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          膜過(guò)濾濃縮工藝之天然色素提取

          2020-08-24 09:22:55 nvg75541108 416

          木糖是木聚糖的一個(gè)組分,木聚糖廣泛存在于植物中,目前我們國家木糖提取原料主要有玉米芯和甘蔗渣?,F有的木糖生產(chǎn)工藝主要為酸水解玉米芯制木糖,但得到的水解液木糖濃度低,現有工藝中主要通過(guò)蒸汽濃縮的方式完成木糖離交液的濃縮。但這種方式往往需消耗大量的蒸汽,造成高能耗,增加了生產(chǎn)成本,同時(shí),濃縮周期也比較長(cháng),生產(chǎn)效率低下,隨著(zhù)膜分離技術(shù)的發(fā)展,膜分離技術(shù)結合傳統蒸汽濃縮技術(shù)可以有效的減少蒸汽的消耗,降低能耗,節約生產(chǎn)成本。而膜濃縮出來(lái)的水,顏色趨于無(wú)色潔凈,可回用于前端酸解工序,節省生產(chǎn)用水,降低廢水排放量。

            木糖生產(chǎn)工藝流程

            在天然色素提取過(guò)程中,經(jīng)過(guò)離心、精濾等方式處理,后期結合單效、多效濃縮、減壓真空濃縮等方式,對提取液進(jìn)行濃縮和除雜,以獲得我們需要的有效成分。在生產(chǎn)工藝中往往用到很多的過(guò)濾方式,常用的精濾、板框等死端過(guò)濾,由于提取液中含有大量的溶解性大分子雜質(zhì),如:大分子蛋白、鞣質(zhì)、多糖等,傳統過(guò)濾方法只能實(shí)現提取液的暫時(shí)澄清,久置過(guò)程中,這些溶解性雜質(zhì)仍然會(huì )析出產(chǎn)生沉淀,導致成品出現分層、返渾等現象,極大的影響了產(chǎn)品品質(zhì)。

            

          膜濃縮分離


            天然色素提取傳統工藝劣勢

            1、濃縮過(guò)程沒(méi)有除雜、提高產(chǎn)品純度的優(yōu)勢。

            2、統工藝,人工勞動(dòng)強大,增加了大量的人工成本。

            3、濾除雜精度低,效果不穩定,產(chǎn)品品質(zhì)差,貨架期短。

            4、備自動(dòng)化程度低,操作繁瑣,容易出現污染。

            5、材使用量大,生產(chǎn)成本高。

            6、素久置出現分層、返渾等現象。

            

          膜濃縮分離


            天然色素提取膜過(guò)濾濃縮工藝過(guò)程

            提取液通過(guò)預處理去除部分固性雜質(zhì)(常用過(guò)濾方式有板框過(guò)濾/離心等),然后經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾,去除前工序中溶解的蛋白、鞣質(zhì)、大分子多糖等雜質(zhì),徹底實(shí)現料液的澄清,澄清后的料液進(jìn)入膜濃縮系統,濃縮膜截留色素,使小分子的無(wú)機鹽、水分及其他雜質(zhì),實(shí)現濃縮脫水以及除雜質(zhì)的雙重目的。

            天然色素提取膜過(guò)濾濃縮工藝

            天然色素提取液→離心/板框→超濾膜除雜→膜濃縮→后續工藝

            

          膜濃縮分離


            天然色素提取膜過(guò)濾濃縮工藝優(yōu)勢

            1、濾精度高,徹底去除溶液中的大分子蛋白、鞣質(zhì)、淀粉、植物纖維等,提高提取液的澄清度,避免成品久置產(chǎn)生沉淀,延長(cháng)貨架期,提高產(chǎn)品澄明度。

