂溶液。除了组合物包含66.5%的颗粒酸性活性炭、3.5%的碳酸氢铵和30%的稀释的聚合物脱色剂溶液之外,以同样的方式制备另外的化合物(之后称为“组合物#2”)。单独地,通过将粗制冰糖溶于水制备糖液溶液。将组合物#1以0.16%的用量(相对于溶解于糖液中的糖固体的组合物#1的重量)加至糖液。将糖液加热至75-85摄氏度并同时混合20分钟。之后将糖液过滤以测量滤液的颜色去除和pH值,与未处理的初始糖液的颜色和pH值相比较。同样使用组合物#2进行相同的测试。除了加至糖液的组合物是以0.16%(相对于溶解于糖液中的糖固体的酸性活性炭的重量)加入的常规酸性活性炭之外,使用完全相同的方法进行比较测试。将组合物#1和组合物#2与酸性活性炭比较的结果示于表1中。
[0045] 如表1中所见的,组合物#1和#2除去了比酸性活性炭更多的颜色(与酸性活性炭的220个颜色单位相比,分别为263个颜色单位和254个颜色单位),并同时,与酸性活性炭0.71个pH值单位的pH值降低相比pH值分别仅降低了0.37和0.27个pH值单位。因此可见与常规酸性活性炭相比,组合物#1和#2提供了优良的颜色退去并同时对糖pH值的影响更小。
[0046] 表1:用组合物#1、组合物#2和常规酸性活性炭处理的糖液的颜色去除和pH值变化的比较
[0047]
[0048] 实施例2
[0049] 首先通过稀释可商购的二甲基二烷基氯化铵聚合物脱色剂以制备包含重量计60%的聚合物脱色剂(以商购状态)和40%的水(重量计)的溶液来制备稀释的聚合物脱色剂溶液。制备了组合物(之后称为“组合物#3”),其包含61.7%的颗粒酸性活性炭、
3.3%的碳酸氢铵以及35%的稀释的聚合物脱色剂溶液。单独地,通过将粗制冰糖溶于水制备糖液溶液。将组合物#3以0.10%的用量(相对于溶解于糖液中的糖固体的组合物#3的重量)加至糖液。将糖液加热至75-85摄氏度并且同时混合20分钟。之后将糖液过滤以测量滤液的颜色去除和pH值,与未处理的初始糖液的颜色和pH值相比较。除了加至糖液的组合物是以0.10%(相对于溶解于糖液中的糖固体的酸性活性炭的重量)加入的常规酸性活性炭之外,使用完全相同的方法进行比较测试。将组合物#3与酸性活性炭比较的结果示于表2中。
[0050] 如表2中所见的,组合物#3除去了比酸性活性炭更多的颜色(250个颜色单位,相比于175个颜色单位),并同时与酸性活性炭0.45个pH值单位的pH值降低相比pH值仅降低了0.08个pH值单位。因此可见与常规酸性活性炭相比组合物#3提供了优良的颜色退去并同时对糖pH值的影响更小。
[0051] 表2:与酸性活性炭相比用组合物#3处理的糖液的颜色去除和pH值变化的比较[0052]
[0053] 实施例3
[0054] 将组合物#3以0.055%的用量(相对于溶解于糖液中的糖固体的组合物#3的重量)加至不同的糖液(通过将不同的粗制糖溶解于水制备)。将糖液加热至75-85摄氏度并且同时混合20分钟。之后将糖液过滤以测量滤液的颜色去除和pH值,与未处理的初始糖液的颜色和pH值相比较。除了加至糖液的组合物是特别制造以具有近中性pH值的常规活性炭之外,使用完全相同的方法进行比较测试。所加入的常规近中性pH值的活性炭的用量是0.11%(相对于溶解于糖液中的糖固体的近中性活性炭的重量)。将组合物#3与常规近中性活性炭比较的结果示于表3中。
[0055] 如表3中所见的,组合物#3仅以常规近中性活性炭用量的1/2除去了比常规近中性活性炭更多的颜色(192个颜色单位,相比于159个颜色单位)。组合物#3仅0.09个pH值单位的pH值降低与常规近中性活性炭的0.07个单位的pH值降低几乎相同。因此可见与常规近中性pH值的活性炭相比组合物#3提供了优良的颜色退去,同时对糖pH值具有相似的非常小的影响。
[0056] 表3:与常规近中性活性炭相比用组合物#3处理的糖液的颜色去除和pH值变化的比较
[0057]
[0058] 实施例4
