SD331在F55果葡糖浆中脱味的应用研究

[摘要]本文主要介绍了SD331大孔吸附树脂吸附法对F55果葡糖浆中脱味的应用试验，F55果葡糖浆经混合离交柱后，糖液的pH偏高并带有一丝异味，通过SD331大孔吸附树脂对F55果葡糖浆进行脱味精制处理，达到脱色除异味和调pH的目的。结果表明，SD331大孔吸附树脂具有很好的吸附性能、吸附容量和洗脱性能，吸附树脂物化性能稳定。

[关键词]SD331；F55果葡糖浆；脱味；脱色

1 前言

F55果葡糖浆以淀粉为原料，经双酶法液化糖化制得葡糖糖浆，糖液采用膜过滤经酶法异构、离交、浓缩、色谱分离、复配、精制得含果糖量55%以上的果葡糖浆。F55果葡糖浆无色无嗅，常温下流动性好，使用方便，甜度与蔗糖相同，但口感优于蔗糖，在饮料生产和食品加工中可以全部取代蔗糖，目前已替代蔗糖广泛应用。而且，较其更具有醇厚的风味，应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。

F55果葡糖浆经混床交换后，成品可以确保一定的品质，但产品pH不稳定并伴有一定的异味，利用SD331大孔吸附树脂对F55果葡糖浆进行最终产品精制是一种很好的方法，进一步脱味和脱色，并稳定产品的pH，提高产品质量。

SD331是一种强极性的内部呈交联网络结构的高分子珠状体，具有优良的孔结构和很大的比表面积，通过范德华引力可从淀粉糖中吸附异味和色素。用于F55果葡糖浆精制中，不仅能去除异味脱除色素，同时还能维持高果糖浆的酸性pH，当进料液pH偏高时，通过SD331大孔吸附树脂，出料高果糖浆pH可以降低。SD331吸附法具有吸附效果好、脱附再生容易、性能稳定、适用范围宽、实用性好、可实现综合利用等特点，对F55果葡糖浆最终产品精制具有极佳的效果。

2 试验部分

2.1仪器和试剂

2.1.1试验仪器： 50ml磨口比色管，755B紫外可见分光光度计，REF 103型折光仪，pHS-25pH计，DDS-11A电导率仪。

2.1.2试验试剂：A.R丙酮，30%工业盐酸，30%工业氢氧化钠，去离子水。

2.1.3试验进料：华康公司提供的F55果葡糖浆， pH5.63、电导率0.92μs/cm、色度为9.3、透光率98%、伴有异味。

2.1.4试验树脂：争光大孔吸附树脂SD331。

2.1.5 试验吸附柱：直径为2.0cm，长为30cm玻璃吸附柱。

2.2实验过程

新树脂先用去离子水浸泡24小时，让树脂充分溶胀，再用去离子水洗至浸泡水澄清无杂质。对树脂进行预处理，先用2倍树脂体积8~10%氯化钠溶液对树脂浸泡24小时，清洗到无盐分，再用4%盐酸溶液和4%氢氧化钠溶液交替处理2次，每次用2倍树脂体积的用量浸泡8小时并用去离子洗至中性。最后用2倍树脂体积4%的盐酸溶液处理树脂，用去离子水洗到pH值为5，备用。

取70ml处理好的大孔吸附树脂装填在交换柱中，在室温条件下，将料液从上向下通过树脂层，运行流量为2BV/h，每5BV取交换柱流出液检测pH、电导率、色度、透光率、异味。运行时，当交换柱流出液中有异味或pH值小于4.5时，停止吸附。当树脂吸附饱和后，用2树脂体积4%氢氧化钠溶液以1BV/h的流量进行洗脱，用去离子水洗到pH值为8，用2倍树脂体积4%的盐酸溶液处理树脂，用去离子水洗到pH值为5，再进行下一个周期的吸附。

2.3实验结果

2.3.1第一周期吸附数据见表1，pH、电导率变化曲线见图1。

表1  第一周期流出液pH、电导率、色度、透光率、异味数据

图1 第一周期流出液pH、电导率变化曲线

2.3.2第二周期吸附数据见表2，pH、电导率变化曲线见图2。

表2  第二周期流出液pH、电导率、色值、透光率、异味数据

图2 第二周期流出液pH、电导率变化曲线

2.3.3第三周期吸附数据见表3，pH、电导率变化曲线见图3。

表3  第三周期流出液pH、电导率、色值、透光率、异味数据

图3 第三周期流出液pH、电导率变化曲线

2.4数据分析

从三个周期的试验数据来看，大孔吸附树脂SD331对F55高果糖浆有很好的脱味脱色调pH效果。SD331树脂对F55高果糖浆进行精制，流出液色度、透光率相对进料得到进一步提高，特别是流出液无异味、pH基本稳定在4.5~5.0之间。在整个运行过程中，流出液pH值变化不大，到后期才缓慢下降，可处理F55高果糖浆在200BV以上，流出液电导率也很低，维持小于5μs/cm，只是在运行到快失效时，pH值接近4.5时，才开始上升，而此时树脂也失效了。

三个周期的运行结果基本一致，说明大孔吸附树脂SD331的重复性好、洗脱率高。大孔吸附树脂，具有特殊的孔结构和比表面积，非常适合吸附有机分子类物质。经洗脱后，此树脂可重使用。同时，该树脂抗污染能力强，具有很高的吸附能力、耐温性、稳定性和机械强度，非常适合实际生产。

2.5 试验树脂性能评价

为了观察树脂应用中性能变化，在试验中我们对大孔吸附树脂SD300取样进行分析检测，同时与新树脂的性能进行对比。试验结果见表4。

表4  SD331运行初期和试验过程中性能对比

从上表看，树脂试验进行的100周期中，树脂的性能基本上没有发生大的变化，数据说明SD331可以用于实际使用。

4 结论

综合大孔吸附树脂SD331树脂的性能，对F55高果糖浆脱味脱色调pH试验可以得出以下结论：

4.1采用大孔吸附树脂SD331对F55高果糖浆有很好的脱味脱色调pH效果。对F55高果糖浆脱味脱色处理量大，pH值稳定在4.5~5.0。F55高果糖浆经SD331处理后，产品质量有很大的提高，经济效益好。用稀碱进行洗脱，稀酸进行转型，洗脱率高，重复性好。

4.2SD331树脂有较高的耐氧化、耐酸碱、耐有机溶剂的性能，机械强度较好，可在50～60℃以下长期使用，在正常情况下，树脂年损耗率小于10％。

4.3此法工艺简单，不需要特殊设备，技术容易掌握，可实现自动化。装置运转过程中热能、电能消耗较低。使用SD331树脂对F55高果糖浆进行脱味脱色调pH，具有很好的经济效益和社会效益。