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SD331在F55果葡糖漿中脫味的應(yīng)用研究

[摘要]本文主要介紹了SD331大孔吸附樹(shù)脂吸附法對(duì)F55果葡糖漿中脫味的應(yīng)用試驗(yàn)，F(xiàn)55果葡糖漿經(jīng)混合離交柱后，糖液的pH偏高并帶有一絲異味，通過(guò)SD331大孔吸附樹(shù)脂對(duì)F55果葡糖漿進(jìn)行脫味精制處理，達(dá)到脫色除異味和調(diào)pH的目的。結(jié)果表明，SD331大孔吸附樹(shù)脂具有很好的吸附性能、吸附容量和洗脫性能，吸附樹(shù)脂物化性能穩(wěn)定。

[關(guān)鍵詞]SD331；F55果葡糖漿；脫味；脫色

1 前言

F55果葡糖漿以淀粉為原料，經(jīng)雙酶法液化糖化制得葡糖糖漿，糖液采用膜過(guò)濾經(jīng)酶法異構(gòu)、離交、濃縮、色譜分離、復(fù)配、精制得含果糖量55%以上的果葡糖漿。F55果葡糖漿無(wú)色無(wú)嗅，常溫下流動(dòng)性好，使用方便，甜度與蔗糖相同，但口感優(yōu)于蔗糖，在飲料生產(chǎn)和食品加工中可以全部取代蔗糖，目前已替代蔗糖廣泛應(yīng)用。而且，較其更具有醇厚的風(fēng)味，應(yīng)用于飲料中可以保持果汁飲料的原果香味。

F55果葡糖漿經(jīng)混床交換后，成品可以確保一定的品質(zhì)，但產(chǎn)品pH不穩(wěn)定并伴有一定的異味，利用SD331大孔吸附樹(shù)脂對(duì)F55果葡糖漿進(jìn)行最終產(chǎn)品精制是一種很好的方法，進(jìn)一步脫味和脫色，并穩(wěn)定產(chǎn)品的pH，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

SD331是一種強(qiáng)極性的內(nèi)部呈交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子珠狀體，具有優(yōu)良的孔結(jié)構(gòu)和很大的比表面積，通過(guò)范德華引力可從淀粉糖中吸附異味和色素。用于F55果葡糖漿精制中，不僅能去除異味脫除色素，同時(shí)還能維持高果糖漿的酸性pH，當(dāng)進(jìn)料液pH偏高時(shí)，通過(guò)SD331大孔吸附樹(shù)脂，出料高果糖漿pH可以降低。SD331吸附法具有吸附效果好、脫附再生容易、性能穩(wěn)定、適用范圍寬、實(shí)用性好、可實(shí)現(xiàn)綜合利用等特點(diǎn)，對(duì)F55果葡糖漿最終產(chǎn)品精制具有極佳的效果。

2 試驗(yàn)部分

2.1儀器和試劑

2.1.1試驗(yàn)儀器： 50ml磨口比色管，755B紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，REF 103型折光儀，pHS-25pH計(jì)，DDS-11A電導(dǎo)率儀。

2.1.2試驗(yàn)試劑：A.R丙酮，30%工業(yè)鹽酸，30%工業(yè)氫氧化鈉，去離子水。

2.1.3試驗(yàn)進(jìn)料：華康公司提供的F55果葡糖漿， pH5.63、電導(dǎo)率0.92μs/cm、色度為9.3、透光率98%、伴有異味。

2.1.4試驗(yàn)樹(shù)脂：爭(zhēng)光大孔吸附樹(shù)脂SD331。

2.1.5 試驗(yàn)吸附柱：直徑為2.0cm，長(zhǎng)為30cm玻璃吸附柱。

2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程

新樹(shù)脂先用去離子水浸泡24小時(shí)，讓樹(shù)脂充分溶脹，再用去離子水洗至浸泡水澄清無(wú)雜質(zhì)。對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行預(yù)處理，先用2倍樹(shù)脂體積8~10%氯化鈉溶液對(duì)樹(shù)脂浸泡24小時(shí)，清洗到無(wú)鹽分，再用4%鹽酸溶液和4%氫氧化鈉溶液交替處理2次，每次用2倍樹(shù)脂體積的用量浸泡8小時(shí)并用去離子洗至中性。最后用2倍樹(shù)脂體積4%的鹽酸溶液處理樹(shù)脂，用去離子水洗到pH值為5，備用。

