[发明专利]一种复合磷酸盐糖汁脱色剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种复合糖汁脱色助剂的生产方法及其 应用，特别涉及一种复合磷酸盐脱色剂及其制备方法。

背景技术

甘蔗制糖已有一千多年历史。在现代甘蔗制糖工艺中，甘蔗首先经初撕 碎、压榨、浸提而得到含糖混合汁，混合汁经澄清脱色后经浓缩、结晶、分 离、干燥而得到较为纯净的白糖。

在混合汁中含有数千种非糖物质，如氨基酸、脂肪、蜡质、胶质、蛋白 质、无机质、悬浮物、显色质等等。一般情况下，糖厂在糖汁浓缩前希望把 这些非糖物质尽可能脱除。在这些非糖物质中对最终产品质量影响最为显著 的是显色物质，因而糖厂把显色物质脱除程度用来作为评价混合汁脱色澄清 过程的主要指标之一。

目前有很多种混合汁脱色澄清工艺方法，在我国以苛化和硫熏作基本工 艺过程之外，碳化和磷化是最为常用的混合汁脱色方法。虽然两种方法各有 特点，但磷化法以沉渣少、工艺过程简单方便、沉渣处理容易而成为大多数 蔗糖厂首选的方法，也是最为常见的方法。

在糖汁的澄清过程中，糖汁中磷酸盐含量是一个很重要的影响因素。在 甘蔗混合汁中本身含有一定量的磷酸盐，含量多少取决于甘蔗品种、土壤肥 力条件、气候等各种综合因素。在混合汁中磷酸盐的存在形式主要有两种： 一种是以游离的磷酸根无机物存在；另一种是以蛋白质结合的不溶性有机物 形式存在。在澄清过程中起主要作用的主要是以磷酸根存在的无机物，其含 量称为自然磷值。

在澄清过程中磷酸根与石灰乳在混合汁中生成磷酸钙沉淀，该沉淀为磷 酸二钙、磷酸三钙或二者的混合物，这主要取决于混合汁的PH值。依靠磷 酸钙表面很强吸附能力对糖汁中的胶体、色素等非糖分进行吸附，促进混合 汁的絮凝和沉降。在大多数情况下，为获得澄清良好的糖汁，要求混合汁中 有效磷酸根(以P₂O₅计)的含量在300～400PPM之间。然而混合汁中自然 磷值一般在150～300PPM之间，因而，通过向混合汁中外加可溶性磷酸或磷 酸盐是必然选择。

根据“Cane Sugar handbook.James C.P.chen and chung-ci-chou.Johnuiley & sons.Inc.1993，P121”(《蔗糖手册》)介绍，可溶性磷酸、磷酸钙、磷酸钠、磷 酸铵等均可加入。但为减少其他阳离子的引入，磷酸和磷酸钙加入是最为常 用的方法。基于食品卫生安全考虑，为避免砷、氟、重金属等有害物质引入， 可溶性磷酸或磷酸盐应符合相关的食品级理化指标要求。

在磷酸钙盐中具有水溶性的仅有磷酸二氢钙(俗称磷酸一钙)，但由于 磷酸二氢钙溶解时具有部份水解性，产生不溶性磷酸二钙沉淀和磷酸：

因此若蔗糖厂采用磷酸二氢钙加入时，在与磷酸二氢钙接触的设备、管 线易发生结垢、沉淀物沉积造成堵塞等问题。虽然在磷酸二氢钙存在20％～30％ (以总P₂O₅计)的游离磷酸时，可完全避免沉淀物产生，但含游离磷酸的 磷酸二氢钙在制备时干燥、粉碎较困难，吸湿性上升、结块性增加，使其在 制造、贮存、运输和使用过程中造成诸多问题和困难。

通常，在我国的蔗糖厂基本上采用食品级磷酸加入糖汁中。根据混合汁 自然磷值和工艺要求的磷酸根浓度来补加一定量食品级磷酸，以满足混合汁 净化对磷酸盐含量的需求。虽然食品级磷酸(通常85％浓度)在满足食品卫 生安全的同时能达到良好澄清效果，但由于食品磷酸是一种粘稠状腐蚀性液 体，属危险化学品，在包装、运输、贮存和使用过程中有一定限制性。并因 此导致较高运作费用，加大蔗糖厂使用食品级磷酸的成本。由于食品级磷酸 腐蚀性，蔗糖厂在稀释、输送、计量、添加等与食品级磷酸接触的设备、管 线有较高材质要求。否则易造成腐蚀问题，并把腐蚀产物带入糖汁中形成新 的杂质成份。这也成为蔗糖厂使用食品磷酸另一个缺点。

发明内容

为解决上述用食品级磷酸作为蔗糖磷化脱色处理时，由于食品磷酸属危 险品造成的生产成本高，易腐蚀的问题，本发明提供一种复合磷酸盐糖汁脱 色剂，包括以下组分：磷酸二氢钙、磷酸二氢镁、沉淀二氧化硅、游离磷酸。