一种柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法及其应用。采用本发明提供的易炭化物的测定方法，可以快速并准确地测定柠檬酸生产的中和工序中易炭化物的含量，由此对柠檬酸的钙盐中易炭化物的含量进行控制，并保证产品的质量。本发明可广泛应用于柠檬酸生产工艺中，指导生产准确可靠。
【专利说明】一种朽3檬酸耗盐中易炭化物的测定方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法，以及该方法在钙盐法生产柠檬酸的中和工序中的应用。
【背景技术】
[0002]柠檬酸生产的中和工序包括柠檬酸发酵清液与钙盐/氢氧化钙的中和反应以及中和后的水洗步骤，中和反应时，柠檬酸发酵清液中未发酵的残糖和部分蛋白等仍留在液相中，这些物质在高温或酸解过程中容易炭化并形成色素，称为易炭化物。若中和工序中柠檬酸钙盐产物的易炭化物含量未达标，后续酸解工序中一旦形成色素，色素就会完全进入柠檬酸溶液中而难以去除，从而造成柠檬酸酸解液色泽加深，严重影响酸解液产品的质量，也势必加大后续离交脱色的负担，并影响最终柠檬酸成品的质量。中和工序中水洗的目的就是除去柠檬酸钙盐表面残留的易炭化物。
[0003]对于水洗步骤来说，最重要的就是控制水洗的程度，即洗水量。目前柠檬酸生产工艺的中和工序中，主要采用高锰酸钾占色的方法来调控水洗步骤。该方法的原理是高锰酸钾能够被糖分子结构中的醛基或酮基还原，由紫红色变为无色。具体操作是取一定量的经水洗的柠檬酸钙盐加入蒸馏水搅匀后过滤，取滤液加入高锰酸钾，观察其褪色时间，通常3分钟不变色即说明残糖已基本除净。使用该方法的缺陷是不能准确测定出柠檬酸钙盐中易炭化物含量，原因有两方面:第一，高锰酸钾本身的强氧化性使其容易受到其他还原性物质的影响，其他非糖类非易炭化的还原性物质也可能使高锰酸钾褪色，因此，如果存在严重干扰物质，用该法测定就会造成残糖值虚高，导致中和工序中洗水量过大而造成产品损失和成本上升；第二，如前所述，柠檬酸发酵溶液中不仅有残糖类物质，还有少量蛋白类物质也能形成色素，而这些蛋白类物质无法通过该方法检出。
[0004]由于产生色素的物质大多是易炭化物，以易炭化物指标作为评判标准，能够准确的判断色素来源的含量，通过易炭化物的含量高低确定柠檬酸钙盐产品清洗合格与否，再据此调节洗水用量，真正做到监控与指导的和谐化。
[0005]现有技术测定易炭化物的方法中，使用浓硫酸对易炭化物进行脱水炭化，为避免样品中水分的影响，在分析时需将水分蒸干，因此，分析时间最少为二个小时。这无法满足对于中和工序水洗步骤的监控目的。另外，由于柠檬酸钙盐能够与浓硫酸发生反应，因此，该方法也无法直接用于柠檬酸钙盐中易炭化物的测定。
【发明内容】
[0006]现有技术易炭化物分析方法时间过长、操作繁琐、不能及时监控和指导生产，本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种准确性高、用时短的柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法，特别是生产柠檬酸的中和工序中柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法，该方法包括:[0008](I)将多份不同重量的含易炭化物的柠檬酸钙盐分别进行酸解，得到多份具有不同柠檬酸浓度的溶液，分别测定所述溶液的易炭倍数K和吸光度A，并建立易炭倍数K和吸光度A的线性方程〈1>
[0009]K=pA+q<1> ；
[0010](2)将待测的柠檬酸钙盐样品按步骤(1)的方法进行酸解，得到含有柠檬酸的溶液，然后，按步骤(1)的方法测定所述含有柠檬酸的溶液的吸光度A’，并通过线性方程〈1>得到相应的易炭倍数K’。
[0011]本发明还提供上述方法在钙盐法生产柠檬酸的中和工序中的应用。
[0012]采用本发明提供的易炭化物的测定方法，可以方便、快速并准确地测定柠檬酸钙盐中的易炭化物含量，应用于钙盐法生产柠檬酸工艺的中和工序时，可以实时监控中和工序产品的质量，对于不合格的产品，加大洗水，对于合格品直接输送到下一工序，降低了生产成本。本发明可广泛应用于柠檬酸钙盐的间歇和连续中和工序中，指导生产准确可靠。
[0013]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】 [0014]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015]本发明提供一种柠檬酸的钙盐中易炭化物的测定方法，该方法包括:
[0016](I)将多份不同重量的含易炭化物的柠檬酸钙盐分别进行酸解，得到多份具有不同柠檬酸浓度的溶液，分别测定所述溶液的易炭倍数K和吸光度A，并建立易炭倍数K和吸光度A的线性方程〈1>
[0017]K=pA+q<1> ；
[0018](2)将待测的柠檬酸钙盐样品按步骤(1)的方法进行酸解，得到含有柠檬酸的溶液，然后，按步骤(1)的方法测定所述含有柠檬酸的溶液的吸光度A’，并通过线性方程〈1>得到相应的易炭倍数K’。
[0019]根据本发明，步骤(1)的目的是建立易炭倍数与吸光度之间的标准曲线，建立标准曲线的基本要求是本领域技术人员公知的。例如，对于多份不同重量的含易炭化物的柠檬酸钙盐，除了取样量不同之外，其他的处理条件优选是完全相同的，以去除其他因素对建立标准曲线的影响。例如，优选选取重量分布间隔相当的多个样品制作标准曲线。
