活性炭用于果膠脫色精制的研究

張皓（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅蘭州730030）

活性炭用于果膠脫色精制的研究

張皓（西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅蘭州730030）

果膠有著很大的市場(chǎng)，且需求量逐年增加。隨著愈加苛刻的市場(chǎng)需求，果膠的脫色精制就顯得尤為重要了。雖然在果膠脫色方面有著很多脫色劑可選，但無(wú)毒無(wú)害、價(jià)格低廉的活性炭脫色劑仍有著很大的市場(chǎng)。在實(shí)際的加工生產(chǎn)中，果膠的脫色精制往往靠果膠的透明度來(lái)判斷，而在這過(guò)程中又大多是依賴(lài)人的眼睛來(lái)大致判斷。因此，本文就活性炭的用量和脫色時(shí)間進(jìn)行了研究，在最低的花銷(xiāo)下為果膠的快速脫色提供了實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)。

活性炭；果膠；果膠脫色；透光率

果膠脫色過(guò)程中最重要的三項(xiàng)指標(biāo)是：脫色劑用量、脫色溫度、脫色時(shí)間。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程發(fā)現(xiàn)，脫色溫度大都穩(wěn)定在60～65℃的范圍內(nèi)，而脫色劑用量和脫色時(shí)間的選擇大都依賴(lài)生產(chǎn)直覺(jué)。

大孔脫色樹(shù)脂是近年來(lái)使用比較廣泛的脫色劑，但大孔脫色樹(shù)脂在安全性及性價(jià)比上都不如活性炭，因此本項(xiàng)目對(duì)活性炭用于果膠脫色進(jìn)行了初步的研究，并得出了脫色方法。

1 藥品與儀器

試劑（均為AR級(jí)）：鹽酸、亞硫酸、磷酸、無(wú)水乙醇、活性炭。

儀器：萬(wàn)能粉碎機(jī)（常州市樂(lè)華干燥設(shè)備有限公司）、恒溫水浴鍋（上海精學(xué)科學(xué)儀器有限公司）、DZF-1ASB型真空干燥箱（北京科偉永興儀器有限公司）、SHZ-D(III)循環(huán)水式多用真空泵（河南省予華儀器有限公司）、LXJ-Ⅱ離心沉淀機(jī)（上海醫(yī)用分析儀器廠）、超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）。

2 果膠的制備

將蘋(píng)果放入粉碎機(jī)粉碎，把果渣置于40℃的水中（10倍體積）浸泡30 min，再用40℃的水洗滌3～4次，除去可溶性糖和色素等雜質(zhì)，除水過(guò)濾，將果渣放在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，在60℃的溫度下烘干，至吸水紙按壓無(wú)明顯水分時(shí)停止烘干操作。

取果渣5.00g，按固液比為1：20的比例加入蒸餾水，以磷酸亞硫酸混合液（1：2）為萃取劑，pH值調(diào)節(jié)為2.0，超聲波頻率采用50kHz，在70℃的水浴條件下加熱攪拌80min。

3 活性炭脫色

分別稱(chēng)取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g活性炭粉末加入到100mL果膠液中，在60℃、保溫適當(dāng)時(shí)間的條件下進(jìn)行脫色處理。最后在4000r/min的轉(zhuǎn)速下離心0.5h把活性炭除去。

取經(jīng)過(guò)脫色處理后的果膠液，測(cè)定果膠的得率和透光率，以此為指標(biāo)比較脫色效果。

4 結(jié)果與討論

4.1 活性炭用量對(duì)脫色的影響

不同質(zhì)量的活性炭，對(duì)脫色效果有著較大的影響。當(dāng)活性炭的用量不斷增加時(shí)，活性炭對(duì)果膠的脫色能力愈強(qiáng)，但是果膠的得率卻不斷減少。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)活性炭的用量為2.0g時(shí)，有著較好的透光率和果膠得率。

圖1 活性炭用量對(duì)透光率的影響

圖2 活性炭用量對(duì)果膠得率的影響

4.2 脫色時(shí)間對(duì)脫色的影響

在100ml的果膠液中加入2.0g活性炭，在60℃的條件下分別保溫10、20、30、40、50min。經(jīng)過(guò)離心脫碳后分別測(cè)其透光率和果膠得率。

圖3 脫色時(shí)間對(duì)透光率的影響

圖4 脫色時(shí)間對(duì)果膠得率的影響

當(dāng)脫色時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，果膠的脫色效果越好，但果膠的得率也同樣的不斷減少。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)脫色時(shí)間為20min時(shí)，有著較好的透光率和果膠得率。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以明顯的看出，活性炭用量的增多和脫色時(shí)間的邊長(zhǎng)均會(huì)導(dǎo)致果膠得率的降低，這表明果膠的脫色精制是可行的。同時(shí)，活性炭用量和脫色時(shí)間對(duì)果膠透光率的影響也是有選擇性的，即增加到相應(yīng)點(diǎn)時(shí)將不再變化。

5 展望

同果膠的脫色精制一樣，在很多物質(zhì)的精制再加工方面，只尋找新的處理劑并不是最好的選擇。從某方面說(shuō)，傳統(tǒng)的物質(zhì)還是具有很大的使用提升空間的。如何將舊物進(jìn)行改造升級(jí)或?qū)κ褂梅椒▋?yōu)化，將會(huì)是未來(lái)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要研究方向之一。

[1]楊本華，要曉麗.蘋(píng)果果膠提取工藝研究[J].山東化工, 2015,22.

[2]徐金瑞，劉興華，柳艷霞.蘋(píng)果渣提取果膠脫色新工藝的研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2004,06.

[3]周盡花，周春山.大孔吸附樹(shù)脂法柚皮果膠脫色工藝研究[J].離子交換與吸附,2005,06.

張皓（1995-），男（漢族），現(xiàn)就讀于西北民族大學(xué)化工學(xué)院