[发明专利]用于糖汁和糖浆澄清的组合物和方法

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明一般地涉及处理糖汁、糖浆和相关产品以及提供物质组合物的方法，和引入所述组合物的工艺。

2.现有技术说明

在制糖工艺中，通过从如甘蔗的适合植物来源中提取糖汁获得了含蔗糖的糖汁。在糖厂中，通常用亚硫酸法使含杂质的糖汁澄清。在亚硫酸法中，硫在空气中燃烧以形成二氧化硫气体。将含杂质的糖汁通过亚硫酸塔，其中二氧化硫气体通常相对于糖汁逆流通过。亚硫酸塔可以含有多孔板塔盘以提高二氧化硫气体与糖汁的接触。向糖汁中加入石灰以中和糖汁的天然酸度以及通过二氧化硫所引入的酸度。石灰还用于形成多种不溶性钙沉淀物。通常在澄清器之前向糖汁中加入如聚丙烯酰胺的聚合物絮凝剂以帮助提高杂质的沉淀速度。将糖汁加热至约105摄氏度并将其引入到澄清器罐中，在该澄清器罐中将糖汁在90-105摄氏度保持约45分钟至2小时，此时多种杂质沉淀至糖汁澄清器的底部。然后，将从澄清器顶部取得的澄清糖汁蒸发成粗糖浆。可以任选地对粗糖浆进行糖浆上浮型澄清，其中从澄清器的顶部除去杂质。如果使用，糖浆澄清通常使用磷酸、石灰和聚合物絮凝剂；通气能够使杂质上浮至澄清器的顶部，在此将它们作为浮渣除去。糖浆(无论是否在糖浆澄清器中澄清)结晶以形成用于消费或用于在炼糖厂中进一步精炼的冰糖。

近期用于糖汁和糖浆澄清的方法包括授权于Gil等人的美国专利No.5281279中举例说明的那些。该专利描述了用于从粗糖汁中生产精炼糖的方法。该方法包括加入絮凝剂以用于处理粗糖汁，其中所述絮凝剂选自石灰、磷酸盐离子源、聚电解质以及它们的组合。通过蒸发将以此所处理的糖汁浓缩以形成糖浆，并通过絮凝剂，然后过滤，然后使用离子交换树脂脱色和脱灰分进行后续处理。

在美国专利No.4247340中，Cartier主张了用于纯化含杂质的糖溶液的方法，其包括同时脱色和澄清，所述方法包括将含杂质的糖溶液与处于大致球形珠的形式的亚显微离子交换树脂接触，所述离子交换树脂具有约0.01至1.5微米的直径，随后将该离子交换树脂从所述糖溶液中分离。可以以浮块(floe)形式分离离子交换树脂颗粒，其中可以由含杂质的糖溶液中的杂质或通过在糖溶液中加入足够的絮凝剂使所有树脂颗粒絮凝来形成浮块。

最近所提议的糖澄清的另一实例包括授权于Clarke等人的美国专利No.5262328，其详细说明了用于含糖糖汁及相关产品澄清的组合物。所述组合物包含氯化羟铝、石灰和活化膨润土的干燥粉末混合物。所述组合物还可以包含聚合物絮凝剂，如聚丙烯酰胺。

发明内容

根据如上所述的信息，本发明的目标是提供在糖厂中用于处理糖汁、糖浆和相关产品(下文统称为“糖溶液”)的物质组合物以及使用该组合物的方法。该类组合物可以为糖溶液提供杂质去除。示例性实施方式可以提供糖溶液的脱色以及由此生产出的通过冰糖颜色所测量的纯度改善的冰糖。将本发明所提供的组合物紧密混合到糖溶液中，并使其有足够时间与糖溶液反应从而能够将一些杂质从糖溶液中除去。

本发明包括在使糖汁或糖液澄清的方法中使用的组合物。该组合物包含含有至少一个硫原子和至少三个氧原子的至少一种颗粒硫试剂和一种或多种颗粒固体，其选自(A)二氧化硅试剂、(B)化学式中含有至少一个磷原子和至少三个氧原子的颗粒磷试剂、(C)颗粒碳质试剂、(D)化学式中含有至少一个铝原子和至少三个氧原子的颗粒铝试剂、(E)颗粒助滤剂、(F)聚合物脱色剂、(G)化学式中具有至少一个铵基(NH₄)的颗粒铵试剂和(H)漂白土。在实施方式中，该组合物将包含至少一种颗粒二氧化硅试剂。在一些实施方式中，除颗粒硫试剂和任选的颗粒二氧化硅试剂外，该组合物包含至少一种漂白土。在其它实施方式中，除颗粒硫试剂和任选的颗粒二氧化硅试剂和/或漂白土外，该组合物包含至少一种颗粒铝试剂。根据任何以上所引用的实施方式的示例性组合物还包含至少一种颗粒碳质试剂和/或至少一种颗粒磷试剂。

在示例性实施方式中，所述颗粒硫试剂是焦亚硫酸钠、连二亚硫酸钠或它们的混合物。在一些实施方式中，所述颗粒二氧化硅试剂是无定形二氧化硅。在实施方式中，所述颗粒铝试剂是聚合氯化铝和/或所述颗粒碳质试剂是粉末活性碳。示例性颗粒磷试剂包括磷酸二氢钠或磷酸二氢铵。