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Tulsion离子交换树脂在制糖业的使用
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Tulsion® 树脂在糖浆脱色方面的使用

简介:
    在全世界各地的所有消耗食物中,糖具有最不平常的职位。蔗糖是由甘蔗或甜菜中消费出来的,事实上,所有的精制糖大多是产自甘蔗(75%阁下),剩下的就是 来自甜菜中的糖分。所有的糖可大抵分为粗糖或精制糖。粗糖:粗糖直接产自甘蔗,经由过程净化的办法,不利用磷酸,在汁液净化时最大批地利用氧化钙,由此从甘蔗 中发生粗糖。如许的糖呈褐色,很少间接利用。
精制糖:精制糖是从粗糖中提炼出来的,色彩呈闪闪发光的红色。大部分糖厂购置/进口粗糖,然后对其停止处置,获得精制糖。

精制糖的使用:
    除了少数亚洲和非洲国家外,世界各地都只用精制糖。一些最终用户如软饮料制造商、乳制品行业、医药行业、饮料、糖果厂等,他们情愿用特级精制糖。跟着客户的差别,糖的规格也略有差别。
精制糖的普通规格:


极化  转化糖  灰

ICUMSA Colour

 精制糖

99.8-99.9%

0.04% max 

0.04% max

30-80

精制糖的消费:

    由粗糖消费精制糖,可利用两种手艺:一种是用活性炭,另一种是离子交换树脂。有些糖厂利用活性炭去除糖消融液中的色彩,在这个历程中粗糖重溶,白利糖度达 到60-65度,先用磷酸盐处置,再用活性炭处置。加工过的糖浆颠末稀释和结晶,制成精制糖。糖厂常用的各种活性炭办法的本钱不断在不竭增长,因而,十分 有必要找到一种替换办法,将糖浆停止脱色。上面就是普通流程:

与传统的活性炭办法比拟,离子交换树脂具有必然的优势,详情以下所述:

 

活性炭处置

树脂处置

1、只可用批处理操纵而

能够利用树脂柱操纵

2、再生长短常艰难的,只要热再生是能够

树脂能够随便用便宜的再生剂再生

3、过滤后的碳组成的处理成绩,需求丢

经由过程收受接管处置后的盐水,能够消弭污水成绩

4、颠末必然的打仗工夫,碳能够开端浸出色彩

树脂不浸出吸附后的色彩

     很明显,与活性炭办法比拟,树脂处置手艺具有十分多的优势。因而,制糖厂利用离子交换树脂是大势所趋,次要使用的处所是利用Tulsion离子交换树脂对糖浆停止脱色。

利用Tulsion离子交换树脂脱色

糖浆着色物的构成

粗糖中的色彩次要是因为在稀释甘蔗汁时发生了着色,次要的缘故原由为:
•稀释时加热糖,构成焦糖。
•类黑精型杂质的构成。这些都是削减糖胺(如谷氨酸)中的糖(葡萄糖和果糖)含量的反响产品。
•黑色素的构成,这是黑色素多酚铁合成体发生的色素。

利用离子交换树脂脱色道理

    用于制糖的离子交换树脂是大孔强碱性阴离子交流树脂(I型),以氯离子的情势存在。经由过程离子交换除色的道理能够暗示为:RN+ (CH3)3 Cl- + CA → RN+ (CH3)3 A- + CCl
用于糖脱色中的树脂具有较高的孔隙度,确保了超高分子量着色剂的吸附。除了功用组和构造,聚合物的性子在树脂脱色中起偏重要感化。

Tulsion离子交换树脂

    在已往的30年里,Thermax公司消费的离子交换树脂在印度以及外洋的水处理行业中被普遍使用,但是,这些用于水处理行业的手艺级树脂其实不是适合于食品业,如制糖业,由于食品业对操纵条件、终极产物的纯度要求都是十分严厉的。

