[发明专利]纳米氧化锌强化赤砂糖回溶糖浆脱色的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种赤砂糖回溶糖浆脱色的方法。 

背景技术

赤砂糖是一步法制取白砂糖产生的末级产品，高温煮炼过程中产生的蔗糖热降解物―焦糖、美拉德反应产物―类黑精和果糖碱性降解产物等色素，导致赤砂糖色值高，生产过程中杂质的累积使得非糖杂质含量高，因此，导致市场需求量和商品价值都较低。制糖企业一般通过直接回溶处理或“套种法”，利用赤砂糖生产白砂糖，如将赤砂糖先回溶再进行硫漂处理后送至煮糖工段回煮白砂糖。但生产实践发现，硫漂处理并不能根本解决赤砂糖回煮白砂糖色值偏高的问题。所以，发展赤砂糖回溶糖浆绿色的澄清脱色工艺具有重要现实意义。

石灰法是在糖浆中通入石灰乳，通过石灰乳除去糖浆中的部分有机酸、蛋白质、果胶以及色素的一种方法。常规石灰法有很明显的缺点：澄清效果不够理想，几乎没有脱色作用，加灰量大，容易造成糖厂设备和管路形成大量积垢和碱性条件下一系列增色反应等问题。国外制糖企业原糖生产，对单一石灰法进行改进，运用间断加灰和pH值偏中性操作条件减少石灰用量，能克服单一石灰法的缺点得到较澄清的糖汁。

ClO₂是一种强氧化剂，二氧化氯的漂白机理是通过放出原子氧和自身的强氧化能力而达到分解色素和杂质的目的。可对赤砂糖回溶糖浆中的有机物质如有机氮化物、有机酸类、酚类、色素等高效氧化漂白。而且，ClO₂具有较高的安全性，不会导致有害物质产生，目前，已广泛应用于自来水的消毒、脱色、除臭等。

ZnO的锌离子有较强的中和胶体表面电荷以及凝聚的能力。纳米ZnO具有纳米材料的结构特点和性质，如较高比表面积和较强的化学活性等。目前，尚未见将纳米ZnO用于糖汁澄清脱色的研究报道，更未见有采用纳米ZnO强化石灰澄清法联用二氧化氯对赤砂糖回溶糖浆氧化脱色的方法。 

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种纳米氧化锌强化赤砂糖回溶糖浆脱色的方法，该方法脱色及除浊均优于未添加纳米氧化锌的石灰法对赤砂糖回溶糖浆澄清脱色处理效果。

本发明要解决的进一步技术问题是：提供一种采用纳米ZnO强化石灰澄清法联用二氧化氯对赤砂糖回溶糖浆氧化脱色的方法，该方法脱色及除浊优于直接加入二氧化氯对赤砂糖回溶糖浆澄清脱色处理效果，而且二氧化氯的用量大幅度减少，具有简单、高效、成本低等优点。

解决上述技术问题的技术方案是：一种纳米氧化锌强化赤砂糖回溶糖浆脱色的方法，包括以下步骤：

（1）预灰：按1kg赤砂糖回溶糖浆加入以P₂O₅计为300～400mg的磷酸和75～125mg纳米氧化锌计，向赤砂糖回溶糖浆中加入磷酸和纳米氧化锌，加石灰乳调节pH值为6.6~7.0，预灰时间20~30min，预灰温度30~45℃；

（2）一次加热：搅拌加热至70~80℃并恒温5~15分钟；

（3）二次加灰：加入石灰乳调节pH值为7.1~7.5；

（4）二次加热：加热至95~105℃并恒温2~8分钟；

（5）絮凝沉降：加入絮凝剂，静置冷却分层，得上清液。

本发明的进一步技术方案是：该纳米氧化锌强化赤砂糖回溶糖浆脱色的方法还包括有（6）氧化脱色步骤，具体操作为：取上清液，加入氧化剂ClO₂ 对上清汁进行氧化脱色处理，ClO₂加入量按1kg上清液加入800~900mg ClO₂计，氧化反应初始pH值为6.4~6.8，氧化反应温度为40~60℃，氧化反应时间为15~60min。

步骤（6）中使用HCl或NaOH调节氧化反应初始pH值。

步骤（5）所述的絮凝剂是聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量：1~3ppm。

本发明之纳米氧化锌强化赤砂糖回溶糖浆石灰法澄清法脱色方法，通过试验证明其工艺是可行的，脱色及除浊均优于未添加纳米氧化锌的石灰法对赤砂糖回溶糖浆澄清脱色处理效果。在最佳工艺（纳米ZnO用量125mg/kg、预灰温度40℃、预灰时间20min、预灰pH值7.00）条件下，脱色率可达9.9%，除浊率可达96.0%。该工艺克服了常规石灰法需要加入较大碱量造成的诸多问题，为运用石灰法对赤砂糖回溶糖浆澄清脱色方面提供了改进思路，具有较好的应用前景。