专利名称：一种糖汁澄清脱色除杂的方法
技术领域：
本发明涉及一种糖汁澄清脱色除杂的方法。
背景技术：
甘蔗混合汁的澄清脱色除杂，是甘蔗制糖的关键工序。目前，甘蔗制糖一般采用亚硫酸法制糖工艺或碳酸法制糖工艺。亚硫酸法制糖工艺是通过硫磺燃烧产生二氧化硫气体，二氧化硫气体通入预灰的蔗汁(或糖汁)中进行反应，获得新生的亚硫酸钙沉淀，新生的亚硫酸钙沉淀颗粒吸附糖汁中的色素等杂质，然后加入絮凝剂进行絮凝沉降，实现对糖汁的脱色除杂澄清。该法存在使用有害的二氧化硫气体、环境污染严重，而且导致白砂糖产品中有害硫的残留，尽管如此，由于该法成本低，工艺容易控制，因此，目前大部分糖厂仍然采用亚法制糖工艺。由于环境保护和食品安全的需要，低硫或无硫制糖工艺成为制糖工艺今后的发展方向。碳酸法制糖工艺是将来自石灰窑或锅炉烟道气中的二氧化碳气体通入预灰的蔗汁(或糖汁)中进行反应，获得新生的碳酸钙沉淀，新生的碳酸钙沉淀颗粒吸附糖汁中的色素等杂质，然后加入絮凝助剂进行絮凝沉降。该法虽然澄清脱色除杂的效果较好、白砂糖产品色值低、硫残留低，但需要消耗大量的二氧化碳气体和生石灰，而且产生的滤泥较多，造成二次污染，因此，目前仅少数糖厂使用。赤砂糖为甘蔗制糖工艺中的末段结晶产物。赤砂糖因杂质含量和色值高，已不受市场欢迎，各制糖企业一般将赤砂糖回溶重煮或套种，以减少或不产赤砂糖。但由于赤砂糖溶液非糖成分含量和色值较高，赤砂糖直接回溶重煮或套种，则影响白砂糖的质量，特别是色值偏高甚至超标。因此，脱色除杂技术对赤砂回溶重煮或套种生产白砂糖至关重要。由于赤砂糖中的色素主要是糖类分解和煮炼过程中产生的高分子有色物，呈棕黑至棕黄色。焦糖色素及类黑精色素的晶体转移率很高，相应的NSC值前者为1 1. 5、后者为3 5，对成品糖的色值影响要比蔗汁本身的色素(植物色素)大得多，所以赤砂糖溶液的澄清脱色已成为当前制糖界研究难点。有关糖汁脱色技术，世界各国制糖工作者进行了大量的研究，先后提出了离子交换技术、膜分离技术、超冷冻结晶技术、生物酶法、无机-有机复合型的澄清剂及其澄清工艺等方法，但成本高，技术性强，在我国尚未普遍实现生产使用。目前，普遍使用的技术主要为亚法、碳法、气浮法、磷浮法以及硫漂法等。因此，开发脱色效果好、成体低、操作简便的澄清剂及其工艺，对我国制糖工艺的发展具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种糖汁澄清脱色除杂的方法，该方法利用柠檬酸与氢氧化钙反应获得新生的柠檬酸钙沉淀颗粒，用于糖汁的脱色除杂澄清，澄清工艺简单、易于控制，而且绿色、环保；还有，该方法澄清脱色除杂的效果好、成本低、原料易得、滤泥少，解决了上述现有技术中存在的问题。解决上述技术问题的技术方案是一种糖汁澄清脱色除杂的方法，该方法包括以下步骤
A、将糖汁加热至25 ;35°C，再预灰至pH值为6.5 7. 5，恒温25 保持20 35分钟；
B、将预灰后的糖汁加热至55 75°C，加入氢氧化钙乳液和柠檬酸溶液，搅拌、恒温 55 75°C反应15 35分钟，所述的氢氧化钙加入量为糖汁重量的0. 10% 0. 60%，柠檬酸加入量为糖汁重量的0. 10% 0. 50% ；
C、继续加热至75 100°C，加入絮凝助剂聚丙烯酰胺0.5 lOppm，恒温静置，絮凝沉
