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CN113881813B - 一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法 - Google Patents

一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法 Download PDF

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CN113881813B CN202010620458.2A CN202010620458A CN113881813B CN 113881813 B CN113881813 B CN 113881813B CN 202010620458 A CN202010620458 A CN 202010620458A CN 113881813 B CN113881813 B CN 113881813B
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Abstract

本发明涉及本发明涉及一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,该方法是向糖汁中分别加入磷酸和镁源物质后,用石灰乳调节糖汁至碱性,使磷酸和镁源物质原位生成对糖汁中色素等杂质成分具有较强吸附作用的磷酸钙和氢氧化镁,充入气泡,并添加絮凝剂絮凝后,进行磷镁气浮处理,可除去糖汁中大部分色素、胶粒等非糖杂质,得到低色值的碱性清汁。本发明方法可克服常规磷浮法对色素的除去率低的缺点,具有清净效果好、脱色率高的优点。

Description

一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法
技术领域
本发明涉及一种甘蔗糖汁的澄清脱色方法,特别涉及一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,属于制糖工业技术领域。
背景技术
气浮清净技术是利用气泡的浮力将液体中的不溶性固体粒子浮起到液面上分离除去。目前,国内外糖厂普遍使用磷浮法,磷浮法是在糖汁中加入磷酸和石灰乳并加热生成磷酸钙絮凝物,吸附糖汁中的部分色素和大分子胶体物质,并捕集各种悬浮微粒,然后在糖液中充入适量的微细气泡,加入高效絮凝剂产生絮凝作用,形成比较粗大的絮凝物,通过粘附和网捕作用,将糖汁中的微细气泡与絮凝物形成比重较低的泡絮体,向上浮起,逐渐在液面上形成较浓的浮渣,液面下方即为清糖汁。
磷浮法除去糖汁中不溶性杂质的效果较好,清液清亮透明,但对溶解性的杂质除去不多,色素的除去率较低,约为30%。原位生成Mg(OH)2具有较高的活性、优异的吸附性能、较强的缓冲能力、环境友好以及无腐蚀性等优点,是一种绿色、安全、环境友好型的水处理剂,已引起了国内外研究者的关注。原位生成氢氧化镁胶粒具有密度轻、表面带高密度的正电荷,对可溶性带负电荷的色素等非蔗糖杂质具有较强的吸附作用,而且非常适合于气浮分离。目前未见有利用原位生成氢氧化镁和磷酸钙的共同气浮(简称磷镁气浮)实现对糖汁澄清脱色的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,该方法是向糖汁中分别加入磷酸和镁源物质后,用石灰乳调节糖汁至碱性,使磷酸和镁源物质原位生成对糖汁中色素等杂质成分具有较强吸附作用的磷酸钙和氢氧化镁,充入气泡,并添加絮凝剂絮凝后,进行磷镁气浮处理,可除去糖汁中大部分色素、胶粒等非糖杂质,得到低色值的碱性清汁。本发明方法可克服常规磷浮法对色素的除去率低的缺点,具有清净效果好、脱色率高的优点。
解决上述技术问题的技术方案是:一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,先向糖汁中加入磷酸,磷酸加入量按1L糖汁加入150~500 mg计,再加入镁源物质,以镁离子计镁源物质在糖汁中的添加量为100~400mg/L,之后用石灰乳调节糖汁的pH值至10.3~11.5,将糖汁加热至45℃~70℃,向糖汁中充入微小均匀的气泡,然后加入絮凝剂混合均匀,进行磷浮法处理,可到低色值的碱性清汁,碱性清汁或是用二氧化硫气体中和至pH值为7.0后得最终清汁,或是先按1L糖汁加入100~200 mg磷酸计加入磷酸,再用二氧化硫气体中和至pH值为7.0后用气浮法进一步进行清净处理。
所述镁源物质包括不溶性的镁源物质和可溶性的镁源物质,所述不溶性的镁源物质包括但不限于氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁或硅酸镁,所述可溶性的镁源物质包括但不限于硫酸镁、氯化镁、硝酸镁或磷酸二氢镁。
所述糖汁是甘蔗混合汁、原糖回溶糖浆或赤砂糖回溶糖浆。
絮凝剂的添加量为3~15ppm。
向糖汁中引入微小均匀的气泡或采用制泡机在糖汁中打泡引入微小均匀的气泡,或取20%~40%糖汁利用制泡机打泡引入微小均匀的气泡后,再与剩余的糖汁混合。
本发明属于制糖工业技术领域,公开了一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,其步骤是:向糖汁中分别加入磷酸和镁源物质、加灰、加热、引入微细均匀的气泡和添加絮凝剂后,进行磷镁气浮处理,可得到低色值的碱性清汁;碱性清汁经过中和后,采用常规的气浮法或絮凝沉降法处理后,可直接浓缩后煮糖。本发明方法简单、高效,所得的碱性清汁色值低,具有重要的应用前景。该方法及工艺未见国内外报道。
本发明的一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,是利用镁离子和磷酸根离子在碱性条件下分别原位生成表面呈高密度正电荷的氢氧化镁胶粒和表面呈正电荷特性的磷酸钙胶粒,吸附糖汁中带负电荷的色素等非糖成分,在絮凝剂的作用下,生成氢氧化镁和磷酸钙的复合絮凝物,再通入微小气泡后进行气浮分离,从而实现对糖汁的高效澄清脱色。本发明的一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法在制糖工业和糖汁清净处理领域中具有重要的应用前景。
下面,结合实施例对本发明之一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法的技术特征作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1:取200mL甘蔗混合汁于250mL烧杯中,按1L糖汁加入250mg磷酸计添加磷酸,再溶解适量的氧化镁,引入300mg/L镁离子,搅拌,待pH值稳定后,加入石灰乳调节pH值至11.1,得到加灰汁,加热至60℃,取五分之二体积加灰汁倒入打泡机中打泡15s后,与剩余的加灰汁混合,倒入透明的带刻度的气浮筒中,添加絮凝剂聚丙烯酰胺10ppm,进行磷浮法处理;待浮渣稳定后,取浮渣下碱性的清汁于250 mL烧杯中,按1L糖汁加入150 mg磷酸计添加磷酸,进一步通入二氧化硫气体和至pH值为7.0后, 得到中和汁,中和汁再采用常规的气浮法处理,具体操作为:加热到100℃,取其三分之一倒入机械搅拌机中打泡15s后,与剩余的中和汁混合,倒入透明的带刻度的气浮筒中,添加絮凝剂聚丙烯酰胺10ppm,进行气浮处理,待浮渣稳定后,取浮渣下的清汁,经测定脱色率87.0%。
实施例1的对比试验,方法步骤同上,但不加氧化镁,脱色率为75.5%。
实施例2:取200mL赤砂糖回溶糖浆(赤砂糖的含量为15%)于250mL烧杯中,按1L糖汁加入250mg磷酸计添加磷酸,再溶解适量的六水合氯化镁,引入300mg/L镁离子,搅拌,待pH值稳定后,加入石灰乳调节pH值至11.1,得到加灰汁,加热至60℃,取五分之二体积加灰汁倒入打泡机中打泡15s后,与剩余的加灰汁混合,倒入透明的带刻度的气浮筒中,添加絮凝剂聚丙烯酰胺10ppm,进行气浮法处理;待浮渣稳定后,取浮渣下碱性的清汁于250 mL烧杯中,进一步通入二氧化硫气体和至pH值为7.0后, 得到中和汁,脱色率为55.0%
实施例2的对比试验,方法步骤同上,但不加氧化镁,脱色率为50.1%。
实施例3:取200mL 30%的原糖回溶糖浆于250mL烧杯中,按1L糖汁加入300mg磷酸计添加磷酸,再溶解适量的氢氧化镁,引入400mg/L镁离子,搅拌,待pH值稳定后,加入石灰乳调节pH值至11.0,得到加灰汁,加热至50℃,取三分之一体积加灰汁倒入机械打泡机中打泡20s后,与剩余的加灰汁混合,倒入透明的带刻度的气浮筒中,添加絮凝剂聚丙烯酰胺8ppm,进行气浮法处理;待浮渣稳定后,取浮渣下碱性的清汁于250 mL烧杯中,进一步通入二氧化硫气体和至pH值为7.0后, 得到中和汁,经测定脱色率61.1%。
实施例3的对比试验,方法步骤同上,但不加氢氧化镁,脱色率为44.3%。
实施例4取200mL赤砂糖回溶糖浆(赤砂糖的含量为15%)于250mL烧杯中,按1L糖汁加入250mg磷酸计添加磷酸,再溶解适量的氧化镁,引入300mg/L镁离子,搅拌,待pH值稳定后,加入石灰乳调节pH值至11.1,得到加灰汁,加热至60℃,取五分之二体积加灰汁倒入打泡机中打泡15s后,与剩余的加灰汁混合,倒入透明的带刻度的气浮筒中,添加絮凝剂聚丙烯酰胺10ppm,进行气浮法处理;待浮渣稳定后,取浮渣下碱性的清汁于250 mL烧杯中,按1L糖汁加入150 mg磷酸计添加磷酸,进一步通入二氧化硫气体和至pH值为7.0后, 得到中和汁,中和汁再采用常规的气浮法处理,具体操作为:加热到100℃,取其三分之一倒入机械搅拌机中打泡15s后,与剩余的中和汁混合,倒入透明的带刻度的气浮筒中,添加絮凝剂聚丙烯酰胺10ppm,进行气浮处理,待浮渣稳定后,取浮渣下的清汁,经测定脱色率为60.2%。

