一种糖汁脱色剂及糖汁清净脱色的方法技术

本发明专利技术涉及一种糖汁脱色剂及糖汁清净脱色的方法，该糖汁脱色剂的制备方法为：在赤砂糖回溶糖浆中制备磷酸钙，赤砂糖回溶糖浆中的色素等非糖物质包埋其中(相当于模板分子)，然后通过高温灼烧除掉色素等非糖物质，获得具有大孔结构的磷酸钙，大孔洞贯穿整个骨架，比表面积为169 m

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种糖汁脱色剂及糖汁清静脱色的方法。
技术介绍
赤砂糖是一步法制取白砂糖产生的末级产品，高温煮炼过程中产生的蔗糖热降解物―焦糖、美拉德反应产物―类黑精和果糖碱性降解产物等色素，导致赤砂糖色值高，生产过程中杂质的累积使得非糖杂质含量高，因此，导致市场需求量和商品价值都较低。制糖企业一般通过直接回溶处理或“套种法”，利用赤砂糖生产白砂糖，如将赤砂糖先回溶再进行硫漂处理后送至煮糖工段回煮白砂糖。但生产实践发现，硫漂处理并不能根本解决赤砂糖回煮白砂糖色值偏高的问题。所以，发展赤砂糖回溶糖浆绿色的澄清脱色工艺具有重要现实意义。磷酸钙因具有较好的化学热稳定性、良好的生物相容性、对人体无毒无副作用等许多优良的特性，已引起研究者广泛的关注。在亚硫酸法制糖工艺中，通常需要加入一定量的磷酸，与氢氧化钙反应生成磷酸钙，以利于亚硫酸钙颗粒的絮凝，同时对色素等物质具有较好的吸附作用。制糖工业中的磷浮法属于常用的一种清净技术，其原理也是利用新生的磷酸钙絮凝和吸附作用对糖汁中的色素分子、胶体物质和部分悬浮颗粒进行吸附、包埋和捕集，从而获得清澈透亮的糖汁。现有技术采用的磷酸钙是普通的磷酸钙，未见有从赤砂糖回溶糖浆中，回收磷酸钙絮凝沉降物制备大孔结构的磷酸钙，用于糖汁清静脱色的相关研究报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种糖汁脱色剂及糖汁清静脱色的方法，该糖汁脱色剂是在赤砂糖回溶糖浆中制备磷酸钙，然后通过高温灼烧除掉色素等非糖物质，获得具有大孔结构的磷酸钙，在糖汁清静脱色的过程中使用该大孔磷酸钙，吸附性能显著提高，脱色率高。解决上述技术问题的技术方案是：一种糖汁脱色剂，其是由以下方法制备得到：(1)将赤砂糖回溶糖浆用石灰乳预灰至pH=6.7～6.9后，加热赤砂糖回溶糖浆到60～70℃，然后加入磷酸，使赤砂糖回溶糖浆中磷酸的含量为200～220mg/kgBx，用氢氧化钙调至中性，搅拌3～8min后二次加热到95～105℃，按1kg赤砂糖回溶糖浆加入1～3mg聚丙烯酰胺计加入聚丙烯酰胺，絮凝沉降，静置冷却25～35min后，回收絮凝物，得到磷酸钙絮凝沉降物；(2)将磷酸钙絮凝沉降物，经500～600℃高温灼烧2～4h后，得到糖汁脱色剂大孔磷酸钙。本专利技术的另一技术方案是：一种糖汁清静脱色的方法，取赤砂糖回溶糖浆，按100mL赤砂糖回溶糖浆加入0.18～0.22g糖汁脱色剂计加入糖汁脱色剂，然后调节pH值为5.0～6.5，在温度为65～80℃的条件下反应25～35min，所述的糖汁脱色剂是权利要求1制备得到的大孔磷酸钙。所述的赤砂糖回溶糖浆的锤度是6～10°Bx。用于调节赤砂糖回溶糖浆pH值的物质是氢氧化钙。本专利技术受分子印迹的原理的启发，在赤砂糖回溶糖浆中制备磷酸钙，赤砂糖回溶糖浆中的色素等非糖物质包埋其中(相当于模板分子)，然后通过高温灼烧除掉色素等非糖物质，获得具有大孔结构的磷酸钙作为糖汁脱色剂，该糖汁脱色剂大孔洞贯穿整个骨架，比表面积为169m2/g，平均孔径为500nm。将本专利技术制备的糖汁脱色剂大孔磷酸钙用于赤砂糖回溶糖浆的吸附脱色，经过试验证明，大孔磷酸钙对糖汁的脱色率达到38.15%，脱色率要比在水中生成的磷酸钙高10.1%。附图说明图1-1～图1-4是不同体系中的磷酸钙电镜图（SEM）。其中，图1-1为在纯水介质中生成的磷酸钙（空白磷酸钙）电镜图，由图可知，该体系中生成的磷酸钙外观整体呈蓬松海绵状，有细微的孔洞；图1-2为在赤砂糖体系中经过吸附糖汁中非糖物质的絮凝沉淀物电镜图，由图可知，该絮凝沉淀物结构密实，呈大小不一的块状絮体；图1-3为在赤砂糖体系中经过吸附糖汁中非糖物质的絮凝沉淀物经高温灼烧后得到的大孔磷酸钙局部放大图，由图可知，该大孔磷酸钙以一种骨架的形式存在，大孔洞贯穿整个骨架；图1-4是大孔磷酸钙的整体图，该大孔磷酸钙整体形貌呈多孔的雪花状。图2是本专利技术制备的大孔磷酸钙与在水中生成的空白磷酸钙的X射线衍射图谱（XRD）。从不同样品的XRD图谱，对照在水中生成经灼烧后的磷酸钙，这些特征峰出现的位置表明，大孔磷酸钙既有Ca5(PO4)3OH晶型的存在，还有羟基磷灰石HAp（属于磷酸钙物相中热力学最稳定的一种晶型）的存在。