目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)原糖的傳統(tǒng)工藝為化學(xué)沉淀法,其生產(chǎn)工藝段主要包括預(yù)灰、化學(xué)絮凝沉淀(加入20 ppm聚丙烯酰胺)和蒸發(fā)結(jié)晶。采用該工藝制備的原糖,含有糖汁中的泥汁和膠體,其純度不高,且存在一定安全隱患。
陶瓷納濾膜工藝優(yōu)點(diǎn):
1.無絮凝劑工藝,無化學(xué)殘留。
2.清汁色度明顯降低,產(chǎn)品質(zhì)量提高。
3.自動(dòng)化程度提高,人力成本降低。
4.原生態(tài)糖,安全健康。
甘蔗混合汁原液(左)和經(jīng)陶瓷納 濾膜過濾后的滲透液(右)照片 | 陶瓷納濾膜過濾混合汁的通量穩(wěn)定性 (連續(xù)運(yùn)行36小時(shí)) |
部分過程參數(shù)指標(biāo)
pH | 錘度(oBX) | 簡(jiǎn)純度(%) | 色值(IU) | 濁度(NTU) | |
甘蔗混合汁 | 6.89 | 17.77 | 92.97 | 3000 | 1100 |
陶瓷納濾膜清汁 | 6.84 | 17.02 | 90.48 | 1800~2000 | <1 |
過濾溫度90℃,過濾壓力4 bar,濃縮10倍以上,陶瓷納濾膜過程平均通量可達(dá)80~100 L·m-2·h-1。 陶瓷膜過濾后的清汁色度降低30%~40%。 |
傳統(tǒng)工藝與陶瓷納濾膜工藝對(duì)比
生產(chǎn)成本(元/噸) | 化學(xué)試劑添加 | |
傳統(tǒng)工藝 | ~70 | 聚丙烯酰胺 |
陶瓷納濾膜工藝 | ~70 | 無 |
陶瓷納濾膜技術(shù)生產(chǎn)成本與傳統(tǒng)技術(shù)基本一致,品質(zhì)達(dá)到原生態(tài),安全又健康。 |
目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)白砂糖的傳統(tǒng)工藝為磷酸亞硫酸法,精制工藝段主要包括預(yù)灰、硫薰中和(25 mg SO2 /100 mL 料液)和化學(xué)絮凝沉淀(加入20 ppm聚丙烯酰胺)。采用該工藝制備的食糖,其二氧化硫殘存量為~30 mg/kg,降低了糖的品質(zhì),且存在安全隱患。
陶瓷納濾膜工藝優(yōu)點(diǎn):
1.無絮凝劑工藝,無化學(xué)殘留。
2.減少90%石灰乳加入量(碳飽充工藝段)。
3.自動(dòng)化程度提高,人力成本降低。
4.原生態(tài)糖,安全健康。
甘蔗混合汁原液(左)和經(jīng)陶瓷納 濾膜過濾后的滲透液(右)照片 | 陶瓷納濾膜過濾甘蔗混合汁的通量穩(wěn)定性 |
部分過程參數(shù)指標(biāo)
pH | 錘度(oBX) | 簡(jiǎn)純度(%) | 色值(IU) | 濁度(NTU) | |
甘蔗混合汁 | 5.04 | 10.5 | 79.07 | 3160 | 1167 |
陶瓷納濾膜清汁 | 5.49 | 9 | 80.63 | <1000 | <1 |
過濾溫度60~80℃,過濾壓力8 bar,濃縮7倍以上,陶瓷膜的過程平均通量可達(dá)100 L·m-2·h-1。 陶瓷膜過濾后的清汁色度明顯降低,制出的糖可達(dá)到一級(jí)白砂糖的標(biāo)準(zhǔn)。 |
傳統(tǒng)工藝與陶瓷納濾膜工藝對(duì)比
生產(chǎn)成本(元/噸) | 化學(xué)試劑添加 | |
傳統(tǒng)工藝 | ~100 | 石灰、二氧化硫和聚丙烯酰胺 |
陶瓷納濾膜工藝 | ~70 | 無 |
陶瓷納濾膜技術(shù)節(jié)省生產(chǎn)成本約30 %,品質(zhì)達(dá)到原生態(tài),安全又健康。 |
甜菊糖是一種具有不參與人體內(nèi)代謝、高甜度和低熱值等特點(diǎn)的天然甜味劑,適宜像肥胖癥、齲齒、糖尿病和高血壓等不適宜攝入大量糖類的人群食用。目前,國(guó)內(nèi)甜菊糖純化技術(shù)一般為絮凝二次壓濾法。該方法主要使用大量石灰和硫酸亞鐵,達(dá)到除雜和脫色效果。由于體系中引入大量的無機(jī)金屬離子,存在固廢量大、后段工藝中管道易結(jié)垢和后處理難度增大等問題。
