甘蔗制糖新助剂、制备方法及在制糖生产中的应用方法 |
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| 申请号 | CN201110248232.5 | 申请日 | 2011-08-24 | 公开(公告)号 | CN102952904A | 公开(公告)日 | 2013-03-06 |
| 申请人 | 深圳市海蕴生物科技股份有限公司; | 发明人 | 不公告发明人; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 甘蔗 制糖新助剂、制备方法及在制糖生产中的应用方法。制备新助剂包括以下重量份数的原料：浓 磷酸 100，壳聚糖0.5～50，载体原料 硅 藻土15～90；制备方法是在100重量份数浓磷酸中加入0.5～50重量份数壳聚糖，在8～300℃的 温度 下反应30～120分钟，完全反应后生成带强正电荷高 纤维 多 磷酸盐 高分子化合物的制糖新助剂，再用15～90重量份数的 硅藻土 吸附 前面的反应生成物，最终制成更高效能的新助剂；在甘蔗制糖工业中用制糖新助剂完全取代二 氧 化硫，对甘蔗 压榨 汁及其混合汁、预热预灰汁进行脱色、澄清处理，亦可用新助剂对清汁或糖浆进行再处理。保证最终生产出安全、绿色、环保、高品质的食糖产品。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种甘蔗制糖新助剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：浓磷酸100、壳聚糖O. 5-50 ο |
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| 说明书全文 | 甘蔗制糖新助剂、制备方法及在制糖生产中的应用方法技术领域[0001] 本发明涉及一种助剂，尤其涉及一种甘蔗制糖新助剂、制备方法及在制糖生产中的应用方法。 背景技术[0002] 现有采用甘蔗制糖的工艺中，其中清净工序是制糖过程的重点，由于糖厂每天需要处理的甘蔗汁量很大，少则几千吨，多则上万吨，而且甘蔗汁是一种多元组分的溶液，本身又是一种胶体，同时由于受各种条件的影响，所含的组分易变，不稳定，经常发生复杂的 物理化学变化，给清净过程带来诸多意想不到的困难。 [0003]目前世界上制糖工业生产普遍采用燃烧硫磺产生的大量二氧化硫为主要助炼剂对甘蔗汁进行硫熏作脱色、澄清处理，或者采用二氧化碳作助炼剂、二氧化硫作补助剂来进行脱色澄清处理。因此，糖厂生产出白砂糖或多或少都有残硫。二氧化硫及其衍生物是致癌物，现在生产的白砂糖除了含残硫的有害物外，还残存二氧化硫的衍生物，但是现行白砂糖的检验标准并不要求对二氧化硫衍生物进行检测，因此食糖产品还是存在食品安全隐患。 [0004] 为了取代二氧化硫这种有害助（食品添加）剂，在实验室阶段选取其他材料代替二氧化硫对糖汁进行脱色、澄清处理并不难做到。但要真正找到一种新型助剂并能使其应用于大规模制糖工业生产则绝非易事，而是一项难度极大的系统工程。 发明内容[0005] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术采用二氧化硫对甘蔗汁进行脱色澄清处理造成白砂糖中有二氧化硫及其衍生物残存的缺陷，提供一种新型的不使用硫磺就能有效对甘蔗汁进行脱色澄清处理、安全无有害残留的甘蔗制糖新助剂。 [0006] 本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种科学、安全、有效和多选择的制糖新助剂的制备方法。 [0007] 本发明另外要解决的技术问题在于，提供一种在现有制糖工艺基础上完全取消硫熏中和工段，不使用硫磺就能对糖液进行高效处理得到更高品质的清汁，且投入少、能耗低的制糖新助剂在制糖生产中的应用方法。 [0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甘蔗制糖新助剂，包括以下重量份数的原料：浓磷酸100、壳聚糖O. 5-50。 [0009] 进一步,所述甘鹿制糖新助剂中还包括O. 5-8重量份数的乳酸锌、朽1檬酸锌或硫酸锌。 [0010] 进一步，所述甘蔗制糖新助剂中还包括重量份数1-9. 6的醋酸。 [0011] 进一步,所述甘鹿制糖新助剂中还包括15-90重量份数的娃藻土。 [0012] 第一种甘蔗制糖新助剂的制备方法，称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8-300°C下反应30-120分钟得到甘蔗制糖新助剂即带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物。[0013] 第二种甘蔗制糖新助剂的制备方法，其包括以下步骤： [0014] (I)、称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8_300°C下反应30-120分钟得到带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物； [0015] (2)、所述步骤（I)生成的高纤维多磷酸盐高分子化合物中加入O. 