硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅藻土生產(chǎn)制備帶有助濾功能的啤酒穩(wěn)定劑的方法，其主要包括：選擇非晶質(zhì)二氧化硅含量在92%以上的硅藻土為原料，經(jīng)水力擦洗、高溫煅燒、稀酸活化、稀堿中和、干燥等工序，使硅藻個(gè)體充分分散無粘連，表面潔凈，孔隙清晰，非晶質(zhì)二氧化硅含量達(dá)到99%以上，鐵離子含量低于1ppm，水溶性金屬鹽低于100ppm，硅藻表面硅羥基數(shù)量達(dá)到3-7個(gè)/nm2，對(duì)引起啤酒冷混濁的高分子量蛋白質(zhì)有較強(qiáng)的選擇性吸附功能，有效地延長了啤酒的保質(zhì)期，是人工合成啤酒硅膠的良好替代品。
【專利說明】硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種延長啤酒保質(zhì)期的啤酒穩(wěn)定劑的生產(chǎn)方法，尤其是指硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]啤酒是一種低酒精飲料，被確定為營養(yǎng)食品之一。我國是世界啤酒產(chǎn)量和消費(fèi)量的第一大國，目前年產(chǎn)量已近4000萬噸。啤酒的質(zhì)量是啤酒生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品競爭的基本要素。啤酒的保質(zhì)期又是衡量啤酒質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一，目前啤酒生產(chǎn)企業(yè)為延長啤酒的保質(zhì)期的主要方法是填加人工合成的啤酒硅膠(啤酒穩(wěn)定劑)，用以吸咐引起啤酒冷混濁的高分子量蛋白質(zhì)，達(dá)到延長啤酒保質(zhì)期的目地。我國國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的啤酒硅膠在產(chǎn)品純度、吸附性、粒度等方面均低于國外發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)啤酒生產(chǎn)企業(yè)一般所用的啤酒硅膠均以進(jìn)口產(chǎn)品為主，價(jià)格昂貴，到貨期緩慢。
[0003]世界先進(jìn)的高吸咐性啤酒硅膠生產(chǎn)技術(shù)一直為美、日、德等發(fā)達(dá)國家的少數(shù)企業(yè)所壟斷。其產(chǎn)品的定位均為高附加值的微粉硅膠(含啤酒硅膠)，其主要生產(chǎn)方法為:1、以高純度液體水玻璃為原料，無機(jī)酸中和反應(yīng)，沉淀出非晶質(zhì)二氧化硅；2、超細(xì)粉碎(粒徑10?20um) ;3、噴霧干燥。而國內(nèi)的啤酒硅膠生產(chǎn)方法與國外企業(yè)基本相同，但在產(chǎn)品純度、粒度、吸附性、等方面遠(yuǎn)低于國外產(chǎn)品。
[0004]人工合成的啤酒硅膠自身隨具有良好的吸附性，但基本沒有助濾功能，且對(duì)啤酒的過濾起到了一定的阻礙作用。以減輕和抵消加入啤酒硅膠后增加的啤酒過濾阻力，在啤酒過濾中需增加助濾劑的用量,無形中增加啤酒的過濾成本。另外，啤酒硅膠均是以液體高純堿性水玻璃為原料，經(jīng)酸中和反應(yīng)而生成，生產(chǎn)中存在著產(chǎn)品能耗高、生產(chǎn)周期長、一次性投資大、投入產(chǎn)出率低、生產(chǎn)成本高等問題。因此研究開發(fā)高性能低成本的啤酒硅膠替代品，具有非常重要的意義。
[0005]因此研究開發(fā)高性能低成本的啤酒硅膠替代品，具有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，以解決人工合成啤酒硅膠生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品沒有助濾功能等問題。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)、選擇非晶質(zhì)二氧化硅含量在92%以上的硅藻土為原料，在硅藻土水力擦洗機(jī)中進(jìn)行充分擦洗，使硅藻個(gè)體彼此分離無粘連，且表面潔凈，孔隙清晰；
