脫色樹脂在糖漿脫色的應(yīng)用及優(yōu)勢

Thermax 公司開發(fā)了兩種非常適合糖漿脫色的離子交換樹脂： Tulsion® A-72 MP和Tulsion®A-30 MP。

Tulsion® A-72 MP 是大孔苯乙烯基強堿性陰離子交換樹脂，以氯離子形式提供。

Tulsion® A-72 MP 能有效用于高溫( 60-70°C)的環(huán)境中，這種高溫在制糖廠中比較普遍存在。這種樹脂一般都用于200-700ICUMSA 的糖液脫色。

Tulsion® A-30MP 是大孔丙烯酸強堿性陰離子交換樹脂、以氯離子形式提供。這種樹脂可有效地用于高溫(70度)環(huán)境中的糖漿脫色。由于其丙烯酸基體和高孔隙率，該樹脂用于處理800-2000 ICUMSA 的深色糖液脫色。這種樹脂不像大孔苯乙烯基樹脂Tulsion® A-72 MP，雖然對著色物有較低的親和力，但經(jīng)過氯化鈉處理，易于再生。

Tulsion® A-72 MP 和Tulsion® A-30 MP 的典型樹脂特征如附件1 所示。

用于糖漿脫色的杜笙樹脂選型

根據(jù)糖融化后著色物的濃度來決定是用一階段或二階段或三階段處理流程。下表可以做為選擇樹脂的參考：

糖漿顏色Melt Color 樹脂選型Resin Combination

Feedcolour < 200 ICU A-72 MP

原料顏色200-400 ICU A-72 MP followed by A-72MP*

400-1000 ICU A-30 MP followed by A-72MP

1000-2000 ICU A-30 MP -A-30 MP -A-72 MP

注：使用一個或兩個單元是由處理過的糖漿質(zhì)量來決定的。

如果兩個單元連續(xù)使用，可以進(jìn)一步改善脫色的結(jié)果。**單元主要是清洗，第二單元則是拋光。

杜笙樹脂在糖漿脫色方面的應(yīng)用

用于糖脫色的杜笙樹脂包含多個步驟。每個步驟如下：

•服務(wù)周期Service Cycle

•洗糖Sweetening off

•反洗Backwash

•再生Regeneration

•甜味劑Sweetening on during nextservice

服務(wù)周期Service Cycle:

將需要脫色的糖溶液(60-65 糖度)，在700時以2 - 4 BV/ hr 的流速通過樹脂床，通過樹脂床的流速取決于糖液想要達(dá)到的質(zhì)量。如果流速高，可能會導(dǎo)致吸附的著色物非常少，還可能形成細(xì)粒，最終引起樹脂床壓力降低。顏色泄漏的增加或者達(dá)到預(yù)定量，都表明服務(wù)周期的結(jié)束。

使用杜笙離子交換樹脂脫色：

糖漿著色物的形成：粗糖中的顏色主要是由于在濃縮甘蔗汁時產(chǎn)生了著色，主要的原因為：

•濃縮時加熱糖，形成焦糖。

•類黑精型雜質(zhì)的形成。這些都是減少糖胺(如谷氨酸)中的糖(葡萄糖和果糖)含量的反應(yīng)產(chǎn)物。

•黑色素的形成，這是黑色素多酚鐵合成體產(chǎn)生的色素。

使用離子交換樹脂脫色原理：用于制糖的離子交換樹脂是大孔強堿性陰離子交換樹脂(I 型)，以氯離子的形式存在。通過離子交換除色的原理可以表示為：RN+ (CH3)3 Cl- + CA → RN+ (CH3)3 A- + CCl

用于糖脫色中的樹脂具有較高的孔隙度，確保了超高分子量著色劑的吸附。除了功能組和結(jié)構(gòu)，聚合物的性質(zhì)在樹脂脫色中起著重要作用。

杜笙離子交換樹脂在過去的30 年里，Thermax 公司生產(chǎn)的離子交換樹脂在印度以及國外的水處理行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，然而，這些用于水處理行業(yè)的技術(shù)級樹脂并不是適合于食品業(yè)，如制糖業(yè)，因為食品業(yè)對操作條件、最終產(chǎn)品的純度要求都是非常嚴(yán)格的。

洗糖和其他操作Sweetening Off and Other Operations:

上述每個步驟的做法如下：洗糖和樹脂的反洗是用熱水(50-55)去除懸浮物和重新恢復(fù)樹脂顆粒。

再生通常使用2 BV 的10% w/v 含有0.5％至1 ％的氫氧化鈉的堿性鹽溶液在高溫(50-55°C)中完成。偶爾幾個周期后建議定期用5％鹽酸處理，以*清潔樹脂。

