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技術(shù)應(yīng)用

公司立足無機(jī)陶瓷膜生產(chǎn),膜分離生產(chǎn)設(shè)備加工制造,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù)。

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糖液脫色:膜過濾法的創(chuàng)新應(yīng)用與工藝改進(jìn)

糖(carbohydrate)是多羥基醛、多羥基酮以及能水解而生成多羥基醛或多羥基酮的有機(jī)化合物的總稱。糖的種類豐富,包括:葡萄糖、果糖、半乳糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖、糊精、淀粉、纖維素;構(gòu)成人類遺傳物質(zhì)的核糖、脫氧核糖;代糖:赤蘚糖醇、阿洛酮糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇、三氯蔗糖;嬰幼兒奶粉添加劑母乳寡糖:巖藻糖基乳糖、唾液酸乳糖、新四糖等;功能食品用棉子糖、水蘇糖、大豆低聚糖、牛蒡多糖等;醫(yī)藥及化妝品領(lǐng)域的香菇多糖、銀耳多糖、殼聚糖、葡聚糖、右旋糖酐、糊精、環(huán)糊精、艾考糊精、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素鈉、蘆薈多糖等;還有糖衍生物如5-羥甲基糠醛、玻色因、乙酰氨糖等;還包括各類糖的改性產(chǎn)物。


糖的來源不同,所含有的色素種類也異常豐富。提取類糖液色素,主要包括植物產(chǎn)生的葉綠素、葉黃素、多酚、蒽醌、糖液加熱后的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、降解產(chǎn)物等。發(fā)酵類糖液色素,主要包括發(fā)酵培養(yǎng)基呈色成分、糖氮熱反應(yīng)產(chǎn)物、菌體代謝產(chǎn)生的色素產(chǎn)物等?;瘜W(xué)合成類糖液色素,主要為反應(yīng)過程中糖高溫分解產(chǎn)物、副反應(yīng)產(chǎn)物等。色素成分復(fù)雜,分子量大小不一。雖然通過控制糖液溫度、pH、氧氣等工藝條件,可以降低糖液色度,但脫色工藝仍是提高產(chǎn)品質(zhì)量必不可少的工藝步驟。


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上圖:博納科技某母乳寡糖發(fā)酵澄清液脫色


脂溶性色素通常采用活性炭吸附、大孔吸附樹脂吸附效果較好,但也存在產(chǎn)品死吸附引起的低收率問題。水溶性色素采用非極性吸附材料吸附效果較差,通常需要采用離子交換樹脂吸附脫色、氧化脫色和膜過濾脫色。這些脫色方法各有利弊。


大宗產(chǎn)品如甘蔗糖液脫色,傳統(tǒng)方法采用澄清工藝實(shí)現(xiàn),通過加石灰乳、通二氧化碳、通二氧化硫等實(shí)現(xiàn)糖液的基本脫色,但存在固廢含量高、操作復(fù)雜、最終產(chǎn)品色度高等問題,需要通過重結(jié)晶工藝實(shí)現(xiàn)精制白糖的生產(chǎn);現(xiàn)代制糖工業(yè),已有較多的膜過濾澄清脫色工藝研究,膜過濾脫色所得產(chǎn)品質(zhì)量顯著高于傳統(tǒng)方法。


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上圖:博納科技某核糖反應(yīng)液脫色


目前,發(fā)酵來源糖如母乳寡糖、乙酰氨糖、肌醇、糖醇類、玻色因及中間體,化學(xué)合成來源的葡萄糖衍生物、核糖類似物、玻色因等,采用膜過濾脫色,均已有規(guī)?;a(chǎn)應(yīng)用。


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上圖:博納科技某氨糖發(fā)酵澄清液脫色


膜過濾主要依靠有機(jī)膜的截留分子量和荷電性,利用色素分子量和極性差異實(shí)現(xiàn)糖液脫色。脫色膜元件具有精度高、孔徑范圍廣、材質(zhì)多樣等特點(diǎn),脫色膜過濾設(shè)備采用錯(cuò)流過濾,不易形成凝膠層,可有效避免濃差極化現(xiàn)象,且易于實(shí)現(xiàn)高壓、高濃度操作。針對(duì)不同的物料性質(zhì),總能找到脫色效果優(yōu)異的脫色膜。


脫色膜通常選擇不同精度的超濾膜、納濾膜。選擇依據(jù)綜合考慮糖產(chǎn)品和色素物質(zhì)的理化性質(zhì)、料液中各物質(zhì)的種類、濃度、溶劑條件等。糖產(chǎn)品與色素物質(zhì)的差異越大越容易進(jìn)行膜的選擇,色素種類越少膜過濾脫色效果越好。植物提取和發(fā)酵來源的糖液成分復(fù)雜,采用脫色膜過濾可截留脂溶性色素、黑色素,但仍有一些小分子色素和糖產(chǎn)品差異較小,需要聯(lián)合其他工藝方法徹底脫除。


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上圖:博納科技某糖苷發(fā)酵澄清液脫色


采用膜脫色法所得糖液經(jīng)濃縮結(jié)晶后,產(chǎn)品色素較低,蛋白及多糖殘留低,產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定。自動(dòng)化的膜過濾設(shè)備極大減輕了操作強(qiáng)度,極大的減少了工藝助劑用量,減輕了環(huán)保壓力。


博納科技多年來以客戶需求為導(dǎo)向,致力于膜分離技術(shù)的應(yīng)用工藝開發(fā),將工藝、膜與設(shè)備相結(jié)合,積累了豐富的產(chǎn)品純化經(jīng)驗(yàn)和工程化放大經(jīng)驗(yàn)。