(2)、經(jīng)擦洗后的硅藻土放入工業(yè)用高溫窯爐，進(jìn)行煅燒，以去除硅藻中的有機(jī)質(zhì)，煅燒溫度為400?900°C，煅燒時(shí)間為I?3小時(shí)；
(3)、煅燒后的硅藻土裝入帶有防腐功能的容器中，按硅藻土重量比加入濃度為5?50%的無機(jī)酸進(jìn)行酸活化處理，處理時(shí)間根據(jù)硅藻土中主要雜質(zhì)的類型確定為I?60小時(shí)，處理的溫度為10?100°c，所用無機(jī)酸為硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸等，酸活化處理后用蒸餾水沖洗至P H為4.5左右；
(4)、把經(jīng)酸活化處理后的P H值約為4.5左右的硅藻土放入容器中，用堿調(diào)解PH為
6.5?7.0之間,所用堿為無機(jī)堿或堿金屬鹽,包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀和碳酸鈉等，再用蒸餾水沖洗至可溶性鹽小于IOOppm以下，即可用通用沉淀，過濾或壓濾等設(shè)備出料。
[0008](5)、把過濾或壓濾所得濾餅放入干躁機(jī)中，在不超過200°C的溫度條件下干躁，即得帶有助濾功能的硅藻土啤酒穩(wěn)定劑。
[0009](6)、酸活化處理硅藻土的廢水中含有無機(jī)酸，可按長規(guī)方法加堿金屬或堿土金屬鹽中和處理達(dá)到國家環(huán)保允許排放標(biāo)準(zhǔn)即可排放。
[0010]由上述對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、經(jīng)上述方法處理過的硅藻土，非晶質(zhì)二氧化硅含量達(dá)到99%以上，平均粒徑約lOum，可溶性鐵離子含量小于lppm，水溶性金屬鹽小于lOOppm，硅藻表面硅羥基數(shù)量為3_7個(gè)/nm2 ο
[0011]2、通過對(duì)非金屬礦物硅藻土粉體表面功能化處理，替代人工合成的啤酒硅膠，生產(chǎn)成本上得到了大幅度的降低。
[0012]3、硅藻土自身的多孔性帶有助濾功能(人工合成的啤酒硅膠沒有)，使用中可減少濾材的用量，降低了啤酒企業(yè)過濾時(shí)濾材的消耗，降低了過濾成本。
[0013]4、建廠投資少，建設(shè)周期短，設(shè)備制造容易，生產(chǎn)中能源消耗少，工藝簡單，適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0014]5、低排放，無污染，酸活化處理的廢液中含酸量低，通過簡單的中和處理即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其它生產(chǎn)步驟中則無污染物排放。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0016]實(shí)施例1
(I)稱取IOkg硅藻土，其中圓盤藻、直鏈藻各約占50%，放入專用的硅藻土水力擦洗機(jī)中加水40升擦洗2.5小時(shí)。取樣品顯微鏡下觀察,娃藻間無粘連,成分散的個(gè)體狀，娃藻表面潔凈，孔隙清晰。把漿料排入沉淀池中，硅藻土沉淀后，排出上層液體，取出硅藻土含水沉淀物。
[0017](2)把硅藻土含水沉淀物放入工業(yè)用烘箱，在200°C工業(yè)用溫度下烘干。將烘干后的硅藻土裝入陶瓷匣缽中放入工業(yè)用電爐，在800°C溫度下煅燒2小時(shí)，盡可能將硅藻土中的有機(jī)質(zhì)燒除干凈。