降后，得到澄清糖汁。步骤B中所述的加入氢氧化钙乳液的浓度为1 2mol/L，柠檬酸溶液的浓度为 1 2mol/L。步骤B中所述的氢氧化钙加入量为糖汁重量的0. 40% 0. 60%，柠檬酸加入量为糖汁重量的0. 35% 0. 50%O步骤A中所述的糖汁是指赤砂糖回溶溶液或是甘蔗制糖工艺中的混合汁、清汁、 糖浆。所述的赤砂糖回溶溶液浓度为10 30wt%。目前甘蔗糖厂主要使用的澄清剂为新生亚硫酸钙和新生碳酸钙。新生的亚硫酸钙法存在使用有害的二氧化硫气体、环境污染严重，而且导致白砂糖产品中有害硫的残留。新生碳酸钙法虽然脱色除杂澄清的效果较好、白砂糖产品色值低、硫残留低，但消耗的二氧化碳和生石灰的量大，而且产生的滤泥较多，造成二次污染。柠檬酸(citric acid)是一种重要的有机强酸，又名枸橼酸，化学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水，其钙盐的溶度积较小。柠檬酸是饮料和食品行业的酸味剂，属于重要的食品添加剂、螯合剂，应用广泛。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂，柠檬酸酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂、制造食品包装用塑料薄膜。本发明使用柠檬酸与氢氧化钙乳液反应产生新生的柠檬酸钙，新生的柠檬酸钙颗粒吸附糖汁中的色素等杂质，然后加入絮凝助剂进行絮凝沉降，实现对糖汁中色素等非糖成分的有效分离。由于柠檬酸无毒无害，属于食品添加剂，呈固态，易溶于水，与氢氧化钙乳液进行反应，生成溶解度较小的柠檬酸钙沉淀颗粒，避免了二氧化硫、二氧化碳等气体物质的使用，澄清工艺简单、易于控制，而且绿色、环保；澄清脱色除杂的效果好、成本低、原料易得、滤泥少。因此，可替代新生亚硫酸钙、新生碳酸钙而成为新一代的高效绿色的糖用澄清剂。下面，结合实施例对本发明之一种糖汁澄清脱色除杂的方法的技术特征作进一步的说明。
具体实施例方式实施例1 对赤砂糖回溶溶液的澄清脱色除杂。取浓度为10wt%的赤砂糖回溶溶液IOOg于250ml烧杯中，在恒温磁力搅拌器中搅拌加热至30°C，开始预灰至PH为7. 02，恒温30°C保持20分钟，接着第一次升温至65°C保持恒温，此时加入lmol/L氢氧化钙乳液8. Oml (相当于含0. 59g的氢氧化钙)，lmol/L柠檬酸溶液2. Iml (相当于含0. 40g的柠檬酸)，恒温65°C反应25分钟，第二次加热至100°C，迅速加入7ppmPAM (聚丙烯酰胺)，保持恒温静置30分钟，絮凝沉降，得到澄清糖汁，脱色率可达到78%ο实施例2 对混合汁的澄清脱色除杂。取甘蔗混合汁200g于500ml烧杯中，在恒温磁力搅拌器中搅拌加热至30°C，开始预灰至PH为7. 1，恒温30°C保持30分钟，接着第一次升温至65°C保持恒温，此时加入2mol/ L氢氧化钙乳液5. 4ml (相当于含0. 80g的氢氧化钙)，lmol/L柠檬酸溶液3. 3ml (相当于含 0. 63g的柠檬酸)，恒温65°C反应30分钟，第二次加热至90°C，迅速加入5ppmPAM (聚丙烯酰胺)，保持恒温静置，絮凝沉降。实施例3 对清汁的澄清脱色除杂。取清汁IOOg于250ml烧杯中，在恒温磁力搅拌器中搅拌加热至35°C，开始预灰至 PH为6. 