[0020]优选地，所述不同柠檬酸浓度的范围为10_500g/L，进一步优选为100_400g/L。在该范围内能够使标准曲线更好地呈现线性关系。并且，由于后续测定易炭倍数过程中涉及蒸干步骤，柠檬酸的浓度不宜过低。
[0021]本发明中，所述柠檬酸钙盐主要指的是钙盐法生产柠檬酸的中和工序的产品，可以为柠檬酸钙和/或柠檬酸氢钙。
[0022]本发明中，酸解的目的是使柠檬酸钙盐转化为柠檬酸，避免柠檬酸钙盐在后续的炭化过程中与浓硫酸发生反应而影响检测的准确性。因此，酸解需进行较完全。所述酸解可以采用本领域常规的酸解方法，例如，可将柠檬酸钙盐用水溶解，然后与酸接触，使柠檬酸钙盐完全转化为柠檬酸。酸解的PH终点值优选为1.5-1.8。酸解的温度优选为70-95°C，进一步优选为80-90°C ;时间优选为1-90分钟，当测试样较少时可进一步优选为5-10分钟。酸解时间和柠檬酸钙盐浓度有关，在满足检测要求的前提下，本领域技术人员能够选择合适的条件以兼顾充分酸解和缩短酸解时间。
[0023]酸解步骤中所用的酸只要能使柠檬酸钙盐变为柠檬酸即可，例如，可用硫酸、磷酸等，由于后续炭化步骤使用浓硫酸(即，质量百分含量为95%及以上的硫酸溶液)，因此，酸解步骤也优选使用浓硫酸。
[0024]酸解过程中，由于多份不同重量的柠檬酸盐的质量、耗酸量均不同，为消除其他影响，优选在酸解后定容到相同体积。
[0025]根据本发明，测定所述易炭倍数K的方法可以为本领域的常规方法，如GB1987-2007中所记载:向样品中加入浓硫酸，水浴加热一段时间以充分炭化，冷却后与标准溶液进行比色。由于本发明中酸解后的样品为液态，因此，本发明的测定方法还包括将至少部分所述多份不同柠檬酸浓度的溶液蒸干的步骤，即从每份溶液中取出部分进行蒸干，在前述步骤均在同样操作条件下进行的情况下，优选取出同样体积的部分。需要说明的是，所述采用GB1987-2007中的方法进行测定仅指操作步骤按其记载的进行，并不限于其具体数值。
[0026]根据本发明，测定吸光度A和A’所用的波长优选为185_900nm，进一步优选为390-420nm，最优选为405nm，在该优选波长下，柠檬酸具有最大的灵敏度。测定吸光度的其他步骤和条件可为本领域的常规条件，例如，测定通常在常温下进行。
[0027]如本领域技术人员公知的，步骤(2)中对柠檬酸钙盐样品进行酸解的方法和条件，以及测定吸光度的 方法和条件需均与步骤(1)相同，才可以利用线性方程得到相应的易炭倍数。具体地，在酸解过程中，在同样温度和时间下，用酸中和到相同的PH终点值，并定容到相同的体积；测定吸光度时，在同样温度下，用同样的波长进行测定。
[0028]为便于在整个工艺中使用统一的易炭倍数，优选地，可将步骤(2)测得的A’换算
为以柠檬酸纯品计的易炭倍数X，换算公式为:
【权利要求】
1.一种柠檬酸钙盐中易炭化物的测定方法，其特征在于，该方法包括:(1)将多份不同重量的含易炭化物的柠檬酸钙盐分别进行酸解，得到多份具有不同柠檬酸浓度的溶液，分别测定所述溶液的易炭倍数K和吸光度A，并建立易炭倍数K和吸光度A的线性方程〈1>K=pA+q<1> ；(2)将待测的柠檬酸钙盐样品按步骤(I)的方法进行酸解，得到含有柠檬酸的溶液，然后，按步骤(I)的方法测定所述含有柠檬酸的溶液的吸光度A’，并通过线性方程〈1>得到相应的易炭倍数K’。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不同柠檬酸浓度的范围为10-500g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述柠檬酸钙盐为柠檬酸钙和/或柠檬酸氢钙。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述酸解的方法包括将柠檬酸钙盐与酸接触；酸解的PH终点值为1.5-1.8。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，酸解的温度为70-95°C，时间为1-90分钟。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述酸为浓硫酸。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，测定所述易炭倍数K的方法包括:将至少部分所述多份不同柠檬酸浓度的溶液蒸干，然后采用GB1987-2007中的方法进行测定。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，测定吸光度A和A’所用的波长为185-900nm。
9.权利要求1-8中任意一项所述的方法在钙盐法生产柠檬酸的中和工序中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其中，步骤(I)中所述含易炭化物的柠檬酸钙盐为所述中和工序的产品，步骤(2)中所述待测的柠檬酸钙盐样品为所述中和工序的产品或中间品O
【文档编号】G01N21/31GK103528975SQ201310461951
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】满云, 沈爱芳, 陈影, 何明霞 申请人:中粮生物化学（安徽）股份有限公司