[0018](3)取煅燒后的硅藻土 5kg放入塑料容器中，加入濃度為5%的硫酸水溶液30升，常溫活化處理2小時(shí)，中間(約I小時(shí))充分?jǐn)嚢枰淮巍?小時(shí)后待硅藻土充分沉淀后，排出上層廢液，加入蒸餾水?dāng)嚢璩恋?，此過程反復(fù)數(shù)次，直到水溶液PH值達(dá)到4.5時(shí)取出經(jīng)充分沉淀的硅藻土。
[0019](4)把經(jīng)稀酸活化后的PH值為4.5的硅藻土裝入普通的容器中，同時(shí)加入30升蒸餾水，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到6.5之后反復(fù)用蒸餾水清洗，直到水可溶性鹽低到IOOPPm以下，即可用沉淀、過濾、壓濾等各種常規(guī)方法可取硅藻土。
[0020](5)把取出的硅藻土濕料用普通的工業(yè)干躁機(jī)在200°C以下溫度干躁到含水量小于1%，即得帶有助濾功能的硅藻土啤酒穩(wěn)定劑。經(jīng)檢測(cè)，非晶質(zhì)SiO2含量為99.1%，平均粒徑約IOum,水可溶性鹽小于IOOPPm,可溶性鐵離子小于IPPm,娃藻表面娃輕基為3?5個(gè)/nm2。經(jīng)國內(nèi)某啤酒企業(yè)技術(shù)中心檢測(cè)，其吸附性能達(dá)到進(jìn)口啤酒硅膠水平。
[0021]實(shí)施例2
(I)稱取IOkg娃藻土,其中圓盤藻約占80%、直鏈藻約占20%,放入專用的娃藻土水力擦洗機(jī)中加水40升擦洗2小時(shí)。取樣品顯微鏡下觀察，硅藻間無粘連，成分散的個(gè)體狀，硅藻表面潔凈，孔隙清晰。把漿料排入沉淀池中，硅藻土沉淀后，排出上層液體，取出硅藻土含水沉淀物。
[0022](2)把硅藻土含水沉淀物放入工業(yè)用烘箱，在200°C工業(yè)用溫度下烘干。將烘干后的硅藻土裝入陶瓷匣缽中放入工業(yè)用電爐，在850°C溫度下煅燒2小時(shí)，盡可能將硅藻土中的有機(jī)質(zhì)燒除干凈。
[0023](3)取煅燒后的硅藻土 5kg放入塑料容器中，加入濃度為5%的鹽酸水溶液30升，常溫活化處理2小時(shí)，中間(約I小時(shí))充分?jǐn)嚢枰淮巍?小時(shí)后待硅藻土充分沉淀后，排出上層廢液，加入蒸餾水?dāng)嚢璩恋?，此過程反復(fù)數(shù)次，直到水溶液PH值達(dá)到4.5時(shí)取出經(jīng)充分沉淀的硅藻土。
[0024](4)把經(jīng)稀酸活化后的PH值為4.5的硅藻土裝入普通的容器中，同時(shí)加入30升蒸餾水，用Ca2CO3調(diào)節(jié)PH值到6.5之后反復(fù)用蒸餾水清洗，直到水可溶性鹽低到IOOPPm以下，即可用沉淀、過濾、壓濾等各種常規(guī)方法可取硅藻土。
[0025](5)把取出的硅藻土濕料用普通的工業(yè)干躁機(jī)在200°C以下溫度干躁到含水量小于1%，即得帶有助濾功能的硅藻土啤酒穩(wěn)定劑。經(jīng)檢測(cè)，非晶質(zhì)SiO2含量為99.4%，平均粒徑約IOum,水可溶性鹽小于IOOPPm,可溶性鐵離子小于IPPm,娃藻表面娃輕基為4?6個(gè)/nm2。經(jīng)國內(nèi)某啤酒企業(yè)技術(shù)中心檢測(cè)，其吸附性能達(dá)到進(jìn)口啤酒硅膠水平。
[0026]實(shí)施例3
(I)稱取IOkg娃藻土,其中圓盤藻含量大于95%、其它藻類約占5%,放入專用的娃藻土水力擦洗機(jī)中加水40升擦洗1.5小時(shí)。取樣品顯微鏡下觀察，硅藻間無粘連，成分散的個(gè)體狀，硅藻表面潔凈，孔隙清晰。把漿料排入沉淀池中，硅藻土沉淀后，排出上層液體，取出硅藻土含水沉淀物。
[0027](2)把硅藻土含水沉淀物放入工業(yè)用烘箱，在200°C工業(yè)用溫度下烘干。將烘干后的硅藻土裝入陶瓷匣缽中放入工業(yè)用電爐，在900°C溫度下煅燒2小時(shí)，盡可能將硅藻土中的有機(jī)質(zhì)燒除干凈。