陶瓷納濾膜工藝優(yōu)點(diǎn):
絮凝劑用量減少75%。
自動(dòng)化程度提高,人力成本降低。
產(chǎn)品品質(zhì)提升。
固廢處理成本大幅降低。
甜葉菊水提液(上)和經(jīng)陶瓷納 濾膜過濾后的滲透液(下)照片 | 陶瓷納濾膜過濾甜葉菊水提液的通量穩(wěn)定性 |
部分過程參數(shù)指標(biāo)
參數(shù) | 操作壓力(MPa) | 過程平均通量( L·m-2·h-1) | 糖苷收率(%) | 糖苷純度(%) | 糖苷吸光度
| 糖苷透過率(%) |
指標(biāo) | 0.4 | 182 | 88.4 | 89.3 | 1.3 | ≥90 |
陶瓷納濾膜工藝可以有效去除甜葉菊水提液中的大部分雜質(zhì)和部分色素,提高料液的質(zhì)量。糖苷的純度和吸光度滿足企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。 |
傳統(tǒng)工藝與陶瓷納濾膜工藝對(duì)比
絮凝劑用量(%) | 糖苷純度(%) | 唐苷收率(%) | |
---|---|---|---|
傳統(tǒng)工藝 | ~2 | 87.2 | <85 |
陶瓷納濾膜工藝 | ~0.5 | 89.3 | 86.1 |
與絮凝-二次壓濾工藝相比,采用絮凝-陶瓷超濾膜耦合工藝,一方面,可以提高糖苷樣品的純度2.4%,收率提高~2 %。另一方面,大幅降低絮凝劑FeSO4的添加量(75%),后段固廢處理量降低75%。 |
菊粉是一種十分理想的功能性食品配料,具有控制血脂、降低血糖、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、護(hù)肝等功效。目前傳統(tǒng)工業(yè)提取過程一般為:在洋姜浸提液中加入石灰,蛋白析出,經(jīng)過50nm陶瓷膜濃縮并除去析出的蛋白后,再經(jīng)有機(jī)膜脫鹽。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,存在以下問題:(1)料液中加入石灰后析出的大量蛋白,極易堵塞50nm陶瓷膜通道,通量急劇衰減,需頻繁洗膜;(2)料液中未完全反應(yīng)的石灰,進(jìn)入有機(jī)膜時(shí)會(huì)繼續(xù)絮凝析出蛋白,導(dǎo)致膜孔堵塞,使有機(jī)膜失效。
原液(左1)、不加石灰工藝經(jīng)陶瓷納濾膜過濾后的滲透液(左2) 、濃縮液(左3)及加入石灰工藝經(jīng)50nm陶瓷膜過濾后的滲透液(左4)的對(duì)比
陶瓷納濾膜處理洋姜提取液的過程通量隨時(shí)間的變化
部分過程參數(shù)指標(biāo)
參數(shù) | 進(jìn)口壓力(MPa) | 操作溫度(℃) | 膜面流速 | 過程平均通量 (L·m-2·h-1) | 蛋白去除率(%) |
指標(biāo) | 0.6 | 40~60 | 3~5 | 100 | 40~60 |
50nm陶瓷膜工藝與陶瓷納濾膜工藝對(duì)比
過程平均通量 (L·m-2·h-1) | 蛋白去除率(%) | |
50nm陶瓷膜 | 200~300 | - |
陶瓷納濾膜 | 100 | 40~60 |
與50nm陶瓷膜工藝相比,采用陶瓷納濾膜處理洋姜提取液,可有效去除蛋白,滿足后續(xù)生產(chǎn)需求。同時(shí),料液中無石灰加入,可避免后段工藝中出現(xiàn)有機(jī)膜堵塞現(xiàn)象。 |
苦蕎主要含有機(jī)酸類、氨基酸、黃酮類、蛋白質(zhì)、多肽及鎂、硒等微量元素,具有降血糖、降血脂、降膽固醇等功效。目前工業(yè)提取過程一般為:苦蕎黃酮提取液經(jīng)固液分離和濃縮后,采用大孔樹脂吸附法 對(duì)提取液進(jìn)行純化。在樹脂吸附過程中,存在生產(chǎn)周期長(zhǎng)和分離精度相對(duì)較低等問題,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量較低,生產(chǎn)成本較高。
陶瓷納濾膜工藝優(yōu)點(diǎn)