5-8重量份数的乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌，搅拌得到液体状甘蔗制糖新助剂。 [0016] 第三种甘蔗制糖新助剂的制备方法，包括以下步骤： [0017] (I)、称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8_300°C下反应30-120分钟得到带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物； [0018] (2)、所述步骤（I)生成的高纤维多磷酸盐高分子化合物中加入O. 5-8重量份数的 乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌以及1-9. 6重量份数的醋酸，搅拌得到液体状甘蔗制糖新助剂。 [0019] 第四种甘蔗制糖新助剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： [0020] (I)、称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8_300°C下反应30-120分钟得到带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物； [0021] (2)、所述步骤（I)生成的高纤维多磷酸盐高分子化合物中加入O. 5-8重量份数的乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌以及1-9. 6重量份数的醋酸，搅拌得到液体状甘蔗制糖新助剂。 [0023] 第一种甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用方法，包括： [0024] (I)、应用于甘蔗压榨工段：甘蔗进行多道压榨得到多道压榨汁，至少在其中一道的压榨汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，或者在多道压榨汁混合后形成的混合汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，所述甘蔗制糖新助剂的添加量为O. 2-1. 5kg/m3，并控制压榨汁或混合汁的PH值为6. 8-8. 5 ； [0025] (2)、应用于制炼工段：将该工段的预灰汁加热至50_85°C，按O. 025-lkg/m3的量投入上述甘蔗制糖新助剂；运行到中和工序将PH值控制在7-7. 5之间；然后将预灰汁加热至95-105°C，加入絮凝剂O. 5〜5ppm，慢速搅拌，使极微小悬浮物充分接触带正电荷的甘蔗制糖新助剂，随后进入沉降池，清净后得到清汁。 [0026] 进一步，甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用，还包括在清净工序后的应用：将清净工序处理的清汁中按O. 02〜O. lkg/m3的量加入上述甘蔗制糖新助剂进行再处理，用糖化钙调整PH值，控制控制pH值在6. 9-7. 3，过滤得到更高品质清汁； [0027] 进一步，所述的甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用，还包括在清糖浆生产工序中的应用：在清糖浆中按O. 05〜O. 6kg/m3的量加入上述甘蔗制糖新助剂进行再处理，用糖化钙调整pH值，控制pH值在6. 2-7. 0，过滤得到高纯度的清糖浆。 [0028] 第二种甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用方法，应用于甘蔗压榨工段：甘蔗进行多道压榨得到多道压榨汁，至少在其中一道的压榨汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，或者在多道压榨汁混合后形成的混合汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，所述甘蔗制糖新助剂的添加量为O. 2-1. 5kg/m3，并控制压榨汁或混合汁的pH值为6. 8-8. 5。 [0029] 第三种甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用方法，应用于制炼工段：将该工段的预灰汁加热至50-85 °C，按O. 025-lkg/m3的量投入上述甘蔗制糖新助剂；运行到中和工序将pH值控制在7-7. 5之间；然后将预灰汁加热至95-105°C，加入絮凝剂O. 5〜5ppm，慢速搅拌，使极微小悬浮物充分接触带正电荷的甘蔗制糖新助剂，随后进入沉降池，清净后得到清汁。 [0030] 本发明的制糖新助剂中主要原料为浓磷酸和壳聚糖，二者在8-300°C的环境下进行反应，磷酸逐渐失水缩合成多磷酸，并且一定量的多磷酸能形成分子量> 10000的高分子多磷酸，磷酸和多磷酸与壳聚糖反应生成带强正电荷高纤维多磷酸盐高分子化合物。此时加入适量的乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌和适量的醋酸。在反应形成化合物过程中，磷酸氢离子强度皆随缩合作用而增强，高分子链上的氨基结合磷酸的氢离子形成-NH3+带正电荷的强度得到加强，同时激活其他活性基团和链节活性中心的化学活性。