回應工藝流程是制糖業(yè)全過(guò)程最核心的階段,其意義是將蔗汁中的膠體溶液、黑色素等非糖份去除?,F階段,在我國的甘庶糖廠(chǎng)大部分都選用亞硫酸法對蔗汁開(kāi)展回應褪色,此方法加工工藝完善、機器設備簡(jiǎn)易、低成本且作用優(yōu)良,但存有存在的不足:因為硫熏中合全過(guò)程存有SO2消化吸收不徹底及其CaSO3進(jìn)行析出不充足,造成清汁中的SO2含量較高,并且硫熏中合的二次加溫要在高溫(約100℃)下開(kāi)展,蔗汁在持續高溫下能產(chǎn)生很多繁雜的化學(xué)變化,如蔗蠟熔化、淀粉糊化、酚類(lèi)物質(zhì)羥醛縮合加重等,對制糖業(yè)全過(guò)程導致-系列產(chǎn)品負面影響。除此之外,亞硫酸法蔗汁回應全過(guò)程廣泛選用聚合硫酸鐵生成高分子材料做為混凝劑,在其中帶有毒單個(gè),如在綿白糖中殘余,可能對身體健康產(chǎn)生威協(xié)。
H2O2-VC管理體系在蔗汁褪色中的運用,關(guān)鍵運用雙氧水釋放出來(lái)的羥氧自由基(·OH)的還原性開(kāi)展褪色,以VC做為金屬催化劑可加速·OH的形成速度,使糖汁中的黑色素分子結構的烴基被羥基自由基空氣氧化而破裂,綿白糖中的有色板塊化學(xué)物質(zhì)分子結構被毀壞轉化成相對分子質(zhì)量較低、含烴基較少,且無(wú)法再縮聚反應成有色板塊物的化學(xué)物質(zhì),進(jìn)而到達褪色的目地。該辦法可以使糖汁的顏色值大幅度降低,無(wú)二氧化硫的殘余,但因為缺乏吸咐作用,褪色方式較單-,有色板塊化學(xué)物質(zhì)分子結構不可以被完全去除,且該方式立即解決甘庶初壓汁還需加上石灰粉、硫酸銨和聚合硫酸鐵等添加物。鈉基膨潤土是-種天然的片層型礦產(chǎn)資源原材料,其儲藏量豐富多彩、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、無(wú)毒性零污染,在食物行業(yè)里擁有較普遍的運用,具備正離子交換性、吸水能力、朔性、可壓縮性、吸附力等-系列產(chǎn)品很有價(jià)值的特點(diǎn)。為了更好地提升鈉基膨潤土對有機化合物、金屬離子等的粘附工作能力,經(jīng)常對其開(kāi)展改性材料解決,改性材料后的蒙脫土層間隔增大,能有效的提高鈉基膨潤土對金屬離子和物質(zhì)的粘附工作能力。以不一樣品種的有機物(如苯甲醛、葡萄糖酸等)和偏堿鈣基鈉基膨潤土(通稱(chēng)堿性土)為原材料,在有機化學(xué)脫干有機溶劑中堿性土與有機物反映制取獲得-系列產(chǎn)品作用差異的有機物鈉基膨潤土。維他命C(縮寫(xiě)為VC),又被稱(chēng)為抗壞血酸,是-種多甲基化學(xué)物質(zhì),其分子結構中第2及第三位上2個(gè)鄰近的烯醇式甲基非常容易離解而釋放H ,故具備酸的性質(zhì)。文中運用維他命C改性材料堿性土得到維他命C鈉基膨潤土,對其結構特征完成表現剖析,并將其運用于甘蔗汁褪色中,除堿性土和雙氧水外不會(huì )再加上別的混凝劑,認證其褪色實(shí)際效果,為開(kāi)發(fā)設計無(wú)硫、超低溫、無(wú)毒性的回應技術(shù)性給予理論研究參照。
-、原材料與方式
1、原材料與實(shí)驗試劑
維他命C(即L-抗壞血酸,上海市麥克林化工廠(chǎng)股權有限責任公司);工業(yè)乙醇(99.7%,成都科隆化工品有限責任公司);雙氧水(30%,西隴化工股權有限責任公司),均為分析純,偏堿鈣基鈉基膨潤土(參考參考文獻自做);甘蔗汁,以果蔗(未削皮)為原材料現榨得到,果蔗從廣西柳州市柳江縣甘蔗園選購。
2、儀器設備與機器設備
集快熱式控溫加溫磁力攪拌器(DF—10lS型,佛山市予華儀器設備有限責任公司企業(yè));阿貝折射儀(2WAJ型,上海市申光儀表設備有限責任公司);電加熱控溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9013A型,上海市-恒儀器設備有限責任公司);電子分析天平(BS224S,北京市賽多利斯儀器設備系統軟件有限責任公司);冷卻循環(huán)水式機械泵(SHB-Ⅲ型,上海市錦賦試驗實(shí)驗儀器有限責任公司);箱式爐(KOFll00300×200×200,南京南大儀器設備有限責任公司);紫外線(xiàn)光度計(T6,北京市普析通用儀器設備有限責任公司企業(yè));pH計(PHS-25CW型,上海精密儀器設備有限責任公司);傅立葉光譜分析儀(PerkinEler型,蘇州市眾艾有限責任公司);掃描儀透射電鏡(S-4800型,日本日立企業(yè));X-放射線(xiàn)透射儀(RigakuDmaX—rA型,日本理學(xué)類(lèi));熱重分析儀(TGA55型,英國TA企業(yè))。
