复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法技术

本发明专利技术提供一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成，本发明专利技术还涉及一种使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入该复合吸附剂，搅拌，静置，得到复合吸附剂-糖浆悬浊液；2)将所述复合吸附剂-糖浆悬浊液过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；以及3)从所述糖浆回收甜菜糖产品。本发明专利技术的复合吸附剂和脱除甜菜糖异味的方法可用于成品甜菜糖回溶后的异味脱除，也可将实际工业生产中得到的甜菜蒸发糖浆进行异味脱除，能增加异味脱除的效率、缩短处理步骤，减少能源损耗，更适于工业推广。

Composite adsorbent and method for removing peculiar smell of beet sugar by using composite adsorbent

The invention provides a composite adsorbent for removal of odor components of sugar beet, the composite adsorbent by activated carbon and filter agent compounded by activated carbon, or resin and filter agent, the invention also relates to a method of using the composite adsorbent to remove the odor of sugar beet and the method comprises the following steps: 1) adding the composite adsorbent for removal of odor, in the beet syrup mixing, static, composite adsorbent - syrup suspension; 2) the composite adsorbent - syrup suspension filtration, the syrup and the composite adsorbent obtained after separation, removal of odor syrup 3); and from the recovery of beet sugar syrup products. The method of the invention of composite adsorbent and removal of odor can be used for refined beet sugar beet sugar to smell removal after dissolving, beet syrup can also be obtained in the actual industrial production of evaporation of odor removal, can increase the efficiency and shorten the processing steps of odor removal, reduce energy consumption, more suitable for industrial promotion.