[0028](3)取煅燒后的硅藻土 5kg放入塑料容器中，加入濃度為5%的硝酸水溶液30升，常溫活化處理2小時(shí)，中間(約I小時(shí))充分?jǐn)嚢枰淮巍?小時(shí)后待硅藻土充分沉淀后，排出上層廢液，加入蒸餾水?dāng)嚢璩恋恚诉^程反復(fù)數(shù)次，直到水溶液PH值達(dá)到4.5時(shí)取出經(jīng)充分沉淀的硅藻土。
[0029](4)把經(jīng)稀酸活化后的PH值為4.5的硅藻土裝入普通的容器中，同時(shí)加入30升蒸餾水，用Ca2CO3調(diào)節(jié)PH值到6.5之后反復(fù)用蒸餾水清洗，直到水可溶性鹽低到IOOPPm以下，即可用沉淀、過濾、壓濾等各種常規(guī)方法可取硅藻土。[0030](5)把取出的硅藻土濕料用普通的工業(yè)干躁機(jī)在200°C以下溫度干躁到含水量小于1%，即得帶有助濾功能的硅藻土啤酒穩(wěn)定劑。經(jīng)檢測(cè)，非晶質(zhì)SiO2含量為99.8%，平均粒徑約IOum,水可溶性鹽小于IOOPPm,可溶性鐵離子小于IPPm,娃藻表面娃輕基為5?7個(gè)/nm2。經(jīng)國內(nèi)某啤酒企業(yè)技術(shù)中心檢測(cè)，其吸附性能達(dá)到進(jìn)口啤酒硅膠水平。
[0031]上述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
【權(quán)利要求】
1.硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)、選擇非晶質(zhì)二氧化硅含量在92%以上的硅藻土為原料，在硅藻土水力擦洗機(jī)中進(jìn)行充分擦洗，使硅藻個(gè)體彼此分離無粘連，且表面潔凈，孔隙清晰； (2)、經(jīng)擦洗后的硅藻土放入工業(yè)用高溫窯爐，進(jìn)行煅燒，以去除硅藻中的有機(jī)質(zhì)，煅燒溫度為400~900°C ； (3)、煅燒后的硅藻土裝入帶有防腐功能的容器中進(jìn)行稀酸處理，處理時(shí)間為I~60小時(shí)； (4)、用堿中和稀酸處理后的硅藻土，并使用蒸餾水通過多次洗滌以去除硅藻土中的水溶性金屬鹽達(dá)到IOOppm以下，即可沉淀過濾或壓濾出料； (5)、把過濾或壓濾所得濾餅放入干躁機(jī)中，在不超過200°C的溫度條件下干躁，即得帶有助濾功能的娃藻土啤酒穩(wěn)定劑。
2.如權(quán)利要求1所述的硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，其特征在于:步驟(I)中所述擦洗時(shí)間為I~3小時(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述的硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，其特征在于:步驟(3)中稀酸處理使用酸為無機(jī)酸，包括硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸，稀酸的使用量與硅藻土的重量比為5~50%，稀酸處理的溫度為10~100°C。
4.如權(quán)利要求1或3所述的硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，其特征在于:所述稀酸處理后的廢水加堿金屬或堿土金屬中和處理。
5.如權(quán)利要求1所述的硅藻土制備帶有助濾功能啤酒穩(wěn)定劑的方法，其特征在于:步驟(4 )中所述堿為無機(jī)堿或堿金屬鹽,包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀和碳酸鈉，該堿中和結(jié)束時(shí)的PH值為6.5~7.0。
【文檔編號(hào)】B01J20/14GK104014300SQ201310320439
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】駱景波, 王佳春, 高元明, 石淑芬, 吳俊滿 申請(qǐng)人:吉林省臨江天元催化劑有限公司