[0059] 首先通过稀释可商购的二甲基二烷基氯化铵聚合物脱色剂以制备包含重量计60%的聚合物脱色剂(以商购状态)和40%的水(重量计)的溶液来制备稀释的聚合物脱色剂溶液。制备了组合物(之后称为“组合物#4”),其包含63%的颗粒酸性活性炭、2%的碳酸氢铵以及35%的稀释的聚合物脱色剂溶液。单独地,通过将粗制冰糖溶于水制备糖液溶液。将组合物#4以0.055%的用量(相对于溶解于糖液中的糖固体的组合物#4的重量)加至糖液。将糖液加热至75-85摄氏度并且同时混合20分钟。之后将糖液过滤以测量滤液的颜色去除和pH值,与未处理的初始糖液的颜色和pH值相比较。除了加至糖液的组合物是以0.086%(相对于溶解于糖液中的糖固体的酸性活性炭的重量)加入的常规酸性活性炭之外,使用完全相同的方法进行比较测试。将组合物#4与酸性活性炭比较的结果示于表2中。
[0060] 如表4中所见的,组合物#4除去了比酸性活性炭更多的颜色(140个颜色单位,相比于111个颜色单位),并同时与酸性活性炭0.43个pH值单位的pH值降低相比pH值增加了0.02个pH值单位。因此可见与用常规酸性活性炭观察到的pH值下降相比,组合物#4提供了优良的颜色退去同时缓冲糖液以获得所处理糖液pH值的增加。
[0061] 表4:与酸性活性炭相比用组合物#4处理的糖液的颜色去除和pH值变化的比较[0062]
[0063] 实施例5
[0064] 首先通过稀释可商购的二甲基二烷基氯化铵聚合物脱色剂以制备包含重量计55%的聚合物脱色剂(以商购状态)和45%的水(重量计)的溶液来制备稀释的聚合物脱色剂溶液。制备了组合物(之后称为“组合物#5”),其包含52.5%的颗粒酸性活性炭、
3.8%的颗粒珍珠岩助滤剂、3.2%的碳酸氢铵、1.6%的磷酸二氢钠(NaH2PO4)、1.6%的焦亚硫酸钠、1.3%的颗粒二氧化硅试剂以及36%的稀释的聚合物脱色剂溶液。单独地,通过将粗制冰糖溶于水制备糖液溶液。将组合物#5以0.063%的用量(相对于溶解于糖液中的糖固体的组合物#5的重量)加至糖液。将糖液加热至75-85摄氏度并且同时混合20分钟。
之后将糖液过滤以测量滤液的颜色去除和pH值,与未处理的初始糖液的颜色和pH值相比较。结果示于表5中。
[0065] 如表5中所见的,组合物#5除去了未处理进料的28%的颜色,并同时与未处理进料相比导致pH值升高了0.05个pH值单位。
[0066] 表5:与未处理的糖液相比用组合物#5处理的糖液的颜色和pH值变化[0067]
[0068] 实施例6
[0069] 制备组合物用于评估钙减少。制备了组合物#6,其包含65%的粉末活性炭、23%的碳酸氢铵和12%的珍珠岩助滤剂。制备了组合物#7,其包含67%的碳酸氢铵、30%的颗粒漂白土和3%的颗粒沉淀的二氧化硅。单独地,通过将精制冰糖溶于水制备糖液溶液。加入石灰(Ca(OH)2)以获得300ppm(CaCO3基准)钙硬度。将组合物#6以0.05%的用量(相对于糖液总重量的组合物#6的重量)加至糖液。在单独的测试中,以相同方式加入组合物#7。将组合物6和7与糖液混合10分钟。之后将糖液过滤以测量滤液的钙浓度,与未处理的初始糖液的钙浓度相比较。结果示于表6中。
[0070] 如表6中所见的,与未处理的糖液相比组合物#6和#7使钙减少。
[0071] 表6:与未处理的糖液相比用组合物#6和#7处理的糖液的钙浓度
[0072]
[0073] 实施例7
[0074] 对不同的糖溶液测试了可商购的颗粒碳酸氢铵。将糖溶液中的一个加入消石灰以获得350ppm的钙浓度(作为CaCO3)。之后,以(糖溶液的重量计)0.025%的用量用颗粒碳酸氢铵处理这一加入石灰的糖溶液。糖溶液的pH值和钙含量示于表7中。
[0075] 如表7中所见的,碳酸氢铵起作用降低了溶液的pH值,并同时大大减少了糖溶液的钙含量。
[0076] 表7:与未处理的糖溶液相比用碳酸氢铵处理的糖溶液的钙浓度和pH值[0077]
[0078] 制备了不加石灰的另一个糖溶液。用(糖溶液的总重量计)0.02%的颗粒碳酸氢铵处理该糖溶液。结果示于表8中。
[0079] 表8:与未处理的糖溶液相比用碳酸氢铵处理的糖溶液的pH值
[0080]
[0081] 如表8中所见的,使用碳酸氢铵提高了糖溶液的pH值,从而获得接近中性pH值的糖溶液。
[0082] 制备了另一个糖溶液并加入120ppm的消石灰(以糖溶液中溶解的糖固体为基准)。用0.035%(糖溶液中溶解的糖固体的重量计)的颗粒碳酸氢铵处理该糖溶液。结果示于表9中。
[0083] 如表9中所见的,碳酸氢铵起作用降低了糖溶液的pH值并且减轻了糖溶液的颜色。
[0084] 表9:与未处理的糖溶液相比用碳酸氢铵处理的糖溶液的颜色和pH值[0085]
QQ群二维码
意见反馈