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SD331在F55果葡糖漿中脫味的應用研究

[摘要]本文主要介紹了SD331大孔吸附樹脂吸附法對F55果葡糖漿中脫味的應用試驗，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SD331大孔吸附樹脂對F55果葡糖漿進行脫味精制處理，達到脫色除異味和調(diào)pH的目的。結果表明，SD331大孔吸附樹脂具有很好的吸附性能、吸附容量和洗脫性能，吸附樹脂物化性能穩(wěn)定。

[關鍵詞]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，糖液采用膜過濾經(jīng)酶法異構、離交、濃縮、色譜分離、復配、精制得含果糖量55%以上的果葡糖漿。F55果葡糖漿無色無嗅，常溫下流動性好，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用。而且，較其更具有醇厚的風味，應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大孔吸附樹脂對F55果葡糖漿進行最終產(chǎn)品精制是一種很好的方法，進一步脫味和脫色，并穩(wěn)定產(chǎn)品的pH，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

SD331是一種強極性的內(nèi)部呈交聯(lián)網(wǎng)絡結構的高分子珠狀體，具有優(yōu)良的孔結構和很大的比表面積，通過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，同時還能維持高果糖漿的酸性pH，當進料液pH偏高時，通過SD331大孔吸附樹脂，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、實用性好、可實現(xiàn)綜合利用等特點，對F55果葡糖漿最終產(chǎn)品精制具有極佳的效果。

2 試驗部分

2.1儀器和試劑

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

2.1.2試驗試劑：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試驗進料：華康公司提供的F55果葡糖漿， pH5.63、電導率0.92μs/cm、色度為9.3、透光率98%、伴有異味。

2.1.4試驗樹脂：爭光大孔吸附樹脂SD331。

2.1.5 試驗吸附柱：直徑為2.0cm，長為30cm玻璃吸附柱。

2.2實驗過程

新樹脂先用去離子水浸泡24小時，讓樹脂充分溶脹，再用去離子水洗至浸泡水澄清無雜質(zhì)。對樹脂進行預處理，先用2倍樹脂體積8~10%氯化鈉溶液對樹脂浸泡24小時，清洗到無鹽分，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倍樹脂體積的用量浸泡8小時并用去離子洗至中性。最后用2倍樹脂體積4%的鹽酸溶液處理樹脂，用去離子水洗到pH值為5，備用。

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

2.3實驗結果

2.3.1第一周期吸附數(shù)據(jù)見表1，pH、電導率變化曲線見圖1。

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

圖1 第一周期流出液pH、電導率變化曲線

2.3.2第二周期吸附數(shù)據(jù)見表2，pH、電導率變化曲線見圖2。

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

圖2 第二周期流出液pH、電導率變化曲線

2.3.3第三周期吸附數(shù)據(jù)見表3，pH、電導率變化曲線見圖3。

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

圖3 第三周期流出液pH、電導率變化曲線

2.4數(shù)據(jù)分析

從三個周期的試驗數(shù)據(jù)來看，大孔吸附樹脂SD331對F55高果糖漿有很好的脫味脫色調(diào)pH效果。SD331樹脂對F55高果糖漿進行精制，流出液色度、透光率相對進料得到進一步提高，特別是流出液無異味、pH基本穩(wěn)定在4.5~5.0之間。在整個運行過程中，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，流出液電導率也很低，維持小于5μs/cm，只是在運行到快失效時，pH值接近4.5時，才開始上升，而此時樹脂也失效了。

三個周期的運行結果基本一致，說明大孔吸附樹脂SD331的重復性好、洗脫率高。大孔吸附樹脂，具有特殊的孔結構和比表面積，非常適合吸附有機分子類物質(zhì)。經(jīng)洗脫后，此樹脂可重使用。同時，該樹脂抗污染能力強，具有很高的吸附能力、耐溫性、穩(wěn)定性和機械強度，非常適合實際生產(chǎn)。

2.5 試驗樹脂性能評價

為了觀察樹脂應用中性能變化，在試驗中我們對大孔吸附樹脂SD300取樣進行分析檢測，同時與新樹脂的性能進行對比。試驗結果見表4。

表4  SD331運行初期和試驗過程中性能對比

從上表看，樹脂試驗進行的100周期中，樹脂的性能基本上沒有發(fā)生大的變化，數(shù)據(jù)說明SD331可以用于實際使用。

4 結論

綜合大孔吸附樹脂SD331樹脂的性能，對F55高果糖漿脫味脫色調(diào)pH試驗可以得出以下結論：

4.1采用大孔吸附樹脂SD331對F55高果糖漿有很好的脫味脫色調(diào)pH效果。對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)濟效益好。用稀堿進行洗脫，稀酸進行轉型，洗脫率高，重復性好。

4.2SD331樹脂有較高的耐氧化、耐酸堿、耐有機溶劑的性能，機械強度較好，可在50～60℃以下長期使用，在正常情況下，樹脂年損耗率小于10％。

4.3此法工藝簡單，不需要特殊設備，技術容易掌握，可實現(xiàn)自動化。裝置運轉過程中熱能、電能消耗較低。使用SD331樹脂對F55高果糖漿進行脫味脫色調(diào)pH，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。