            2、用壽命長(cháng),運行成本低。

            3、生清洗容易,維護成本低。

            4、濃縮的成本只有熱濃縮的1/5左右,極大的節省了企業(yè)的成本。

            5、過(guò)篩分過(guò)濾使提取液中分子質(zhì)量更為集中,久置不會(huì )出現分層。

            6、縮的同時(shí),脫除小分子雜質(zhì)及無(wú)機鹽,提高產(chǎn)品品質(zhì)。

            

          膜濃縮分離


            天然色素提取膜過(guò)濾濃縮應用領(lǐng)域

            1、菜紅膜提取濃縮

            2、曲紅膜提取濃縮

            3、子黃膜提取濃縮

            4、卜紅膜提取濃縮

            5、黃膜提取濃縮

            6、色素膜提取濃縮

            在水解液凈化過(guò)程中,采取了一次中和一次離子交換工藝,在這個(gè)工藝的基礎上,又加了一次氫化液離子交換,就變成了一次中和脫酸二次交換工藝,都屬于中和脫酸工藝。我們知道,在木糖醇生產(chǎn)過(guò)程中,玉米芯首先要水解生產(chǎn)水解液,水解時(shí)要加催化劑—硫酸,而水解后,硫酸就存在于水解液中,但在生產(chǎn)過(guò)程中,這部分硫酸必須除去,顧名思義中和脫酸工藝就是用中和的方法將酸除去,中和劑通常用碳酸鈣。硫酸被碳酸鈣中和成石膏—硫酸鈣,硫酸鈣在水中的溶解度很小,絕大部分石膏都成為沉淀經(jīng)過(guò)濾除去。

            

          木糖生產(chǎn)工藝


            木糖生產(chǎn)工藝優(yōu)缺點(diǎn)

            木糖生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單,酸堿消耗低,可降低成本,設備也比較簡(jiǎn)單,易操作,投資少。但由于它是初始工藝,必然有不足之處,它的缺點(diǎn)主要來(lái)至工藝本身,眾所周知,石膏雖然在水中的溶解度小,也不是絕對不溶解,在進(jìn)入下個(gè)濃縮工序時(shí),隨著(zhù)水解液變濃,石膏在水解液中濃度也變大,呈過(guò)飽和狀態(tài),此時(shí)就有一部分石膏又沉淀出來(lái),沉積在蒸發(fā)器的管壁上,形成隔熱層,降低蒸發(fā)效力,浪費蒸汽,降低設備利用率。 由于,這層結垢很難除去,特別是很難用化學(xué)方法除去,不得不用機械法清除結垢,不但麻煩,而且勞動(dòng)強度很大,對設備也有不同程度的損傷,降低設備的使用壽命。

            膜法濃縮木糖一次離交液工藝過(guò)程

            木糖水解液→石灰沉淀→活性炭脫色→壓濾→一次離子交換→膜濃縮→一次蒸發(fā)濃縮→二次活性炭脫色→二次離子交換→二次蒸發(fā)濃縮→三次蒸發(fā)濃縮→結晶→離心分離→烘干→包裝→成品

            

          木糖生產(chǎn)工藝


            膜工藝濃縮技術(shù)優(yōu)勢

            1、濃縮膜可以有效的截留木糖等有效成分而透出水,達到濃縮的目的。

            2、濃縮透過(guò)水澄清透亮,可以用于提取回用,節約水資源,減少污水排放。

            3、膜濃縮是一種低溫濃縮,不需要額外的加熱,因此,膜濃縮可以節省大量的蒸汽,降低能源消耗,降低生產(chǎn)成本。

            4、膜濃縮過(guò)程也會(huì )產(chǎn)生一定的熱量,濃縮同時(shí)可使木糖離交液的溫度升高,可降低下一步濃縮升溫所帶來(lái)的蒸汽消耗。

            5、膜工藝過(guò)程無(wú)污染物排放,減輕了廢水排放的壓力,減少廢水處理的投資。

            6、自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單方便,在線(xiàn)清洗,降低勞動(dòng)強度。

            7、膜元件有完善的操作、清洗、保養說(shuō)明和方法,使用壽命長(cháng)、降低膜的消耗成本。


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