取70ml處理好的大孔吸附樹(shù)脂裝填在交換柱中，在室溫條件下，將料液從上向下通過(guò)樹(shù)脂層，運(yùn)行流量為2BV/h，每5BV取交換柱流出液檢測(cè)pH、電導(dǎo)率、色度、透光率、異味。運(yùn)行時(shí)，當(dāng)交換柱流出液中有異味或pH值小于4.5時(shí)，停止吸附。當(dāng)樹(shù)脂吸附飽和后，用2樹(shù)脂體積4%氫氧化鈉溶液以1BV/h的流量進(jìn)行洗脫，用去離子水洗到pH值為8，用2倍樹(shù)脂體積4%的鹽酸溶液處理樹(shù)脂，用去離子水洗到pH值為5，再進(jìn)行下一個(gè)周期的吸附。

2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3.1第一周期吸附數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，pH、電導(dǎo)率變化曲線見(jiàn)圖1。

表1  第一周期流出液pH、電導(dǎo)率、色度、透光率、異味數(shù)據(jù)

圖1 第一周期流出液pH、電導(dǎo)率變化曲線

2.3.2第二周期吸附數(shù)據(jù)見(jiàn)表2，pH、電導(dǎo)率變化曲線見(jiàn)圖2。

表2  第二周期流出液pH、電導(dǎo)率、色值、透光率、異味數(shù)據(jù)

圖2 第二周期流出液pH、電導(dǎo)率變化曲線

2.3.3第三周期吸附數(shù)據(jù)見(jiàn)表3，pH、電導(dǎo)率變化曲線見(jiàn)圖3。

表3  第三周期流出液pH、電導(dǎo)率、色值、透光率、異味數(shù)據(jù)

圖3 第三周期流出液pH、電導(dǎo)率變化曲線

2.4數(shù)據(jù)分析

從三個(gè)周期的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，大孔吸附樹(shù)脂SD331對(duì)F55高果糖漿有很好的脫味脫色調(diào)pH效果。SD331樹(shù)脂對(duì)F55高果糖漿進(jìn)行精制，流出液色度、透光率相對(duì)進(jìn)料得到進(jìn)一步提高，特別是流出液無(wú)異味、pH基本穩(wěn)定在4.5~5.0之間。在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，流出液pH值變化不大，到后期才緩慢下降，可處理F55高果糖漿在200BV以上，流出液電導(dǎo)率也很低，維持小于5μs/cm，只是在運(yùn)行到快失效時(shí)，pH值接近4.5時(shí)，才開(kāi)始上升，而此時(shí)樹(shù)脂也失效了。

三個(gè)周期的運(yùn)行結(jié)果基本一致，說(shuō)明大孔吸附樹(shù)脂SD331的重復(fù)性好、洗脫率高。大孔吸附樹(shù)脂，具有特殊的孔結(jié)構(gòu)和比表面積，非常適合吸附有機(jī)分子類物質(zhì)。經(jīng)洗脫后，此樹(shù)脂可重使用。同時(shí)，該樹(shù)脂抗污染能力強(qiáng)，具有很高的吸附能力、耐溫性、穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，非常適合實(shí)際生產(chǎn)。

2.5 試驗(yàn)樹(shù)脂性能評(píng)價(jià)

為了觀察樹(shù)脂應(yīng)用中性能變化，在試驗(yàn)中我們對(duì)大孔吸附樹(shù)脂SD300取樣進(jìn)行分析檢測(cè)，同時(shí)與新樹(shù)脂的性能進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4  SD331運(yùn)行初期和試驗(yàn)過(guò)程中性能對(duì)比

從上表看，樹(shù)脂試驗(yàn)進(jìn)行的100周期中，樹(shù)脂的性能基本上沒(méi)有發(fā)生大的變化，數(shù)據(jù)說(shuō)明SD331可以用于實(shí)際使用。

4 結(jié)論

綜合大孔吸附樹(shù)脂SD331樹(shù)脂的性能，對(duì)F55高果糖漿脫味脫色調(diào)pH試驗(yàn)可以得出以下結(jié)論：

4.1采用大孔吸附樹(shù)脂SD331對(duì)F55高果糖漿有很好的脫味脫色調(diào)pH效果。對(duì)F55高果糖漿脫味脫色處理量大，pH值穩(wěn)定在4.5~5.0。F55高果糖漿經(jīng)SD331處理后，產(chǎn)品質(zhì)量有很大的提高，經(jīng)濟(jì)效益好。用稀堿進(jìn)行洗脫，稀酸進(jìn)行轉(zhuǎn)型，洗脫率高，重復(fù)性好。

4.2SD331樹(shù)脂有較高的耐氧化、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑的性能，機(jī)械強(qiáng)度較好，可在50～60℃以下長(zhǎng)期使用，在正常情況下，樹(shù)脂年損耗率小于10％。

4.3此法工藝簡(jiǎn)單，不需要特殊設(shè)備，技術(shù)容易掌握，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中熱能、電能消耗較低。使用SD331樹(shù)脂對(duì)F55高果糖漿進(jìn)行脫味脫色調(diào)pH，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。