[發(fā)明專利]一種用球形多孔硅酸鎂對糖汁進(jìn)行脫色的方法

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• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111304373A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程昊;唐婷范;黃文藝;孫黎明;孔紅星
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類號: C13B20/12
• 分類號: C13B20/12;B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 韋微

本發(fā)明涉及一種用球形多孔硅酸鎂對糖汁進(jìn)行脫色的方法，首先結(jié)合水熱合成法和模板法，以氯化鎂和硅膠球為前驅(qū)體制備球形多孔硅酸鎂，再向糖汁中加入球形多孔硅酸鎂進(jìn)行吸附脫色。糖汁脫色實驗結(jié)果表明，在用量為0.10 g、吸附溫度為30℃、吸附時間為40 min、pH值為6.0時，球形多孔硅酸鎂對糖汁的脫色率為69.8%。本發(fā)明制備的球形多孔硅酸鎂對糖汁中沒食子酸的吸附性能良好，對糖汁的脫色性能良好，擁有良好的再生性，且綠色環(huán)保，在低硫無硫制糖工業(yè)中具有一定的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種糖汁脫色的方法，特別涉及一種用球形多孔硅酸鎂對糖汁進(jìn)行脫色的方法。

背景技術(shù)

糖汁澄清是影響糖品質(zhì)的關(guān)鍵工藝，其任務(wù)是對來自壓榨工序的蔗汁進(jìn)行處理，除去蔗汁中的非糖組分，降低蔗汁的黏度和色值，并提高糖汁pH，減小蔗糖轉(zhuǎn)化，以便為煮糖工序提供優(yōu)質(zhì)的原料糖漿。中國糖廠目前主要采用亞硫酸法和碳酸法，以及針對亞硫酸法上述缺陷研究開展的有關(guān)清凈工藝及設(shè)備方面的改進(jìn)方法，但是上述改進(jìn)方法雖然在一定程度上解決了含硫工藝的諸多缺點，但其利用率不高以及會對環(huán)境造成污染，限制了其長遠(yuǎn)發(fā)展。針對各種清凈工藝存在的缺點，研究者們也在致力尋求一些新的制糖清凈劑及助劑來輔助這些傳統(tǒng)工藝，以提高糖品質(zhì)量和生產(chǎn)效率；其中清凈劑和清凈助劑的研究最為廣泛，根據(jù)Lippmann等人的統(tǒng)計，應(yīng)用于糖汁清凈、脫色和提純的助劑達(dá)700多種。其中，清凈劑是糖汁清凈過程中必不可少的化學(xué)助劑之一，其使用直接影響清凈的效果。制糖工藝得到不斷完善，然其本質(zhì)仍是通過生成無機鹽材料來達(dá)到澄清糖汁的目的，如亞硫酸法中的亞硫酸鈣、碳酸法中的碳酸鈣等。向富友等人通過合成不同形貌的亞硫酸鈣探究了對糖汁清凈工藝的影響，研究表明，新生亞硫酸鈣對糖汁的最大脫色率為20.5％。

無機多孔材料因其具有相對密度低、比表面積大、吸附性強、孔隙率大等諸多優(yōu)點，引起了人們的廣泛關(guān)注與研究。夏兆博等人以磷酸-石灰法絮凝澄清后的濾渣為研究對象，通過高溫煅燒來除去磷酸鈣表面雜質(zhì)，將得到多孔的磷酸鈣用于糖汁脫色研究，通過單因素實驗及最佳響應(yīng)面分析法確定多孔磷酸鈣對糖汁的最大脫色率為38.15％。其它無機多孔材料在糖汁清凈中的研究和應(yīng)用也逐步出現(xiàn)，如：活性炭、改性膨潤土、骨炭(主要成分為85％的磷酸鈣+10％的碳)、沸石、硅藻土、多孔氧化鎂、多孔無機/聚合物復(fù)合材料等。雖然上述無機多孔材料的研究有效的解決了傳統(tǒng)糖汁脫色工藝帶來的環(huán)境污染及浪費資源等問題，但其脫色率過低，無法工業(yè)化生產(chǎn)。

近年來，硅酸鹽系列材料因其豐富的孔道結(jié)構(gòu)與較大的比表面積受到了廣泛研究和關(guān)注，成為材料科學(xué)研究的前沿領(lǐng)域之一。其中，多孔硅酸鎂因其晶體結(jié)構(gòu)開放，擁有大量的空穴和孔道，使其吸附性能良好，且化學(xué)穩(wěn)定性強、制備投入成本少、綠色環(huán)保等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。但關(guān)于多孔硅酸鎂應(yīng)用于糖汁脫色的研究尚未見有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種用球形多孔硅酸鎂對糖汁進(jìn)行脫色的方法，該方法首先制備出球形多孔硅酸鎂，并將其應(yīng)用于糖汁脫色中，獲得了良好的脫色效果。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種用球形多孔硅酸鎂對糖汁進(jìn)行脫色的方法，包括以下步驟：

(1)先稱量質(zhì)量為4.7-4.9g的SiO₂并將其置于燒杯中，向燒杯加入58-62mL去離子水，恒溫超聲使其混合均勻備用，稱量12.1-12.3g的MgCI₂·6H₂O倒入燒杯中，再加入溶有4.9-5.1g NH₄Cl的60.0mL去離子水，快速攪拌使其完全溶解，然后在攪拌情況下加入2.9-3.1mL氨水，將上述兩種溶液在攪拌條件下快速混合均勻，常溫下攪拌3-8min后倒入消解罐內(nèi)杯中，組裝好消解罐，將裝有混合溶液的消解罐置于185-195℃烘箱進(jìn)行水熱反應(yīng)，時間為700-750min，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)布氏漏斗過濾，產(chǎn)品用去離子水洗滌多次，用硝酸銀檢驗濾液，至無白色沉淀生成為止，離心分離，將產(chǎn)物于烘箱中，在78-83℃下烘干得到球形多孔硅酸鎂；