Claims (4)

1. 一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,其特征在于:先向糖汁中加入磷酸,磷酸加入量按1L糖汁加入250~300 mg计,再加入镁源物质,以镁离子计镁源物质在糖汁中的添加量为300~400mg/L,之后用石灰乳调节糖汁的pH值至11.0~11.5,将糖汁加热至45℃~70℃,向糖汁中充入微小均匀的气泡,然后加入絮凝剂混合均匀,进行磷浮法处理,待浮渣稳定后,取浮渣下的碱性清汁;碱性清汁或是用二氧化硫气体中和至pH值为7.0后得最终清汁,或是先按1L糖汁加入100~200 mg磷酸计加入磷酸,再用二氧化硫气体中和至pH值为7.0后用气浮法进一步进行清净处理;
所述镁源物质选自不溶性的镁源物质或可溶性的镁源物质,所述不溶性的镁源物质选自氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁或硅酸镁,所述可溶性的镁源物质选自硫酸镁、氯化镁、硝酸镁或磷酸二氢镁。
2.根据权利要求1所述一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,其特征在于:所述糖汁是甘蔗混合汁、原糖回溶糖浆或赤砂糖回溶糖浆。
3.根据权利要求1或2所述的一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,其特征在于:絮凝剂的添加量为8~15ppm。
4.根据权利要求1或2所述的一种磷镁气浮对糖汁脱色的方法,其特征在于:向糖汁中充入微小均匀的气泡或采用制泡机在糖汁中打泡引入微小均匀的气泡,或取20%~40%糖汁利用制泡机打泡引入微小均匀的气泡后,再与剩余的糖汁混合。
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