專利名稱:一種制糖專用絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于制糖行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及甘蔗制糖生產(chǎn)過(guò)程中的蔗汁過(guò)濾澄清工段所用絮凝劑及其制備方法。
背景技術(shù):
蔗汁澄清是制糖過(guò)程的關(guān)鍵控制點(diǎn)之一。采用絮凝劑作為沉降、上浮及過(guò)濾的促進(jìn)劑,在其中起著至關(guān)重要的作用,因?yàn)樗芊浅o@著地提高設(shè)備的生產(chǎn)能力及降低流程中的蔗糖損失。近年來(lái),各國(guó)制糖工作者經(jīng)過(guò)不懈努力,研制出了多種用于制糖過(guò)程的絮凝劑,這些絮凝劑可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)、微生物和復(fù)合絮凝劑四大類。由于各國(guó)或地區(qū)的制糖原料和工藝存在一定的差異,因此,制糖過(guò)程中沒(méi)有通用萬(wàn)能的絮凝劑。為了適應(yīng)制糖工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要國(guó)內(nèi)外已研制出多種高效的合成高分子絮凝劑,如英國(guó)公司Tate&Lyle的Talos印、 Talodura,美國(guó)M/^ER公司的MAFL0AC系列、法國(guó)SNF公司的AN系列、日本JIN的FLOAC等。目前,在國(guó)內(nèi)外糖廠使用最廣泛的絮凝劑,是合成的聚丙烯酰胺(PAM)系列產(chǎn)品, 其使用效果較好,在制糖工業(yè)的多種流程中普遍使用。合成的聚丙烯酰胺沒(méi)有毒性,美國(guó)食品醫(yī)藥管理局(FDA)規(guī)定聚丙烯酰胺在甘蔗制糖過(guò)程的使用限量為5ppm對(duì)蔗汁質(zhì)量比,我國(guó)制糖過(guò)程中一般使用量為2 3ppm對(duì)蔗汁質(zhì)量比,在5ppm對(duì)蔗汁質(zhì)量比以下,完全符合食品安全要求。我國(guó)制糖行業(yè)所使用的絮凝劑幾乎都是進(jìn)口產(chǎn)品,如在廣西各糖廠比較通用的絮凝劑是日本生產(chǎn)的Tl 150,這些進(jìn)口絮凝劑普遍成本比較高。同時(shí),由于蔗汁是一種多元組分的溶液,膠體含量較多,同時(shí)蔗汁所含組分的含量易變化,它的成分還隨著種植土壤、氣候等條件不斷發(fā)生變化,導(dǎo)致絮凝劑的使用常常達(dá)不到預(yù)期的效果,特別是亞硫酸法糖廠,在處理霜凍蔗等頑性蔗汁時(shí)需要不斷改變工藝條件, 產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定。此外,每個(gè)糖廠用作絮凝劑溶解水的水質(zhì)差異較大,有些水質(zhì)甚至含有大量的重金屬,這就給絮凝劑的使用效果帶來(lái)極大的負(fù)面影響。因此有必要根據(jù)我國(guó)制糖產(chǎn)區(qū)的實(shí)際情況,通過(guò)試驗(yàn),選出合適的制糖專用絮凝劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉、高效穩(wěn)定的制糖專用絮凝劑及其制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種制糖專用絮凝劑,包括以下重量份數(shù)的原料
聚丙烯酰胺7(Γ99份、食品級(jí)聚丙烯酸鈉0. Γ40份、金屬絡(luò)合劑0. Γ5份和堿性物質(zhì) 0.廣5份。以上所述的制糖專用絮凝劑,優(yōu)選原料組分和重量份數(shù)為聚丙烯酰胺8(Γ95份、 食品級(jí)聚丙烯酸鈉廣23份、金屬絡(luò)合劑0. Γ3份和堿性物質(zhì)0. Γ3份組成。
