[发明专利]使用水解聚丙烯酰胺提纯糖溶液的方法

说明书

                         发明领域

本发明涉及水解丙烯酰胺在提纯糖溶液中作为絮凝剂的使用。

                         发明背景

目前，世界上对糖的需求在不断增加。糖在精制时的损耗是严重的经济问题，损耗还引起市场供应的减少。因此，一种将加工糖时的损耗减至最小，并能直接进行的方法是本领域的显著进步。

通常，糖汁可通过压榨或通过渗滤从植物来源，如甘蔗和甜菜提取。制得的糖汁浓度约为12-18 Brix(糖％(重量))。这类原料糖汁通常含有相当量的外部物质，如甘蔗的纤维和颗粒，和植物来源表面的污物。较粗的物质可通过筛滤除去，而较细的物质一般通过澄清除去。为了抑制蔗糖的逆转，即蔗糖水解成葡萄糖和果糖，糖汁需用石灰处理，来升高pH至7.5，并加热至100℃。其它处理可以还包括加入磷酸或硫酸，取决于糖汁的特性。

用于提纯糖汁的沉降或澄清步骤可除去细的外部物质。沉降步骤一般包括在待提纯的糖汁中加入絮凝剂。一般认为絮凝剂的作用是以最小的附着点将细的颗粒物质吸附在其表面，从而形成絮凝剂-颗粒物质网。这类含有颗粒杂质的网可通过物理分离方法，包括沉降、空气浮选、过滤等从糖汁中除去，制得纯化形式的糖汁。迄今用于这类处理的常用絮凝剂通常是聚合物，具体而言，是聚丙烯酰胺/聚(丙烯酸盐)共聚物，可通过丙烯酰胺和丙烯酸钠的共聚反应制得(如可参阅Landolt等的美国专利4,138,539；和化学文摘99：71334s)。然而，当这类聚丙烯酰胺/聚(丙烯酸盐)共聚物用作糖汁提纯的絮凝剂时，絮凝速度和效率都很低。

另外，已知包括阳离子性的蜜胺：甲醛酸胶体和阴离子性的聚丙烯酰胺混合物的絮凝剂可用于提纯糖液(Shaughnessey的美国专利4,009,706)。然而，由于这类絮凝剂是从蜜胺和甲醛制得，而人们怀疑蜜胺和甲醛可致癌，生产和使用这类絮凝剂受到极大反对。

因此，本领域需要能用于提纯糖汁，并且有效又无毒的絮凝剂。

本申请的发明背景部分引用或指出的任何参考文献不应被看作是承认这样的参考文献是相对于本申请的现有技术。

                        发明概述

本发明提供了提纯糖水溶液的方法，该方法包括使所述糖水溶液与有效量的水解丙烯酰胺聚合物接触，水解丙烯酰胺聚合物的分子量至少约为10,000,000，其水解度约为10-50％(摩尔)。

另一个实施方案中，提供的提纯糖水溶液的方法包括：使所述糖水溶液与有效量的水解丙烯酰胺聚合物接触，此水解丙烯酰胺聚合物的分子量至少约为30,000,000，水解度约为10-50％(摩尔)。

                     附图的简要描述

图1是随使用的絮凝剂剂量而变的原料糖汁的沉降速度的曲线图。它是表1数据的图解表示。-◆-是聚合物A；-■-是聚合物D；-▲-是聚合物E-；-×-是聚合物B。

图2是随使用的絮凝剂剂量而变的原料糖汁的沉降速度的曲线图。是表1数据的图解表示。-◆-是聚合物A；-■-是聚合物F；-▲-是聚合物G-；-×-是聚合物C。

图3是随使用的聚合物H剂量而变的原料糖汁的沉降速度的曲线图。是表1数据的图解表示。

                        发明详细描述

用于使糖溶液中的颗粒絮凝并除去这些颗粒的水解聚丙烯酰胺可通过美国专利5,286,806和5,530,069(均授予Neff等)揭示的方法制得，这两个专利在此引用作为参考。本文中“水解聚丙烯酰胺”指根据美国专利5,286,806和5,530,069的方法制得的那些聚合物。

用于本发明方法的这类水解聚丙烯酰胺具有高分子量，至少为10,000,000，较好的至少约为30,000,000，最好的约为30,000,000-65,000,000。另外，在本发明中用作絮凝剂的水解聚丙烯酰胺的水解度一般至少约为10％(摩尔)，通常在约10-50％(摩尔)范围，较好的约为20-45％(摩尔)。