PAC-PAM复合絮凝剂对回溶糖浆脱色的研究[1

文章编号100426410(2007)0120006205PAC-PAM复合絮凝剂对回溶糖浆脱色的研究黄永春,容元平,马月飞,孔红星(广西工学院生物与化学工程系,广西柳州545006)摘要:研究了聚合氯化铝(PAC)-聚丙烯酰胺(PAM)复合絮凝剂对赤砂糖回溶糖浆脱色的效果。考察PAC-PAM复合絮凝剂的不同用量、不同pH值,不同絮凝温度、不同絮凝时间等因素,通过正交表L25(56)安排实验,得到最佳工艺条件为:PAC用量800mgΠkg,PAM用量3mgΠkg,pH值518,温度65℃,时间2min,在此条件下,回溶糖浆的脱色率为33126%1关键词:聚合氯化铝;聚丙烯酰胺;糖浆;脱色中图分类号:TS24412文献标识码:A收稿日期:2006-12-05基金项目:广西科学基金资助项目(桂科青0447009)1作者简介:黄永春(1974-),男,广西柳州人,广西工学院生物与化学工程系副教授,博士。0引言白砂糖的色值和外观白度是白砂糖最重要、技术难度最大的质量指标。多年以来制糖工作者为生产更洁白的白砂糖,进行了大量的研究工作,并在生产上采取了很多措施。其中通过添加絮凝剂或脱色剂的方法进行脱色是一种行之有效并且有广阔前景的方法。目前常用的絮凝剂有无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂两大类,前者如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等,后者如聚丙烯酰胺等[1]。随着研究的深入,越来越多的新型絮凝剂被开发,特别是无机-有机复合絮凝剂的应用,它们不仅展示了自身的优点而且还克服了传统絮凝剂的缺点。无机高分子絮凝剂在絮凝效果方面优于传统的絮凝剂,但与有机高分子絮凝剂相比,在聚合度及絮凝效果方面较差。有机高分子絮凝剂具有用量少,絮凝速度快,受pH值及温度影响小等优点,但是价格昂贵。将两种絮凝剂复配使用,利用无机絮凝剂的高正电荷密度和有机高分子絮凝剂的桥连作用,两者产生协同作用,能够提高絮凝处理能力,既有两者双重的优点,又避免了两者的不足。因此,近年来无机-有机高分子复合絮凝剂的研制开发已成为热点[2～5]。聚丙烯酰胺(PAM)是最常用的有机高分子絮凝剂之一,无毒,近年来在制糖工业中得到了广泛的应用,并且取得了良好的效果,但其价格较贵,成本较高。聚合氯化铝(PAC)是一种新型、高效无机高分子絮凝剂,是一类以金属铝离子为中心体,羟基为配位体,氯离子为平衡离子的单核和多核配位化合物的总称,又称碱式氯化铝、羟基氯化铝,简称聚合铝,是介于AlCl3和Al(OH)3之间的水解产物,其通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,由于具有比传统药剂适应性强,无毒,并可成倍提高效能而相对价廉等优点,因而近年得到了迅速发展和广泛使用[1]。PAC-PAM复合絮凝剂在造纸业废水、工业污水和生活用水等水处理净化方面都有相关研究与应用[6～8]。本文根据糖汁中胶体色素的物化性质,采用PAC-PAM复合絮凝剂对赤砂糖回溶糖浆的脱色进行研究,以期找到一种高效、成本低廉的糖浆脱色剂。第18卷第1期广西工学院学报Vol118No112007年03月JOURNALOFGUANGXIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMar120071材料与方法111主要试剂PAM:食品级,法国SNF公司;PAC:TECH,焦作化电集团红津化工有限公司;赤砂糖:市售;其它试剂均为AR。112主要仪器设备紫外可见分光光度计:UV754型,上海精密科学仪器有限公司;恒温培养振荡仪:ZHWY-110X型,上海智城分析仪器制造有限公司;电子天平:BS224S,北京赛多利斯仪器系统有限公司;架盘天平:JPT-2型,江苏常熟衡器厂;增力电动搅拌器:JJ-1型,江苏金坛亿通电子有限公司;恒温磁力搅拌器:ML-902型,绍兴市卫星医疗设备制造有限公司;pH计:PHS-25型,上海雷磁仪器厂;糖用锤度计:0～30°Bx,最小刻度015°Bx,浙江余姚黄家埠玻璃仪表厂。113色值的测定及脱色率计算方法色值的测定方法参照文献[9]。脱色率按下式计算:脱色率=(脱色前IU560-脱色后IU560)脱色前IU560(1)114糖浆的脱色实验11411糖浆的配制本实验采用赤砂糖回溶糖浆。以赤砂糖和蒸馏水按60∶40的重量比制备回溶糖浆,糖浆样品每份100g111412糖浆脱色实验首先将糖浆放在调至所需温度的恒温振荡仪中恒温振荡加热8min(糖浆在6min～10min可达到所需温度,为减小实验误差,规定糖浆预加热8min),取出,在磁力搅拌下加入规定量的PAC-PAM复合絮凝剂,用015%的NaOH溶液和015%的HCl溶液调节至所需pH值,再放置到恒温振荡仪中恒温振荡所需时间,取样进行色值分析(每个絮凝温度需作空白实验以消除温度对色值的影响)。考察不同的PAC用量、PAM用量、pH值、絮凝温度、絮凝时间的条件下絮凝剂对60°Bx的回溶