以上所述的聚丙烯酰胺采用不同分子量5. OX 10…3. 5X IO7和陰離子度0、0%的混合聚丙烯酰胺組成。以上所述的聚丙烯酰胺優(yōu)選采用分子量為1.3X10,2.5X107,陰離子度為 20^30%的混合聚丙烯酰胺。以上所述的食品級(jí)聚丙烯酸鈉優(yōu)選的分子量為5. OX 10…4. OX 107。以上所述的食品級(jí)聚丙烯酸鈉優(yōu)選的分子量為5. OX 10…2. OX 107。以上所述的金屬絡(luò)合劑包括酒石酸鉀鈉、酒石酸鈉、葡萄糖酸鈉、海藻酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、乙二胺四乙酸四鈉(EDTA_4Na)、胺三甲叉磷酸鹽、焦磷酸鉀和六偏磷酸鈉中的一種以上的絡(luò)合劑。以上所述的堿性物質(zhì)包括NaOH、KOH、Na2CO3^ Na2SO3^ K2SO3和Na3PO4中的一種以上的堿性物質(zhì)。以上所述的制糖專用絮凝劑的其制備方法,是將所述配方重量份的原料聚丙烯酰胺、食品級(jí)聚丙烯酸鈉、金屬絡(luò)合劑和堿性物質(zhì)稱料,混合均勻后得到制糖專用絮凝劑產(chǎn)
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ΡΠ O本制糖專用絮凝劑在蔗汁中添加量為lppnT5ppm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果
1.聚丙烯酰胺和食品級(jí)聚丙烯酸鈉在水溶液中容易形成帶負(fù)電的大分子基團(tuán),這種負(fù)電性的變化與蔗汁中呈相對(duì)穩(wěn)定的懸浮顆?;蚰z體吸附的鈣離子發(fā)生電中和、吸附等反應(yīng),通過(guò)鈣離子的架橋作用以及絮凝物的網(wǎng)捕作用,加劇懸浮顆粒間的碰撞凝聚,使其得到絮凝下沉或上浮的效果。2.不同陰離子度與不同分子量段的聚丙基酰胺與食品級(jí)聚丙烯酸鈉的搭配使用, 可吸附蔗汁中不同成分、不同性質(zhì)、不同大小的微粒與膠體物質(zhì),能快速形成架橋網(wǎng)絡(luò),對(duì)雜質(zhì)有較好去除作用,絮凝效果良好。3.采用本發(fā)明的制糖專用絮凝劑,可以極大的增加糖廠蔗汁的沉降或上浮速度, 從而有效地縮短固液分離時(shí)間,提高設(shè)備利用率。4.本發(fā)明采用的金屬絡(luò)合劑的主要目的是絡(luò)合水中的鐵離子等金屬離子,消除配置水中金屬離子對(duì)絮凝劑的影響,從而使本發(fā)明的制糖專用絮凝劑降低受溶解水的水質(zhì)影響,可以廣泛用于整個(gè)制糖行業(yè)。5.本發(fā)明的制糖專用絮凝劑原料來(lái)源易得,添加使用成本低,易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。6.本發(fā)明利用不同分子量的聚丙烯酰胺與食品級(jí)聚丙烯酸鈉,按一定的陰離子度和一定比例,與金屬絡(luò)合劑或一些堿性物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配使用,對(duì)糖廠蔗汁具有良好的輔助澄清性能,且該方法應(yīng)用簡(jiǎn)單、處理成本低。值得在糖廠推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
將重量份數(shù)為分子量為2. 3 X IO7和陰離子度為26%的聚丙烯酰胺85. 7份、分子量為 1. 3 X IO7的食品級(jí)聚丙烯酸鈉12. 3份、乙二胺四乙酸二鈉1份和Na2SO3I份的原料,攪拌混合均勻,制成制糖專用絮凝劑。
以相同的廣西某亞硫酸法糖廠中和汁為原料,專用絮凝劑在中和汁中的添加量為 2. 5ppm。在操作相同條件下,通過(guò)沉降速度等檢測(cè)指標(biāo),對(duì)比未添加絮凝劑、添加日本產(chǎn)的絮凝劑T1150和添加等量本發(fā)明的絮凝劑三者對(duì)中和汁澄清效果的區(qū)別,結(jié)果見(jiàn)表1。表1 本發(fā)明絮凝劑與進(jìn)口絮凝劑絮凝沉降效果比較
權(quán)利要求