    Thermax公司开辟了两种十分合适糖浆脱色的离子交换树脂:Tulsion A-72 MPTulsion A-30 MPTulsion A-72 MP是大孔苯乙烯基强碱性阴离子交流树脂,以氯离子情势供给。Tulsion A-72 MP能有用用于高温( 60-70°C)的情况中,这类高温在制糖厂中比力遍及存在。这类树脂普通都用于200-700ICUMSA的糖液脱色。
    Tulsion A-30 MP是大孔丙烯酸强碱性阴离子交流树脂、以氯离子情势供给。这类树脂可有效地用于高温(70度)情况中的糖浆脱色。因为其丙烯酸基体和高孔隙率,该树脂用于处置800-2000 ICUMSA的深色糖液脱色。这类树脂不像大孔苯乙烯基树脂TulsionA-72 MP ,固然对着色物有较低的亲和力,但颠末氯化钠处置,易于再生。Tulsion A-72 MPTulsion A-30 MP的典范树脂特性如附件1所示。

用于糖浆脱色的Tulsion树脂选型

按照糖熔化后着色物的浓度来决议是用一阶段或二阶段或三阶段处置流程。下表能够做为挑选树脂的参考:

注:利用一个或两个单位是由处置过的糖浆质量来决议的。
假如两个单位持续利用,能够进一步改进脱色的成果。第一单位次要是洗濯,第二单位则是抛光。

用于糖脱色的Tulsion树脂包罗多个步调。每一个步调以下:
•服务周
•洗糖
•反洗
•再生
•甜味剂S
服务周期

    将需求脱色的糖溶液(60-65糖度),在700℃时以2 - 4 BV/ hr的流速经由过程树脂床,经由过程树脂床的流速取决于糖液想要到达的质量。假如流速高,可能会招致吸附的着色物十分少,还能够构成细粒,终极惹起树脂床压力低落。色彩走漏的增长大概到达预定量,都表白服务周期的完毕

洗糖和其他操纵

     上述每一个步调的做法以下:洗糖和树脂的反洗是用热水(50-55℃)去除悬浮物和从头规复树脂颗粒。再生凡是利用2 BV 的10% w/v含有0.5%至1 %的氢氧化钠的碱性盐溶液在高温(50-55°C)中完成。偶然几个周期后倡议按期用5%盐酸处置,以完全干净树脂。

用于糖浆脱色的Tulsion树脂的特性
    图1和图2为Tulsion A-72 MP和Tulsion A-30 MP树脂脱色机能及渗漏特性(上面为测试条件)。
1.利用的树脂:
Tulsion A-30 MP,Tulsion A-72 MP
2.服务流量:3 BV/小时
3.温度:70℃
4.枯燥的物资:58-60°糖度
5.进料色彩:350,650和2000年国际糖色值ICUMSA
6.再生程度:200克/ L 氯化钠和20g / L氢氧化钠(10%+1%W / V)

推导床容积数目大抵的办法

    从图1可看出,利用Tulsion A-72 MP树脂,350ICUMSA色彩约莫需求50 bv的输出值,并且能削减约80%的色彩。一样,深色彩(650ICUMSA)的糖浆,需求40-45 bv,相当于削减78%的糖浆色彩。
    图2表白,经由过程利用
Tulsion A-30 MP,糖浆进色为650 ICUMSA估计需求40-45 BV的输出,如许可以再次削减80%的色彩。一样,十分高的色度(2000ICUMSA),需求25-30BV,相当于削减60 %糖浆色彩。
    如前所述,色度高于400-500ICUMSA的,倡议利用
TulsionA-30 MP和TulsionA-72 MP构成的两阶段树脂柱。一样,关于十分高的色度(2000ICUMSA),以至必需用三阶段的树脂柱。关于色度为300-700ICUMSA的糖浆,能够思索削减75%至80%的色彩,但是关于十分高的进气色,可思索削减60%。团体而言,将有30-50BV的输出。
    除了色彩,还有糖浆的其他参数,如pH值、电导率,稀释糖浆,颠末树脂床后几乎没有变革,因而不会影响提高糖的质量。以下所示:

 

入口质料阐发

出口质料阐发

浓度

60° brix

60° brix

PH

7 to 7.3

6.3 to 6.6

电导率μs/cm

18 to 22

20 to 30

复原糖%

0.25

0.19 to 0.25

 树脂处置对废品糖色彩的影响

    从数据中能够看出,经由过程挑选恰当的树脂组合,可能会发生色度小于100ICUMSA的糖浆。此糖浆蒸发和结晶时将发生小于或即是30色度的糖。如前所述,树脂处置也削减了糖浆中硫酸和磷酸盐的含量。这反过来有助于提高废品糖的清晰度和白度。

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