Обработка крахмального сахара ионитами

Моносахариды, получаемые из крахмала с помощью ферментативного или кислотного разложения, ферментного переноса и связывания, олигосахариды и их производные называются «крахмальным сахаром». В таблице ниже объединены все виды крахмального сахара:

ПродуктыКонцентрация, %
ГлюкозаКристаллическая глюкозаDE99,5 – 100
Переработанная глюкозаDE97 – 98
Жидкая глюкозаDE55 – 70
Крахмальная патокаКислотно осахаренная патокаDE30 – 60
Ферментативно осахаренная патокаDE40 – 50
Порошковая патокаDE15 – 40
СолодDE40 – 50
МальтозаКристаллическая мальтоза по мальтозе99 – 100
Порошковая мальтоза по мальтозе90 – 95
Мальтозная патока по мальтозе65 – 80
Изомеризованный сахарГлюкозо-фруктозный сироппо фруктозе<50%
Фруктозо-глюкозный сироппо фруктозе>50%

Примеси крахмального сахара можно разделить на две группы: первичные – из крахмала и добавок; вторичные – появившиеся в процессе производства. Первичные примеси варьируются по качеству и количеству: зола, красители, протеины, жирные кислоты, жиры, танины. Ферменты являются основным источником загрязнений, негативно влияющих на качество конечного продукта.

Переработка крахмального сахара

Несмотря на большое количество видов крахмального сахара и примесей в сахарных сиропах, процесс обработки почти всегда носит один характер. Очень важно удалить все примеси на подготовительном этапе, например, фильтрацией и активированным углем. Если крахмальный сахар будет содержать включения, которые невозможно удалить при деминерализации и обесцвечивании, эффективность работы ионообменных смол существенно снизится.

1) Фильтрация
Осадки, образованные при нейтрализации, удаляются при помощи фильтр-прессов, песочных фильтров или микрофильтров.

2) Очистка активированным углем
Полимерные органические включения могут быть удалены порошковым или гранулированным активированным углем. Фильтры с активированным углем успешно справляются с красителями, протеинами, жирными кислотами, органическими кислотами, гидроксиметилфурфуролом и коллоидными частицами. Однако, красители не всегда можно удалить углем, в таком случае требуется очистка ионообменными смолами.

3) Очистка ионообменными смолами
Очистка ионообменными смолами происходит по одной из следующих схем, выбор производится в зависимости от характеристик сиропа, примесей и требуемого качества конечного продукта:

  • Двухступенчатая фильтрация: сильнокислотный катионит + слабоосновный анионит (2B2T);
  • ФСД (Mixed Bed): сильнокислотный катионит + сильноосновный анионит (MB);
  • Комбинированная схема: двухступенчатая + ФСД (2B2T+MB);
  • Тандемная схема варианта 1: (4B4T).

Большая часть примесей удаляется сначала 2х-ступенчатой схемой 2B2T, затем проводится финишная очистка. Первая 2B2T включает катиониты: DIAION SK1B или RELITE RPS; и аниониты: DIAION WA30 или RELITE RAM1. Регенерация применяется противоточная, что обеспечивает высокую чистоту и эффективность процесса. Электропроводность жидкого сахара равняется 0,1-0,2 мСм/м при 25 oC . Жизнь ионообменных смол составляет 300-400 циклов, поскольку они постепенно загрязняются остаточными примесями.

В отличие от водоподготовки, обработка сиропов требует специальных мер, предотвращающих загрязнение ионитов ферментами, протеинами и микроорганизмами.

При хроматографическом разделении для получения фруктозного сиропа фракции обрабатываются в системах смешанного действия, поскольку концентрация примесей достаточно низкая, как и показатель вязкости сиропа.

Для обработки крахмальных сиропов очень важно правильно подобрать ионообменные смолы. Среди катионитов прекрасно проявляет себя DIAION SK1B. Из анионитов рекомендуется применять слабоосновные или сильноосновные II-типа, поскольку глюкоза склонна разрушаться в щелочной среде. Глюкоза распадается с образованием органических кислот или красителей и частично изомеризуется в фруктозу. Сильноосновные аниониты II-типа легко загрязняются органическими включениями, что негативно сказывается на функциях деминерализации и обесцвечивания. Для обработки подходят аниониты: DIAION PA406 и PA408, а также DIAION WA10 и WA30.

Читайте также

Отправить запрос