1.一種制糖專用絮凝劑,其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料聚丙烯酰胺7(Γ99 份、食品級(jí)聚丙烯酸鈉0. Γ40份、金屬絡(luò)合劑0. Γ5份和堿性物質(zhì)0. Γ5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制糖專用絮凝劑,其特征在于原料組分和重量份數(shù)為聚丙烯酰胺8(Γ95份、食品級(jí)聚丙烯酸鈉5 23份、金屬絡(luò)合劑0. Γ3份和堿性物質(zhì)0. Γ3份組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的制糖專用絮凝劑,其特征在于所述的聚丙烯酰胺由分子量為5. OX 1(T3. 5X IO7和陰離子度為(Γ40%的聚丙烯酰胺組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制糖專用絮凝劑,其特征在于所述的聚丙烯酰胺采用分子量為1. 3X IO7 2· 5Χ107,陰離子度為20 30%的聚丙烯酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制糖專用絮凝劑,其特征在于所述的食品級(jí)聚丙烯酸鈉由分子量為5. OX 106、. OX IO7的混合的食品級(jí)聚丙烯酸鈉組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的種制糖專用絮凝劑,其特征在于所述的食品級(jí)聚丙烯酸鈉分子量為 5.0X10^2.0 X IO70
7.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的制糖專用絮凝劑,其特征在于所述的金屬絡(luò)合劑包括酒石酸鉀鈉、酒石酸鈉、葡萄糖酸鈉、海藻酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、乙二胺四乙酸四鈉(EDTA-4Na)、乙二胺四甲叉磷酸鈉、胺三甲叉磷酸鹽和焦磷酸鉀中的一種以上的絡(luò)合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的制糖專用絮凝劑,其特征在于所述的堿性物質(zhì)包括 NaOH, KOH、Na2C03、K2CO3> Na2S03、K2SO3 和 Nei3PO4 中的一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制糖專用絮凝劑的制備方法,其特征在于將所述配方重量份的原料聚丙烯酰胺、食品級(jí)聚丙烯酸鈉、金屬絡(luò)合劑和堿性物質(zhì)稱料,混合均勻后得到制糖專用絮凝劑產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制糖專用絮凝劑及其制備方法,包括以下重量份數(shù)的原料不同分子量5.0×106~3.5×107和陰離子度0~40%的聚丙烯酰胺70~99份、分子量為5.0×106~4.0×107食品級(jí)聚丙烯酸鈉0.1~40份、金屬絡(luò)合劑0.1~5份和堿性物質(zhì)0.1~5份,按比例進(jìn)行復(fù)配得到產(chǎn)品。采用本產(chǎn)品在蔗汁中添加量為1ppm~5ppm對(duì)糖廠經(jīng)二次加熱后的中和汁、濾汁及一碳飽充汁進(jìn)行絮凝沉降處理、對(duì)濾汁及粗糖漿進(jìn)行上浮處理,與糖廠普遍使用的聚丙烯酰胺相比,工藝簡(jiǎn)單,能耗低,絮凝效果穩(wěn)定,成本低廉,蔗汁沉降以及上浮效果均優(yōu)于蔗汁添加糖廠常用絮凝劑后的效果。在糖廠蔗汁輔助澄清處理上具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)C13B20/00GK102392081SQ201110296659
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者姜毅, 曹敏, 梁智, 王元春, 羅左青, 陳軍, 雷光鴻, 韋艷君, 黃忠華 申請(qǐng)人:廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院