吸附色素等非糖有机物质的磷酸钙，经烧结后结晶度下降，半峰宽增加，但在2θ=25.88°、31.72°还是有明显的特征峰出现，表明灼烧后的产物仍为磷酸钙，但残留有少量的有机物。图3是不同体系样品的傅里叶红外图谱（FTIR）。如图所示，其中三种样品中在1027、872、605、562cm-1位置处都出现了特征峰，这是PO43-的特征吸收峰。絮凝沉淀物中在3600cm-1附近有一个尖锐的峰，这是游离的酚类物质，峰形尖锐。当在一定条件下形成氢键后，峰位置就会向低频区移动，此时有一个强的宽峰会在3500cm-1~3200cm-1范围内出现。966cm-1处是烯烃类的C-H键的特征吸收峰；711cm-1是芳香族的单取代苯的C-H键的特征吸收峰；这几个特殊的峰位置都是空白体系和灼烧后的磷酸钙中所不含有的，说明经过灼烧后，絮凝沉淀物中所吸附、包裹的色素等非糖有机物质在高温下被烧掉，得到较纯的磷酸钙。图4是本专利技术制备的大孔磷酸钙氮气吸脱附等温线及孔径分布图（BET）。根据国际理论和化学联合会（IUPAC）分类，依据孔结构特性该吸附-脱附等温线属于Ⅳ型等温线。在相对压力为0.5-1.0区间内，出现一个狭窄的滞徊环表明吸附逐渐达到饱和。由BJH孔径图可知，磷酸钙的孔径主要分布300-800nm之间，显然，该磷酸钙呈大孔状，且比表面积为169m2/g。图5是初步对比实验结果图。图6是本专利技术中温度对糖汁脱色率的影响示意图。图7是本专利技术中pH值对糖汁脱色率的影响示意图。图8是本专利技术中时间对糖汁脱色率的影响示意图。具体实施方式实施例1:一种糖汁脱色剂，其是由以下方法制备得到：(1)将赤砂糖回溶糖浆（10°Bx）用石灰乳（10°Bé）预灰至pH=6.80后，在恒温磁力搅拌器中加热赤砂糖回溶糖浆到65℃，然后加入磷酸（210mg/kgBx，即赤砂糖回溶糖浆中磷酸含量为每锤度210ppm），用氢氧化钙调至中性，搅拌5min后二次加热到100℃，加入聚丙烯酰胺（2mg/kg，即按1kg赤砂糖回溶糖浆加入2mg聚丙烯酰胺计）絮凝沉降，静置冷却30min后，回收絮凝物，得到磷酸钙絮凝沉降物；(2)将磷酸钙絮凝沉降物，经高温550℃灼烧3h后，将絮凝物中包裹吸附的有机物灼烧掉后取出，去除灰分，得到糖汁脱色剂大孔磷酸钙。大孔磷酸钙的大孔洞贯穿整个骨架，比表面积为169m2/g，平均孔径为500nm。实施例2:一种糖汁清静脱色的方法，取6.00°Bx的赤砂糖回溶糖浆100mL，加入0.2g实施例1制备得到的糖汁脱色剂大孔磷酸钙，然后调节pH值为6.0，在温度为80℃时反应30min，大孔磷酸钙对糖汁的脱色率达到38.15%。实施例3:一种糖汁清静脱色的方法，取6.00°Bx的赤砂糖回溶糖浆100mL，加入0.2g实施例1制备得到的糖汁脱色剂大孔磷酸钙，然后调节pH值为5.0，在温度为80℃时反应30min，大孔磷酸钙对糖汁的脱色率达到37.36%。实施例4:一种糖汁清静脱色的方法，取6.00°Bx的赤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种糖汁脱色剂，其特征在于：其是由以下方法制备得到：(1) 赤砂糖回溶糖浆用石灰乳预灰至pH=6.7～6.9后，加热赤砂糖回溶糖浆到60～70℃，然后加入磷酸，使赤砂糖回溶糖浆中磷酸的含量为200～220mg/kgBx，用氢氧化钙调至中性，搅拌3～8min后二次加热到95～105℃，按1kg赤砂糖回溶糖浆加入1～3mg聚丙烯酰胺计加入聚丙烯酰胺，絮凝沉降，静置冷却25～35 min后，回收絮凝物，得到磷酸钙絮凝沉降物；(2)将磷酸钙絮凝沉降物，经500～600℃高温灼烧2～4h后，得到糖汁脱色剂大孔磷酸钙。

【技术特征摘要】
1.一种糖汁脱色剂，其特征在于：其是由以下方法制备得到：(1)赤砂糖回溶糖浆用石灰乳预灰至pH=6.7～6.9后，加热赤砂糖回溶糖浆到60～70℃，然后加入磷酸，使赤砂糖回溶糖浆中磷酸的含量为200～220mg/kgBx，用氢氧化钙调至中性，搅拌3～8min后二次加热到95～105℃，按1kg赤砂糖回溶糖浆加入1～3mg聚丙烯酰胺计加入聚丙烯酰胺，絮凝沉降，静置冷却25～35min后，回收絮凝物，得到磷酸钙絮凝沉降物；(2)将磷酸钙絮凝沉降物，经500～600℃高温灼烧2～4h后，得到糖汁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利军，程昊，孔红星，黄文艺，李彦青，夏兆博，冯淑娟，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45