【技术实现步骤摘要】
复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法
本专利技术属于食品加工领域，具体涉及一种复合吸附剂以及使用该复合吸附剂从甜菜糖中脱除不受欢迎的异味的方法。
技术介绍
作为食品糖的两大来源的甜菜糖和甘蔗糖在人们的日常生活中均占据主要地位。甜菜糖是由农作物甜菜生产所得，一般含糖量在12-18wt％。国内于90年代开始引进和使用发达国家丰产型甜菜品种后，甜菜产量猛增，到2007年，国内平均产量增加67.1％，达到发达国家水平；但是，在丰产的同时，含糖率却是随着产量提高而下滑，从60年代的18.21wt％一路下滑至2000年后的14.5wt％，到2007年，含糖率创历史新低，仅为13.65wt％。目前国内普遍存在的问题是农户在种植甜菜时一味追求高产，不考虑原料的含糖高低及品质优劣。因此，在选择品种时，主要是选择丰产型品种。由于农户与糖厂双方利益脱钩，农户的趋利选择增加了糖厂的生产负荷和成本，并且降低了最终糖产品的品质，产生诸如异味等问题。由于糖厂在原料端处于劣势，没有定价主动权，对甜菜糖制糖业的整体效益和市场竞争力造成影响。根据文献P.W.vanderpoel等人(Sugartechnologybeetandcanesugarmanufacture，1998：143-156)的论述，甜菜汁本身含有的氨基酸水平远高于甘蔗汁，在甘蔗汁中，许多氨基酸只是以痕量存在。甜菜汁中较高水平的氨基酸与常规甜菜糖工艺中较高的操作pH值，可能成为可以解释诸如稀汁、稠汁、糖蜜乃至成品糖中存在吡嗪类化合物的两个因素。如果不考虑甜菜品质，一味追求产量，造成甜菜来源中有害氮杂质增加，也可能会导致生产过程中产生复杂反应，从而加重生产负荷，导致异味的产生。有些恶臭挥发物可能随甜菜进入糖厂，但有机酸类和吡嗪类等化合物却可能是在加工过程中产生的。例如，吡嗪类化合物是在糖汁的碳酸化过程中因葡萄糖与诸如谷氨酸和赖氨酸等氨基酸反应而产生的。“碳酸化”将糖汁与热的石灰乳混合以沉淀硫酸根、磷酸根、柠檬酸根、草酸根等多价阴离子(作为钙盐进行沉淀)，并除去蛋白、皂角苷和胶质等有机大分子(这些物质在多价阳离子存在下聚集)。而在碱性条件下，将单糖(例如葡萄糖和果糖)连同氨基酸(例如谷氨酸)转化为化学稳定的羧酸，诱发美拉德反应，产生诸如吡嗪类等不利的化合物，并且这些糖类和胺类可能会干扰蔗糖的结晶。2001年，Per等人(PerMatsLarsson,AndersLeufve′n,andHansLingnert.，J.Agric.FoodChem.2000，48：4844-4850)采用GC-MS分析表明，与感官特征相关的主要物质有很多，其中，有两类物质占据主要位置，一是吡嗪类，二是短链挥发性脂肪酸类(包括乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸等)。2002年，RebeccaB.Batista等人采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)的手段，对甘蔗糖和甜菜糖中的短链挥发性脂肪酸进行了半定量分析，结果发现，从乙酸到壬酸的短链挥发性脂肪酸与异味相关，与Per等人的研究相符。尤其是短链有机酸类和吡嗪类物质是甘蔗糖蜜和甘蔗糖中所没有的，有文献提到，吡嗪类化合物是区别这两种产品的化合物之一。吡嗪类是具有强烈气味的化合物，其气味范围从热溶剂、烘烤溶剂、发霉溶剂至烧焦溶剂的味道，这与甜菜糖蜜中的异味物质风味类似。吡嗪类为1,4位含两个氮原子的六元杂环化合物，同分异构体如下图所示，占对位的为吡嗪类化合物，具有强烈的吡啶味道，易溶于水、乙醇、乙醚等，可随着水蒸气挥发。如果有胺类化合物和还原糖类化合物存在，在一定温度和介质条件下，就可能产生吡嗪类化合物成分。甜菜糖释放出的异味可由多达50种以上的不同挥发性化合物引起，如吡嗪、醛类、醇类、呋喃、酚醛塑料和羧酸等。短链挥发性脂肪酸，尤其是醋酸、丙酸、异戊酸和丁酸是重要的异味化合物，其在晶体甜菜糖中，即使是在浓度非常低的情况下，也能带来异味。例如，丁酸在空气中的浓度为0.24-4.8ppm时，就可以被人的嗅觉检测到汗臭的味道，而异戊酸在空气中的嗅觉阈值在0.19-2.8ppm，如此低的浓度即可以被人感觉到。Marsili对导致甜菜糖异味的化合物的鉴定和定量(Marsili，JournalofChromatographicScience，1994，32：165-171.)认定2,5-二甲基吡嗪可能是导致甜菜糖的特征异味的化合物之一。同时，此文献作者将土味素、2,5-二甲基吡嗪、呋喃、丁酸和异戊酸五种物质以不同比例和组合重新构造甜菜糖异味，并把其添加到没有异味的蔗糖产品中，成功模拟了具备甜菜异味的糖产品，由此可以看出，甜菜糖异味是一个复杂的混合体系。Mosen(MosenAsadi，Beet-SugarHandbook，JohnWiley&Sons，Inc.，2007)的甜菜糖手册(Beet-Sugarhandbook)中提到活性炭可用于低色值甜菜糖的脱色，之后用于高色值甜菜糖汁，此外，活性炭不仅可以去除色素，还可以去除以下组分，包括：1)胶体；2)不愉快的味道；3)呈味物质；4)起泡物质(如皂类化合物)。同时，影响脱色效率的最主要的三个因素分别为：糖汁与活性炭的接触时间；活性炭用量；以及糖汁温度。Mosen在书中只简单提到活性炭可以去除味道，概括比较笼统，并未就具体细节进行阐述。2008年出版的《现代制糖化学与工艺学》一书中也提到欧洲的甜菜糖厂较多使用活性炭脱色以提高产品质量，可将活性炭加入不同的物料中，如一碳饱充后的滤汁、二碳饱充汁、粗糖浆、二号糖或者三号糖的回溶糖浆中，在加入量为糖汁固溶物的1wt％-1.5wt％时，脱色率为16％-30％，一般而言，活性炭可以使用两次，分别处理不同色值的物料。文中提到，采用活性炭处理碳酸法糖厂的二碳清汁，加入不同量活性炭的脱色率在20-50％；如果在二碳清汁中加入少量磷酸(0.03wt％)，可以与其中的钙反应生成磷酸钙沉淀，可吸附部分色素使汁色变浅，再加入活性炭过滤，总脱色率可提高到50-80％，清汁色值降低到200IU以下，完全可以煮制出色值低于60IU、达到国际A级标准的白糖。由于磷酸钙与活性炭的功能具有良好的互补作用，前者可以去除带电物质，后者主要吸附不带电或带电弱的物质，两者结合可达到更高的脱色率。然而，这些文献主要研究活性炭在脱色方面的应用，并未涉及采用活性炭进行脱味的应用。总体而言，有关甜菜异味糖的相关文献比较少，有关去除的工艺文献主要提到有两种方法：1)空气处理；2)吸附剂处理。空气处理是一种表面处理，但挥发性物质可能会存在于糖浆层的深处，甚至存在于晶体内部；空气处理后，这些深层异味物质可能会最终扩散到表面并导致白砂糖重新产生异味。根据美国甜菜加工研究所的Duffaut等人(Duffaut,E.；Godshall,M.A.；Grimm,C.，CITSProceedingsofthe22ndgeneralassemblyoftheInternationalCommissionforSugarTechnology，2003)在甜菜加工研究的会议上所公布的《臭氧及空气对甜菜异味的影响》一文中提到，使臭氧/空气直接通过晶体白砂糖层来氧化或者去除形成异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成。

【技术特征摘要】
1.一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成。2.如权利要求1所述的复合吸附剂，其中，所述复合吸附剂的BET比表面积为900m2/g-1800m2/g，孔体积为1.0cm3/g-1.6cm3/g。3.如权利要求1或2所述的复合吸附剂，其中，所述活性炭源于椰壳、果壳、杏壳、木质或者木质，优选地，所述活性炭选自SX1G、YL-500、YL-303和GH-15中的一种或多种；所述树脂是离子型交换树脂，优选苯乙烯-二乙烯基苯树脂；所述助滤剂是硅藻土和/或壳聚糖；所述活性炭与树脂的重量配比在100:0至50:50的范围内。4.如权利要求1-3任一项所述的复合吸附剂，其中，所述助滤剂占所述复合吸附剂的0.1wt％-5wt％。5.一种使用权利要求1-4任一项所述的复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入所述复合吸附剂，搅拌，静置，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵抒娜，林旭琦，王宝，徐光辉，张栋，王健，吕品，赵金力，何洪新，
申请(专利权)人：中粮集团有限公司，中粮营养健康研究院有限公司，中粮屯河股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11