[发明专利]用于改进糖液和糖浆的磷酸盐化澄清的组合物和方法

说明书

背景技术

技术领域

本发明一般地涉及用于改进糖液和糖浆的磷酸盐化澄清的组合物和方法。

相关技术

糖液和糖浆澄清的行业标准包括磷酸盐化或碳酸盐化工艺(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册)，第12版，第454-455页)。在磷酸盐化澄清工艺中，将石灰和磷酸加至糖液或糖浆中以形成磷酸钙絮凝物。絮凝物的形成将杂质陷入絮凝物基质中和周围，并且将空气通入糖液或糖浆中以使絮凝物和在其中所除去的杂质浮起。在澄清槽的顶部形成包含絮凝物和所陷入杂质的浮起的浮渣。将浮渣从澄清槽的顶部除去并且将纯化的糖液或糖浆从澄清槽的底部部分取出。可有利地加入聚合物絮凝剂和促凝剂，例如聚丙烯酰胺絮凝剂和季铵促凝剂所示例的那些，以增强磷酸盐化工艺(Cane Sugar Handbook(蔗糖手册)，第12版，第454-455页)。在磷酸盐化澄清之后，可给予糖液和糖浆额外的澄清度；这可通过厚沙床过滤和/或其它脱色工艺来实现，所述其它脱色工艺例如用粉末活性炭(PAC)和硅藻土(DE)过滤处理澄清的糖液，或将澄清的糖液通过颗粒活性炭(GAC)或离子交换树脂(IER)柱。

用于糖液和糖浆澄清的较新的工艺包括授权于Gil等人的美国专利第5281279号所示例的那些。这一专利描述了通过用可以是石灰、磷酸根离子源、聚电解质及其组合的絮凝剂处理粗制糖汁来从粗制糖汁生产精制糖的方法。将所处理的粗制糖汁通过蒸发浓缩以形成糖浆，随后通过絮凝剂处理，之后过滤，之后使用离子交换树脂脱色并脱灰分。

在美国专利第4247340号中，Cartier要求了纯化不纯糖溶液的工艺的权利，其包括同时脱色和澄清，包括将所述不纯糖溶液与处于大致球状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，之后将该离子交换树脂与糖溶液分离。所述离子交换树脂颗粒可以絮凝物的形式分离，所述絮凝物由不纯糖溶液中的杂质形成或通过在糖溶液中加入足够的絮凝剂以将所有树脂颗粒絮凝来形成。

用于含糖汁和相关产品的糖澄清的另一个实例包括授权于Clarke等人的美国专利第5262328号中所描述的。所述组合物是氯化羟铝、石灰和活性膨润土的干燥粉末混合物。所述组合物还可包含聚合物絮凝剂，例如聚丙烯酰胺。

发明内容

根据上文描述的信息，本发明提供了导致糖液和糖浆的磷酸盐化澄清得到改进的新型组合物和方法。改进的方法可包括直接向磷酸盐化化学反应槽(加入传统磷酸盐化化学品处)加入组合物，或在磷酸盐化化学反应槽之前的某些阶段加入组合物，例如在糖熔化工段加入。所述组合物还可在糖纯化工艺中的任何位点加入。将本发明所提供的组合物密切混合至糖液或糖浆中并且允许反应以便使由此所获得的澄清糖液的某些特性得到改善，例如，当糖液或糖浆还与通常在磷酸盐化工艺中加入的化学品反应时。

所述方法可包括向糖液加入组合物，所述组合物具有至少一种颗粒硫试剂和至少一种或多种其它颗粒固体，其选自颗粒含磷试剂、二氧化硅试剂、颗粒碳质试剂、颗粒铝试剂、颗粒助滤剂和颗粒铵试剂。所述颗粒硫试剂是具有包含至少一个硫原子和至少三个氧原子的化学式的化合物。所述颗粒含磷试剂是化学式中包含至少一个磷原子和至少三个氧原子的化合物。所述颗粒铝试剂是化学式中包含至少一个铝原子和至少三个氧原子的化合物。所述颗粒铵试剂是化学式中具有至少一个铵基(NH₄)的化合物。示例性颗粒助滤剂包括硅藻土和珍珠岩。在实施方案中，所述组合物可包含颗粒含磷试剂和二氧化硅试剂、颗粒铝试剂和/或颗粒碳质试剂。将所述组合物加至磷酸盐化化学反应槽或在磷酸盐化化学反应槽之前加入。在一些实施方案中，所述方法包括将包含至少一种颗粒硫试剂的组合物加至磷酸盐化化学反应槽或在磷酸盐化化学反应槽之前加入。

在示例性方法中，在加入所述组合物之后至少5分钟将磷酸盐化化学品加至所述工艺过程中。所述磷酸盐化化学品可以是(例如)聚合物脱色剂、磷酸、石灰和絮凝剂。所述组合物的组分可单独加至糖液，或者可在加至糖液之前将所述组合物的两种或更多种组分混合。在使用所述方法时，所加入的磷酸盐化化学品的量可小于不加入所述组合物时所需的磷酸盐化化学品的量，或者可改善糖的纯度，如通过颜色、浊度和灰分中的一种或多种所测量的。