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  • 膜過濾濃縮工藝之天然色素提取

    2020-08-24 09:22:55 nvg75541108 60

    木糖是木聚糖的一個組分,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,增加了生產成本,同時,濃縮周期也比較長,生產效率低下,隨著膜分離技術的發展,膜分離技術結合傳統蒸汽濃縮技術可以有效的減少蒸汽的消耗,降低能耗,節約生產成本。而膜濃縮出來的水,顏色趨于無色潔凈,可回用于前端酸解工序,節省生產用水,降低廢水排放量。

      木糖生產工藝流程

      在天然色素提取過程中,經過離心、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,對提取液進行濃縮和除雜,以獲得我們需要的有效成分。在生產工藝中往往用到很多的過濾方式,常用的精濾、板框等死端過濾,由于提取液中含有大量的溶解性大分子雜質,如:大分子蛋白、鞣質、多糖等,傳統過濾方法只能實現提取液的暫時澄清,久置過程中,這些溶解性雜質仍然會析出產生沉淀,導致成品出現分層、返渾等現象,極大的影響了產品品質。

      

    膜濃縮分離


      天然色素提取傳統工藝劣勢

      1、濃縮過程沒有除雜、提高產品純度的優勢。

      2、統工藝,人工勞動強大,增加了大量的人工成本。

      3、濾除雜精度低,效果不穩定,產品品質差,貨架期短。

      4、備自動化程度低,操作繁瑣,容易出現污染。

      5、材使用量大,生產成本高。

      6、素久置出現分層、返渾等現象。

      

    膜濃縮分離


      天然色素提取膜過濾濃縮工藝過程

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

      天然色素提取膜過濾濃縮工藝

      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


      天然色素提取膜過濾濃縮工藝優勢

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

      2、用壽命長,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,極大的節省了企業的成本。

      5、過篩分過濾使提取液中分子質量更為集中,久置不會出現分層。

      6、縮的同時,脫除小分子雜質及無機鹽,提高產品品質。

      

    膜濃縮分離


      天然色素提取膜過濾濃縮應用領域

      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

      在水解液凈化過程中,采取了一次中和一次離子交換工藝,在這個工藝的基礎上,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,在木糖醇生產過程中,玉米芯首先要水解生產水解液,水解時要加催化劑—硫酸,而水解后,硫酸就存在于水解液中,但在生產過程中,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過濾除去。

      

    木糖生產工藝


      木糖生產工藝優缺點

      木糖生產工藝比較簡單,酸堿消耗低,可降低成本,設備也比較簡單,易操作,投資少。但由于它是初始工藝,必然有不足之處,它的缺點主要來至工藝本身,眾所周知,石膏雖然在水中的溶解度小,也不是絕對不溶解,在進入下個濃縮工序時,隨著水解液變濃,石膏在水解液中濃度也變大,呈過飽和狀態,此時就有一部分石膏又沉淀出來,沉積在蒸發器的管壁上,形成隔熱層,降低蒸發效力,浪費蒸汽,降低設備利用率。 由于,這層結垢很難除去,特別是很難用化學方法除去,不得不用機械法清除結垢,不但麻煩,而且勞動強度很大,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→一次蒸發濃縮→二次活性炭脫色→二次離子交換→二次蒸發濃縮→三次蒸發濃縮→結晶→離心分離→烘干→包裝→成品

      

    木糖生產工藝


      膜工藝濃縮技術優勢

      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,降低生產成本。

      4、膜濃縮過程也會產生一定的熱量,濃縮同時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的蒸汽消耗。

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

      6、自動化程度高,操作簡單方便,在線清洗,降低勞動強度。

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


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