用于糖漿脫色的杜笙樹脂的特性

Performance of Tulsion® Resins for Sugar Decolourization Application:

圖1 和圖2 為Tulsion® A-72 MP 和Tulsion® A-30 MP 樹脂脫色性能及滲漏特征(下面為測試條件)。

1。使用的樹脂：Tulsion® A-30 MP，Tulsion® A-72 MP

2。服務(wù)流量：3 BV/小時

3。溫度：70

4。干燥的物質(zhì)：58-60°糖度

5。進(jìn)料顏色：350，650 和2000 年國際糖色值ICUMSA

6。再生水平：200 克/ L 氯化鈉和20g / L 氫氧化鈉(10％+1％W / V)

從數(shù)據(jù)中可以看出，通過選擇適當(dāng)?shù)臉渲M合，可能會產(chǎn)生色度小于100ICUMSA的糖漿。此糖漿蒸發(fā)和結(jié)晶時將產(chǎn)生小于或等于30 色度的糖。如前所述，樹脂處理也減少了糖漿中硫酸和磷酸鹽的含量。這反過來有助于提高成品糖的清晰度和白度。

本產(chǎn)品是大孔結(jié)構(gòu)的丙烯酸甲脂共聚交聯(lián)高分子聚合物，通過多乙烯多胺進(jìn)行胺解得到的多胺基弱堿性離子交換樹脂，產(chǎn)品具有交換容量大，體積變化小，機械強度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，抗污染、抗氧化性能*，交換速度快等特點。

主要適用于蔗糖、甜菊糖等糖類食品工業(yè)中的精制脫色，也適用于人參皂甙、三七皂甙等天然藥物以及中藥復(fù)方藥物的脫色。

一、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

 出廠型式：游離胺型

 外 觀：淡黃色至桔黃色不透明球狀顆粒

主要性能指標(biāo)：

  二、使用前處理：

 新樹脂使用前需進(jìn)行反復(fù)清洗。先從柱底進(jìn)水，頂部排出，進(jìn)行反洗，流速2-4BV/h，

 洗1-2小時。反洗后，關(guān)閉柱底閥門，靜止30分鐘待樹脂沉落后再進(jìn)行正洗，從柱頂

 進(jìn)水柱底排出，流速3-5BV/h，大約洗2小時。

1.      用2倍樹脂體積量的2-4%氫氧化鈉，以流速2BV/h通過樹脂層并浸泡2-4小時；

2.      用去離子水以流速4-6BV/h通過樹脂層，洗至出水PH值＜10；

3.      用兩倍樹脂體積量的2-4%鹽酸，以流速2BV/h通過樹脂層，并浸泡2-4小時；

4.      用去離子水以流速4-6BV/h通過樹脂層，洗至出水PH值 6-7即可。

5.      用2-3倍樹脂體積量的2 -4% 氫氧化鈉溶液，以流速1.5BV/h通過樹脂層；

6.      用去離子水沖洗至中性，備用。

三、再生處理：

1. 用2-4倍樹脂體積量的2-4%氫氧化鈉，以流速2BV/h通過樹脂層；

2. 用去離子水以2-4BV/h流速從樹脂柱底部進(jìn)水，頂部排水，進(jìn)行反洗，洗1-2小時；

3. 反洗結(jié)束后，從柱頂部進(jìn)水進(jìn)行正洗，流速4-6BV/h,洗至出水PH值為中性即可。

 四、使用時參考指標(biāo)：

1. PH范圍：  1-9
2. 使用溫度：氫氧型≤100°C；氯型≤40°C
3. 型變膨脹率%：(OHˉ→CIˉ) ≤25
4. 再生劑濃度：HCL：2-4%；NaOH：2-4%
5. 再生液用量：HCL(2-4%)體積 : 樹脂體積=3-4 : 1        NaOH(2-4%)體積 : 樹脂體積=3-4 : 1
6. 再生液流速：4-6 m/h
7. 再生液接觸時間：約30分鐘

8. 正洗流速：15-25m/h

9. 正洗時間：約60-120分鐘

10. 運行流速：15-25m/h

11. 工業(yè)用樹脂層高度：1-3m

五、 注意事項：

 1. 進(jìn)入樹脂柱的料液應(yīng)盡可能不含有可見雜質(zhì)；

 2. 在樹脂運行時應(yīng)保證連續(xù)性、穩(wěn)定性，盡可能減少中途停機次數(shù)，以保證運行效果；

 3. 如需長時間停機，應(yīng)將樹脂清洗干凈，用乙醇浸泡。也可用飽和食鹽水浸泡保存。