8，恒温35°C保持20分钟，接着第一次升温至70°C保持恒温，此时加入lmol/L氢氧化钙乳液2. 0ml,2mol/L柠檬酸溶液0.細1，恒温70°C反应30分钟，第二次加热至85°C，迅速加入3ppmPAM (聚丙烯酰胺)，保持恒温静置，絮凝沉降。本发明各实施例所述的恒温静置的时间根据实际情况确定，一般恒温静置至絮凝沉降完全为止。本发明各实施例均可用于赤砂糖回溶溶液或是甘蔗制糖工艺中的混合汁、清汁、 糖浆的澄清脱色除杂。以甘蔗为原料的制糖工艺，经提汁、清净、蒸发、结晶、分蜜和干燥等工序制成白砂糖、粗糖等。本发明所述的混合汁是指提汁工序制得的糖汁，所述的清汁是指清净工序制得的糖汁，所述的糖浆是指蒸发工序制得的糖汁。本发明利用柠檬酸与石灰乳反应，生成柠檬酸钙沉淀，用作糖汁的澄清剂，发现具有很好的脱色除杂澄清效果，可替代目前糖厂普遍使用的新生亚硫酸钙或碳酸钙而成为高效绿色的糖用澄清剂。
权利要求
1.一种糖汁澄清脱色除杂的方法，其特征在于该方法包括以下步骤A、将糖汁加热至25 ;35°C，再预灰至pH值为6.5 7. 5，恒温25 保持20 35分钟；B、将预灰后的糖汁加热至55 75°C，加入氢氧化钙乳液和柠檬酸溶液，搅拌、恒温 55 75°C反应15 35分钟，所述的氢氧化钙加入量为糖汁重量的0. 10% 0. 60%，柠檬酸加入量为糖汁重量的0. 10% 0. 50% ；C、继续加热至75 100°C，加入絮凝助剂聚丙烯酰胺0.5 lOppm，恒温静置，絮凝沉降后，得到澄清糖汁。
2.根据权利要求1所述的一种糖汁澄清脱色除杂的方法，其特征在于步骤B中所述的加入氢氧化钙乳液的浓度为1 2mol/L，柠檬酸溶液的浓度为1 anol/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种糖汁澄清脱色除杂的方法，其特征在于步骤B中所述的氢氧化钙加入量为糖汁重量的0. 40% 0. 60%，柠檬酸加入量为糖汁重量的0. 35% 0. 50%ο
4.根据权利要求1或2所述的一种糖汁澄清脱色除杂的方法，其特征在于步骤A中所述的糖汁是指赤砂糖回溶溶液或是甘蔗制糖工艺中的混合汁、清汁、糖浆。
5.根据权利要求4所述的一种糖汁澄清脱色除杂的方法，其特征在于所述的赤砂糖回溶溶液浓度为10 30wt%。
全文摘要
本发明涉及一种糖汁澄清脱色除杂的方法。该方法包括以下步骤将糖汁加热至25～35℃，再预灰至pH值为6.5～7.5，预灰后糖汁加热至55～75℃，加入氢氧化钙乳液和柠檬酸溶液，搅拌、恒温55～75℃反应15～35分钟，所述的氢氧化钙加入量为糖汁重量的0.10%～0.60%，柠檬酸加入量为糖汁重量的0.10%～0.50%，继续加热至75～100℃，加入絮凝助剂聚丙烯酰胺0.5～10ppm，恒温静置，絮凝沉降后，得到澄清糖汁。本发明利用柠檬酸与氢氧化钙反应获得新生的柠檬酸钙沉淀颗粒，用于糖汁的脱色除杂澄清，澄清工艺简单、易于控制，而且绿色、环保；澄清脱色除杂的效果好、成本低、原料易得、滤泥少。
文档编号C13B20/02GK102260753SQ20111017192
公开日2011年11月30日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者孔红星, 李利军, 杨锋, 黄永春 申请人:广西工学院