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提煉葡萄糖、乳酸及檸檬酸中活性炭的作用

發(fā)布時間:2019-10-14點(diǎn)擊:次

從20世紀(jì)50~60年代開始,美洲國家紛紛采用顆;钚蕴連續(xù)脫色,使大規(guī)模、連續(xù)化脫色成為可能,經(jīng)脫色失效的活性炭還可再生回用。因此,活性炭被廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè)。

食品加工行業(yè)在提煉葡萄糖、乳酸及檸檬酸中活性炭起到脫色的作用。在活性炭未出現(xiàn)前都是用骨炭處理,骨炭含灰大,含炭低,脫色效果差,理所當(dāng)然地被新出現(xiàn)的活性炭所替代。

提煉葡萄糖、乳酸及檸檬酸中活性炭的作用

葡萄糖工業(yè)中活性炭的作用

全世界每年用于葡萄糖脫色的活性炭達(dá)數(shù)萬噸之巨,也就是說,葡萄糖工業(yè)無法離開活性炭。玉米淀粉采用鹽酸或酶的水解轉(zhuǎn)化成單糖,這就是所謂的酸法或酶法。酸法的糖液顏色要比酶法的深,用炭量要多些。

用活性炭處理,除了脫色外,還要減少蛋白質(zhì)、5-羥甲基糠醛(HMF)發(fā)泡物質(zhì)和鐵質(zhì)等。其中HMF如不能有效地除去,則成品葡萄糖在儲存過程或遠(yuǎn)洋運(yùn)輸過程中均會發(fā)黃。因此,HMF被認(rèn)為是一種潛伏色素,即它潛伏在成品中,剛生產(chǎn)的成品顏色潔白,隨著時間的推移,由于空氣的作用又會返色。

活性炭在葡萄糖液脫色凈化過程中起著關(guān)鍵的作用,主要是去除高分子和低分子色素,這些顏色一部分是由原料中來,另一部分是在制造過程中形成的。此外,還要除去HMF這種低分子物質(zhì)。凡是色素,其分子均較大,因此,要使用大孔或過渡孔發(fā)達(dá)的活性炭。而像HMF這種低分子物質(zhì),則應(yīng)采用微孔發(fā)達(dá)的活性炭。

眾所周知,采用化學(xué)法活化所制得的活性炭,其過渡孔發(fā)達(dá),適于脫除各種色素。因此,就脫色而言,應(yīng)選擇化學(xué)法活化的活性炭。但此類炭對小分的HMF吸附能力較差,實(shí)踐證明,采用高溫水蒸汽活化的所謂物理法活性炭對HMF有較高的親和力。

提煉葡萄糖、乳酸及檸檬酸中活性炭的作用

乳酸中活性炭的作用

乳酸的用途廣泛,由乳糖或其他糖類經(jīng)發(fā)酵制成。由于在酸性條件下菌類的作用會停止,故加入碳酸鈣或氫氧化鈣來中和所生成的乳酸,反應(yīng)生成的是乳酸鈣。當(dāng)發(fā)酵完成后,加熱至90℃使溶液中的朊類沉淀出來,并過濾分離。

乳酸鈣可用多種方法凈化,亦可轉(zhuǎn)化其他乳酸鹽或乳酸。有一種方法是在乳酸鈣經(jīng)過濾除去朊類后,加入活性炭除去雜色,然后分離活性炭,并使溶液略呈酸性,再次使用活性炭處理。經(jīng)處理后的溶液濃度冷卻使乳酸鈣結(jié)晶出來。將此結(jié)晶溶于65℃的水中,然后再用活性炭處理之。

當(dāng)制造乳酸鈉時,50%的乳酸鈉溶液有時會因?yàn)槠渲械碾s質(zhì)鈣鹽和硫酸鹽之類而阻礙其結(jié)晶,使溶液呈渾濁狀態(tài)。為了防止這種現(xiàn)象,可利用活性炭來除去這些雜質(zhì),過濾后溶液濃縮到60%-75%,可使鈣鹽和硫酸鹽結(jié)晶出來,過濾除去后,溶液再稀釋成50%。

乳酸產(chǎn)品是由乳酸鈣同硫酸作用產(chǎn)生,反應(yīng)生產(chǎn)的硫酸鈣經(jīng)過濾除去,所得乳酸在加熱條件下,用活性炭脫色除雜,然后再經(jīng)離子交換樹脂吸附交換,以除去一些金屬離子。

商品乳酸中還存在一些雜質(zhì),可能是殘留的未發(fā)酵完全的糖類或中間產(chǎn)物,因不溶于乙醚,故構(gòu)成了乳酸中的所謂“醚不溶物”,可通過分子蒸餾或膜分離去除而凈化之。

硝酸可促使乳酸中的雜質(zhì)和氣味氧化消除,過量的硝酸可用活性炭在90-95℃作用消除。

提煉葡萄糖、乳酸及檸檬酸中活性炭的作用

檸檬酸中活性炭的作用

發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸,活性炭的作用是除去膠質(zhì)、蛋白質(zhì)和脫色。檸檬酸液中有稱為羅維邦紅色素和羅維邦黃色素的色素,活性炭很易除去其中的紅色素,而對除去黃色素卻較困難。因此,當(dāng)使用普通活性炭時,經(jīng)脫色處理后的檸檬酸,往往殘留有黃色素而影響結(jié)晶色品。

近年國內(nèi)有研究成功易于去除黃色素的專用活性炭。但當(dāng)將檸檬酸制成檸檬酸鈉時,則應(yīng)選用另外的專用活性炭處理。

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