制糖脱色工艺流程之离子交换树脂脱色

随着人们生活水平提高，对食品要求等级也随之提高。糖浆是一种我们日常生活中常见的甜食，已成为了我们生活中的调制剂。由于它是利用植物汁制备而成的，所以在食用方面会比较放心。但随之科技的逐渐发达，有的人为了图谋一些利益，而使用一些添加剂来生产，而这些用添加剂生产的糖浆如果长时间使用的话，对于人体的健康会有影响，特别是容易引发肥胖。而如今市场上卖的糖浆大多数都是浓的糖溶液配制香料和色素制成的。而不是真正的水果糖浆，而这些糖浆有时还会被加水后调制成果汁销售。由于近几年，我国规定了食品添加剂的使用限制，所以大多食品工业中的糖浆都改为，马铃薯或者小麦等制成的，而不是使用比较昂贵的甘蔗等制成的。这样一来，制备糖浆里边就会带有一些淀粉蛋白质，且所含有的非糖杂质较多，所以对其进行脱色处理。


糖浆脱色处理方法目前国内传统的糖液脱色技术：一般分活性炭脱色，离子交换树脂脱色
1、活性炭脱色：活性炭是一种无定形碳，其内部具有发达的空隙结构和的比表面积，由于没有交换性能，活性炭不能去离子型色素。色素物质通常在碱性条件下容易电离，因此活性炭在酸性溶液中吸附力比较强，碱性溶液中则较弱。其芳香环式结构使得活性炭善于吸附芳香族，3个碳原子以上的有机物，对不带电物质的吸附力比较强，特别是除酚类效果好。糖液中60%的色素是离子型的，因此只用活性炭进行脱色效果并不好，与其他可除去离子型的脱色剂配合使用才能达到更好的效果，精制糖生产中通常与阴离子交换树脂配合使用。糖用活性炭一般采用含有较多中孔的活性炭，通常以焦糖吸附值来衡量其吸附能力的大小。活性炭吸附产生的消耗量大，固废多，一般只能用于连续运行系统，不能用于间歇式运行.
2、离子交换树脂脱色：离子交换树脂是一类带有功能团的网状结构的高分子化合物，功能基团上带有相反电荷的的离子相互交换，它可以和外界带有同种电荷的离子相互交换。制糖生产中的色素大多呈电离状态，带负电荷，可与阴离子发生交换，故阴离子树脂可以用于制糖脱色。一般国内外制糖生产中都是采用大孔阴树脂吸附脱色，大孔吸附树脂对糖浆脱色较高，对胶态物质和色素的去除特别有效，且具有较好的再生特性：吸附速度快，解析条件温和选择性好，再生处理方便，使用周期长等优点。使用离子交换树脂进行甘蔗汁的脱色的原理就是，大多数的着色剂对强碱阴离子（SBA）树脂显示出很好的选择性。此外，使用盐溶液（一般为10%的NaCl）从树脂中去除这些成分十分简单方便。可使用的SBA树脂有两种—丙稀酸树脂和苯乙烯树脂。丙稀酸树脂较耐杂质，通常用于“较脏”的果汁，一般可完成60-70%的脱色。而苯乙烯树脂的脱色率较高（70-80%），但对长时间杂质污染的抵抗力较差，因此通常用于“较干净”的果汁。经过碳酸化和过滤的甘蔗汁在精炼厂进行脱色。与甜菜/玉米脱色部分相同，由于原浆的色负荷较高，进行糖汁脱色可考虑使用吸附剂类型的树脂。


制糖脱色工艺流程
为了能够实现树脂单元自动的运作，采用了全新的系统设计理念，把树脂柱小单元放到一个转盘上，通过转盘的转动来实现切换，而物料通过一个自动旋转分配法控制，把树脂柱分成交换、水洗、再生、漂洗等功能区域，当树脂单元到达区域就执行相应的工艺过程，这样可以实现每个过程立进行，而整体工艺成连续运行。


脱色顺序：淀粉-----调浆-----糖化-----中和-----脱色-----过滤----树脂处理-----蒸发-----异构化------脱色-----树脂处理-----蒸发


脱色工艺对比
与传统的活性炭方法相比，离子交换树脂具有一定的优势，详情如上所述很明显，与活性炭方法相比，树脂处理技术具有非常多的优势。因此，制糖厂使用离子交换树脂是大势所趋，主要应用的地方是使用杜笙等级离子交换树脂对糖浆进行脱色。



Tulsimer树脂在糖浆脱色的应用及优势
Thermax 公司开发了两种非常适合糖浆脱色的离子交换树脂： Tulsimer A-722 MP 和Tulsimer A-30 MP。
Tulsimer A-722 MP 是大孔苯乙烯基强碱性阴离子交换树脂，以氯离子形式提供。
Tulsimer A-722 MP 能有效用于高温( 60-70°C)的环境中，这种高温在制糖厂中比较普遍存在。这种树脂一般都用于200-700ICUMSA 的糖液脱色。
Tulsimer A-30MP 是大孔丙烯酸强碱性阴离子交换树脂、以氯离子形式提供。这种树脂可有效地用于高温(70度)环境中的糖浆脱色。由于其丙烯酸基体和高孔隙率，该树脂用于处理800-2000 ICUMSA 的深色糖液脱色。这种树脂不像大孔苯乙烯基树脂Tulsimer A-722 MP，虽然对着色物有较低的亲和力，但经过氯化钠处理，易于再生。