最后加入适量的硅藻土用以吸附反应生成物，使其高度集约化，从而进一步增强各生成物的功能。制成的新型助剂具有优良的物理化学性能。 具体实施方式[0031] 第一种甘蔗制糖新助剂，包括以下重量份数的原料：浓磷酸100、壳聚糖O. 5-50。 [0032] 该甘蔗制糖新助剂是一种基础助剂，上述原料制备得到反应产物一带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物，即可起到对甘蔗汁进行澄清脱色处理的功能。 [0033]表 I [0034] [0035] 第一种甘蔗制糖新助剂的制备方法为：称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8-300°C下反应30-120分钟得到甘蔗制糖新助剂即带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物。每个实施例的具体反应条件见表I。 [0036] 第二种甘蔗制糖新助剂：包括以下重量份数的原料：浓磷酸100、壳聚糖O. 5-50、乳酸锌O. 5-8，乳酸锌还可以由柠檬酸锌或硫酸锌替代。第二种甘蔗制糖新助剂是在第一种甘蔗制糖新助剂的基础上，增加了乳酸锌，提高了甘蔗制糖新助剂的吸附和澄清能力。 [0037]表 2 [0038] [0039] 第二种甘蔗制糖新助剂的制备方法，其包括以下步骤： [0040] (I)、称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8_300°C下反应30-120分钟得到带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物； [0041] (2)、所述带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物中加入O. 5-8重量份数的乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌，搅拌生成液体状甘蔗制糖新助剂。每个实施例的具体反应条件见表2。 [0042] 第三种甘蔗制糖新助剂，是在第二种甘蔗制糖新助剂的基础上增加了醋酸，作为防腐剂使用。醋酸的添加量为1-9. 6重量份数。乳酸锌可由柠檬酸锌替代。 [0043]表 3 [0044] [0045] 第三种甘蔗制糖新助剂的制备方法，包括以下步骤： [0046] (I)、称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8_300°C下反应30-120分钟得到带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物； [0047] (2)、所述带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物中加入O. 5-8重量份数的乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌以及1-9. 6重量份数的醋酸，搅拌生成液体状甘蔗制糖新助剂。每个实施例的具体反应条件见表3。 [0048] 第四种甘蔗制糖新助剂是在第三种甘蔗制糖新助剂的基础上，增加了 15-90重量份数的硅藻土，硅藻土选择以大比表面、多孔为宜。硅藻土的细度（粒度）为40-120目。硅藻土的细度只要在上述范围内可以选择任意数值。 [0049] 表 4 [0050] [0051] 第四种甘蔗制糖新助剂的制备方法，包括以下步骤： [0052] (I)、称取100重量份的浓磷酸、O. 5-50重量份的壳聚糖，在8_300°C下反应30-120分钟得到带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物； [0053] (2)、所述带强正电荷的高纤维多磷酸盐高分子化合物中加入O. 5-8重量份数的乳酸锌、柠檬酸锌或硫酸锌以及1-9. 6重量份数的醋酸，搅拌生成液体状甘蔗制糖新助剂。 [0054] (3)、所述的液体状甘蔗制糖新助剂中添加15-90重量份数的硅藻土，所述硅藻土细度为40-120目，搅拌将液体状甘蔗制糖新助剂全部吸附在硅藻土中，干燥制得甘蔗制糖新助剂。每个实施例的具体反应条件见表4。 [0055] 第五种甘蔗制糖新助剂，是在第一种甘蔗制糖新助剂的基础上，增加硅藻土 15-90重量份数的娃藻土。所述娃藻土细度为40-120目。具体原料及反应条件见表5。 [0056]表 5 [0057] [0058] [0059] 第六种甘蔗制糖新助剂，是在第二种甘蔗制糖新助剂的基础上，增加硅藻土 15-90重量份数的娃藻土。所述娃藻土细度为40-120目。具体原料及反应条件见表6。 [0060] 表 6 [0061] [0062] 其他还有在第一种甘蔗制糖新助剂的基础上，至少增加乳酸锌（柠檬酸锌或硫酸锌）、醋酸和硅藻土中的至少一种，都可以是本发明的甘蔗制糖新助剂，在此不再一一列举，这些甘蔗制糖新助剂都能实现对甘蔗汁的脱色和澄清。 [0063] 第一种甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用方法，包括： [0064] (I)、应用于甘蔗压榨工段：甘蔗进行多道压榨得到多道压榨汁，至少在其中一道的压榨汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，或者在多道压榨汁混合后形成的混合汁中添加实施例I〜23的甘蔗制糖新助剂进行搅拌，所述甘蔗制糖新助剂的添加量为O. 2-1. 5kg/m3,并控制压榨汁或混合汁的pH值为6. 8-8. 5 ； [0065] (2)、应用于制炼工段：将该工段的预灰汁加热至50_85°C，按O. 025-lkg/m3的量投入实施例I〜23的甘蔗制糖新助剂；运行到中和工序将pH值控制在7-7. 5之间；然后将预灰汁加热至95-105°C,加入絮凝剂O. 5〜5ppm,慢速搅拌,使极微小悬浮物充分接触带正电荷的甘蔗制糖新助剂，随后进入沉降池，清净后得到清汁。 [0066] 同时在制糖工艺的上述工段添加实施例I〜23的甘蔗制糖新助剂进行处理，均可使成品糖各项指标达到更高水平。具体甘蔗制糖新助剂的使用量及反应条件见表7。 [0067]表 7 [0068] [0069] 为了进一步降低清汁色值、提高清汁纯度，还包括甘蔗制糖新助剂在清净工序后的应用：在实施例24〜27的基础上，将清净工序处理的清汁中按O. 02〜O. lkg/m3的量加入实施例I〜23的甘蔗制糖新助剂进行再处理，用糖化钙调整pH值，控制pH值在6. 9-7.3，过滤得到更高品质清汁。甘鹿制糖新助剂的添加量分别取O. 05kg/m3、0. 02kg/m3、0. lkg/m3、O. 08kg/m3。 [0070] 在甘蔗压榨工段、制炼工段和清净工序使用甘蔗制糖新助剂的基础上，进一步在清糖浆生产工序中应用甘蔗制糖新助剂：在清糖浆中按O. 05〜O. 6kg/m3的量加入实施例I〜23的甘蔗制糖新助剂进行再处理，用糖化钙调整pH值，控制pH值在6. 2-7. O,过滤得到高纯度的清糖浆。甘蔗制糖新助剂的添加量分别取O. 05kg/m3、0. 09kg/m3、0. 12kg/m3、O. 2kg/m3。 [0071] 这样通过在四个工段同时或分段或组合使用本发明的甘蔗制糖新助剂，使糖液纯度得到明显提高，从而生产出更多、更好的白砂糖。 [0072] 第二种甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用方法，应用于甘蔗压榨工段：甘蔗进行多道压榨得到多道压榨汁，至少在其中一道的压榨汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，或者在多道压榨汁混合后形成的混合汁中添加上述甘蔗制糖新助剂进行搅拌，所述甘蔗制糖新助剂的添加量为O. 2-1. 5kg/m3，并控制压榨汁或混合汁的pH值为6. 8-8. 5。具体甘蔗制糖新助剂的使用量及反应条件见表8。 [0073]表 8 [0075] 第三种甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用方法，应用于制炼工段：将该工段的预灰汁加热至50-85 °C，按O. 025-lkg/m3的量投入上述甘蔗制糖新助剂；运行到中和工序将PH值控制在7-7. 5之间；然后将预灰汁加热至95-105°C，加入絮凝剂O. 5〜5ppm，慢速搅拌，使极微小悬浮物充分接触带正电荷的甘蔗制糖新助剂，随后进入沉降池，清净后得到清汁。具体甘蔗制糖新助剂的使用量及反应条件见表9。 [0076] 表 9 [0077] [0078] 本发明甘蔗制糖新助剂在制糖生产中的应用结果检测： [0079] 其中检验所用仪器或方法见表10 ： [0080] 表 10 [0081] [0082] 本发明的甘蔗制糖新助剂使用效果见表11，下表11是对本发明多个实施例进行检测得到的数据，从表中可知： [0083] I、全面替代硫磺在制糖工业中的应用，使制糖业过程更环保、能耗更低、效率更高，更为重要的是产品更安全、更健康。 [0084] 2、简纯度的提高意味着糖液的澄清效率更高，澄清效率的提高直接影响到后续工段的工作成效及成品糖的品质和产量。而简纯度与白砂糖产量的关系在业内一般有以下三种观点： [0085] I)、简纯度每提高1AP，其对应的提糖率会提高O. I个百分点 [0086] 2)、简纯度每提高1AP，其对应的提糖率会提高O. 13个百分点 [0087] 3)、简纯度每提高1AP，其对应的出糖量会提高O. 7个百分点 [0088] 以上二种观点都有一个共同点，那就是简纯度的提闻一定会提闻糖厂的提糖率，即在不增加原料的情况下使糖厂能生产出更多的白砂糖。不论三种观点中哪一个更准确，简纯度每提高1AP，那么一个日榨甘蔗10000吨的糖厂在所耗甘蔗量不变的情况下一天就能多产10吨以上的白砂糖。如果简纯度能提高2AP，则该厂每天可多产20吨白砂糖。再以榨季持续100天、糖价不低于7000元计，则该厂一年可因此增加1400万元的效益。 [0089] 从下表11看出：本发明实施例的简纯度比未采用本发明制糖新助剂的简纯度平均高出2. 84AP，可见，甘蔗制糖新助剂的应用将给糖厂带来非常可观的经济效益。 [0090] 表11 :制糖新助剂效果试验结果表 [0091] |
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