葡萄糖浆生产工艺流程中的过滤应用

葡萄糖浆生产工艺流程中的过滤应用

摘要:本文通过对葡萄糖浆生产工艺的描述，重点分析生产工艺流程中的脱色过滤工艺点，并通过对活性炭过滤器结构图和活性炭膜堆滤芯原理的阐述，并将传统和现行先进的葡萄糖浆活性炭脱色过滤进行了对比分析，最后总结了活性炭纸板过滤器的独特优势和其应用工况。

关键词：葡萄糖浆生产工艺，糖浆过滤，糖液过滤，脱色过滤板，活性炭脱色过滤，活性炭脱色过滤器工作原理，活性炭脱色过滤器的作用，脱色过滤袋

一、葡萄糖浆分类

淀粉经不完全水解得葡萄糖和麦芽糖的混合糖浆，称为葡萄糖浆，亦称淀粉糖浆，这

类糖浆中还含有低聚糖、糊精。

糖浆的组成因所用工艺和水解程度不同而有差异，并且具有不同的物理和化学性质。

葡萄糖浆的指标：糖浆浓度在80％一83％，DE值在20—80之间，为无色、透明、黏

稠的液体，储存性质稳定，无结晶析出。

1、低转化糖浆：DE值在30以下的葡萄糖浆为，

2、中转化糖浆：DE值在30—55之间的为中转化糖浆。

3、高转化糖浆：DE值在55以上的为高转化糖浆。

二、目前在工业上产量最大的葡萄糖浆产品

1、DE为42的中转化糖浆

又称普通糖浆或标准糖浆，主要由酸法制造。糖浆的糖分组成为葡萄糖19％、麦芽糖14％、麦芽三糖11％，其余为低聚糖和糊精。

2、用酸酶法或双酶法生产的64DE糖浆

属高转化糖浆，葡萄糖和麦芽糖含量都在35％一40％之间。因为糖浆中糖分组成主要为葡萄糖和麦芽糖，也称为葡萄糖浆或葡麦糖浆。

三、葡萄糖浆生产工艺

1．中转化糖浆

中转化程度糖浆生产一般采用酸法工艺，主要工序如下：

调浆：浓度约40％的淀粉乳，调节pH1.8—2.0。

糖化：糖化罐中，压力0.294MPa(143℃)下糖化5min.，DE42。

中和：用碳酸钠中和到pH4.8—5.2。

脱色：活性炭脱色过滤，捕集活性炭粉末颗粒。

浓缩：用多效真空蒸发罐浓缩到浓度80％一83％为成品葡萄糖浆。糖浆经喷雾干燥，可除去大部分水分，得含水量在5％以下白色粉末状产品，包装、运输和贮存都比液体方便。

四．不同转化糖浆的各种糖分含量和平均分子量

酸水解的无规则性使酸水解产品的生产具有很大局限性。若产品的D直值小于30，则淀粉分子有相当数量的较大分子量产物，可以再次缩合或回生，形成不可溶淀粉颗粒，使终产品有絮状物生成；若产品DE值在55以上，则极易产生颜色或颜色母体，如5—经甲基糠醛和乙酰丙酸生成，还能引进苦味。因此，淀粉酸水解一般只限于DE值在30—55之间这一范围内，该范围产品的各种糖分含量和平均分子量见表6—4。

•只要将水解的转化参数(如时间、温度、酸度、淀粉浓度)控制好，能够保持参数恒定，就能根据需要生产出稳定糖分组成的糖浆。中转化糖浆的代表产品是42DE糖浆，它的糖浆分析情况见表

•五.高转化糖浆生产工艺

•高度转化糖浆产品一般DE值在60—70之间，这种糖浆的葡萄糖和麦芽糖含量较高，甜度高，发酵性好。

•生产上采用酸酶法工艺或双酶法工艺，

•(1)酸酶法

•A、调制淀粉乳30％一45％的淀粉乳

•B、盐酸液化：DE值38—50，

•C、中和pH5.0—5.3（使用碳酸钠或石灰）

•D、过滤

•E、脱色

•F、调温50—60℃

•G、糖化：加入酶制剂继续糖化至所需要DE值达62—63DE值，

•H、灭酶100℃加热2—3min

•I、浓缩：所得高转化糖浆糖分组成(干物质)为葡萄糖35％一40％，麦芽糖35％一40％，三糖8％一12％，四糖以上8％一22％。

•(2)双酶法

•先用麦芽糖酶液化得DE值15—20的淀粉液化液，依此为底物用葡萄糖酶糖化得到的高转化糖浆属双酶法。例如，将含有耐热α—淀粉酶的淀粉浆在106—108℃加热5一6min，生产出一种低DE值产品，然后在100℃状态下加热1—2h，使DE值达12，以此为底物，冷却到60℃，调pH进行酶法糖化，由使用酶的种类和组合情况，决定了高转化糖浆中的糖分组成。

在葡萄糖浆的生产工艺流程图中可以看出其中有多道过滤工艺，而碳脱色后的过滤对葡萄糖浆的质量影响至关重要。

如果使用传统的活性炭颗粒或者粉末进行脱色，不可避免的会出现活性炭粉末泄露。流到下游导致第二次污染，所以需要再加一道捕集活性炭颗粒的过滤工艺，去除活性炭，这里常规会用滤芯过滤系统或者袋式过滤器。

而现在国外比较先进的过滤工艺是，直接使用由深层过滤纸板和气雾化的活性炭制作而成的活性炭圆盘滤芯，也叫活性炭膜堆来达到过滤和脱色的效果。

活性炭过滤器工作原理如下：

活性炭膜堆滤芯位于一个特殊的空腔内，需过滤的液体从过滤盘外流入滤盘内的各个隔层。当液体流过深层过滤纸时，所有的颗粒将被拦截。过滤后的液体经过滤盘中心的坚固流道流出活性炭滤芯。

传统活性炭脱色过滤机与活性炭膜堆过滤器对比

传统活性炭脱色过滤机需要经过三个工艺步骤，添加

活性炭粉末或者颗粒,然后与过滤物料混合,达到脱色

效果后要在进行残留活性炭的去除。

活性炭纸板式过滤器仅有一个流程步骤

整个活性炭脱色过程属于劳动密集型工种，人力成本

和维护成本高

膜堆滤芯安装更换非常简单，非劳动密集型

活性炭混合工艺过程存在灰尘问题使用气雾化的活性炭脱色，不会出现活性炭泄露的问题

最后一道活性炭去除也叫捕集活性炭的过程经常会因

为所使用的液体过滤袋或者滤芯效率不佳，导致活性

炭流到下游，造成二次污染

活性炭脱色滤芯达到使用寿命前可实现连续工作

活性炭过滤器的体积较大活性炭脱色过滤器是一个密闭的过滤罐,不存在灰尘问题

活性炭脱色吸附性差活性炭纸板式过滤器体积较小

三个工艺的设备投资比较大，操作成本和废物处理成

本高

单个活性炭膜堆炭含量高，吸附性好