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提炼葡萄糖、乳酸及柠檬酸中活性炭的作用

发布时间:2019-10-14 浏览

从20世纪50~60年代开始,美洲国家纷纷采用颗粒活性炭连续脱色,使大规模、连续化脱色成为可能,经脱色失效的活性炭还可再生回用。因此,活性炭被广泛应用于食品加工行业。

食品加工行业在提炼葡萄糖、乳酸及柠檬酸中活性炭起到脱色的作用。在活性炭未出现前都是用骨炭处理,骨炭含灰大,含炭低,脱色效果差,理所当然地被新出现的活性炭所替代。

提炼葡萄糖、乳酸及柠檬酸中活性炭的作用

葡萄糖工业中活性炭的作用

全世界每年用于葡萄糖脱色的活性炭达数万吨之巨,也就是说,葡萄糖工业无法离开活性炭。玉米淀粉采用盐酸或酶的水解转化成单糖,这就是所谓的酸法或酶法。酸法的糖液颜色要比酶法的深,用炭量要多些。

用活性炭处理,除了脱色外,还要减少蛋白质、5-羟甲基糠醛(HMF)发泡物质和铁质等。其中HMF如不能有效地除去,则成品葡萄糖在储存过程或远洋运输过程中均会发黄。因此,HMF被认为是一种潜伏色素,即它潜伏在成品中,刚生产的成品颜色洁白,随着时间的推移,由于空气的作用又会返色。

活性炭在葡萄糖液脱色净化过程中起着关键的作用,主要是去除高分子和低分子色素,这些颜色一部分是由原料中来,另一部分是在制造过程中形成的。此外,还要除去HMF这种低分子物质。凡是色素,其分子均较大,因此,要使用大孔或过渡孔发达的活性炭。而像HMF这种低分子物质,则应采用微孔发达的活性炭。

众所周知,采用化学法活化所制得的活性炭,其过渡孔发达,适于脱除各种色素。因此,就脱色而言,应选择化学法活化的活性炭。但此类炭对小分的HMF吸附能力较差,实践证明,采用高温水蒸汽活化的所谓物理法活性炭对HMF有较高的亲和力。

提炼葡萄糖、乳酸及柠檬酸中活性炭的作用

乳酸中活性炭的作用

乳酸的用途广泛,由乳糖或其他糖类经发酵制成。由于在酸性条件下菌类的作用会停止,故加入碳酸钙或氢氧化钙来中和所生成的乳酸,反应生成的是乳酸钙。当发酵完成后,加热至90℃使溶液中的朊类沉淀出来,并过滤分离。

乳酸钙可用多种方法净化,亦可转化其他乳酸盐或乳酸。有一种方法是在乳酸钙经过滤除去朊类后,加入活性炭除去杂色,然后分离活性炭,并使溶液略呈酸性,再次使用活性炭处理。经处理后的溶液浓度冷却使乳酸钙结晶出来。将此结晶溶于65℃的水中,然后再用活性炭处理之。

当制造乳酸钠时,50%的乳酸钠溶液有时会因为其中的杂质钙盐和硫酸盐之类而阻碍其结晶,使溶液呈浑浊状态。为了防止这种现象,可利用活性炭来除去这些杂质,过滤后溶液浓缩到60%-75%,可使钙盐和硫酸盐结晶出来,过滤除去后,溶液再稀释成50%。

乳酸产品是由乳酸钙同硫酸作用产生,反应生产的硫酸钙经过滤除去,所得乳酸在加热条件下,用活性炭脱色除杂,然后再经离子交换树脂吸附交换,以除去一些金属离子。

商品乳酸中还存在一些杂质,可能是残留的未发酵完全的糖类或中间产物,因不溶于乙醚,故构成了乳酸中的所谓“醚不溶物”,可通过分子蒸馏或膜分离去除而净化之。

硝酸可促使乳酸中的杂质和气味氧化消除,过量的硝酸可用活性炭在90-95℃作用消除。

提炼葡萄糖、乳酸及柠檬酸中活性炭的作用

柠檬酸中活性炭的作用

发酵法生产柠檬酸,活性炭的作用是除去胶质、蛋白质和脱色。柠檬酸液中有称为罗维邦红色素和罗维邦黄色素的色素,活性炭很易除去其中的红色素,而对除去黄色素却较困难。因此,当使用普通活性炭时,经脱色处理后的柠檬酸,往往残留有黄色素而影响结晶色品。

近年国内有研究成功易于去除黄色素的专用活性炭。但当将柠檬酸制成柠檬酸钠时,则应选用另外的专用活性炭处理。

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