3、實(shí)驗方法
(1)維他命C鈉基膨潤土的制取
各自稱(chēng)量5g200目的堿性土和少量的維他命C,維他命C用純凈水做成20%的水溶液;在三口燒瓶添加適量的-定濃度值的酒精和堿性土,在加溫和混合的前提下要滴液漏斗滴入維他命C水溶液,使其與堿性土產(chǎn)生反映;滴加滿(mǎn)后再次反映-定的時(shí)間后終止反映,過(guò)慮,用50%酒精清洗,50℃烘干處理12上,破碎,就可以獲得維他命C改性材料鈉基膨潤土原材料(通稱(chēng)維他命C鈉基膨潤土)。
按之上流程開(kāi)展單要素試驗,調查反映溫度、時(shí)間、乙醇濃度、維他命C使用量等要素對商品有機化合物成分的危害,明確最佳的技術(shù)標準。
(2)構造表現方式
①電鏡掃描(SEM)剖析:試品噴金解決后,選用掃描儀透射電鏡對維他命C鈉基膨潤土開(kāi)展表層外貌掃描儀,觀(guān)察其表層外貌特點(diǎn)。檢測標準:工作電壓25KV,變大2000~10000倍。
②傅立葉紅外光譜分析(FT—IR)剖析:將試品在4000~400cm-1范疇內攝譜,各自剖析維他命C、堿性土、維他命C鈉基膨潤土的主要成分及官能團異構,試件選用KBr壓片糖果,以漫反射光的辦法開(kāi)展試品剖析。
③X射線(xiàn)衍射(XRD)剖析:選用X射線(xiàn)衍射儀對維他命C、堿性土、維他命C鈉基膨潤土開(kāi)展晶體結構構造的剖析。檢測標準為CuKα輻射源(λ=0.154nm),管工作電壓40KV,電流量200mA,掃描儀范疇20~60ο,掃描儀速率2ο·min-1。
④熱重分析(TGA)剖析:選用TGA-55熱分析對系統維他命C、堿性土、維他命C鈉基膨潤土開(kāi)展熱失重剖析。檢測標準:氣體氛圍,程序升溫加溫至800℃并實(shí)現平穩,提溫速度為10℃·min-1。
(3)維他命C鈉基膨潤土在甘蔗汁褪色中的運用
量取40mL的蔗汁放人量杯中,在攪拌裝置狀況下,先添加堿性土調整pH,隨后往蔗汁量杯中添加2mL雙氧水,再添加適量的維他命C鈉基膨潤土反映、吸咐-定的時(shí)間。最終旋蒸,取滲瀝液檢驗其顏色值。其生產(chǎn)流程如圖所示1。
4、統計分析方法
(1)維他命C鈉基膨潤土有機化合物成分的測量
維他命C鈉基膨潤土制取堿性土的有機物化改性材料全過(guò)程,其反映水平可根據檢測設備的有機化學(xué)燒失量獲得。燒失量的測定法為:將商品先在箱式電阻爐中200℃控溫1h,制冷后秤重(Wa);隨后加熱至800℃燒灼1h,制冷后稱(chēng)殘留凈重(Wb)。試品中有機化學(xué)燒失量(S)的估算式為:
(2)蔗汁顏色值的檢測與測算
取待測蔗汁試品,在常溫下要阿貝折光儀測到折光率錘度,并記錄下來(lái)阿貝折光儀上顯示信息的溫度,用該溫度查詢(xún)表得到觀(guān)察錘度,又根據觀(guān)察錘度查詢(xún)表得到視密度,再運用紫外線(xiàn)由此可見(jiàn)光度計測到相對應蔗汁的OD值A,精確測量時(shí)將分光光度計的光波長(cháng)調整為560nm,空缺液為純凈水。
糖汁顏色值的計算方法如下所示:
IU560nm=1000×A560nm/(b×c)
式中:IU560nm——光波長(cháng)560nm處的國際性炒糖色值;
A560nm——光波長(cháng)為560nm時(shí)測出樣液的OD值;
b——比色皿薄厚,cm;
c——熱處理回火物的調整濃度值(20℃),g/mL;在其中,c=折光率錘度×20℃時(shí)的相對應視密度/100。
褪色率的計算方法如下所示:
褪色率=(Ao-A)/Ao×100%
式中:Ao—-原糖汁顏色值,IU560nm;
A——褪色后糖汁顏色值,IU560nm。