鋅離子強化二級磷浮法對原糖回溶糖漿脫色的研究

田鑫莉 蒙秋柏 李利軍 程昊

摘? 要：為研究鋅離子強化二級磷浮法對原糖回溶糖漿的脫色效果，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的原糖回溶糖漿為研究對象，以脫色率為指標(biāo)，通過單因素實驗分別考察了鋅離子質(zhì)量濃度、磷酸質(zhì)量濃度、反應(yīng)溫度及pH等因素對脫色率的影響，并通過正交試驗獲得最優(yōu)的工藝條件;同時，結(jié)合Zeta電位、紅外吸收光譜、XRD等表征手段就相關(guān)機理進(jìn)行了探討。實驗結(jié)果表明：在一級氣浮磷酸、鋅離子質(zhì)量濃度分別控制到400 mg/L、200 mg/L、一級pH值9.0、溫度50 ℃，二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度控制到300 mg/L、pH值7.4、溫度100 ℃的條件下，糖汁脫色率達(dá)到82.5%，鋅離子強化二級磷浮法對原糖回溶糖漿脫色效果顯著。

關(guān)鍵詞：鋅離子;回溶糖漿;磷浮法;脫色率;單因素實驗;正交試驗

中圖分類號：TS241;TS244? ? ? ? ? DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2022.02.012

0? ? 引言

受原料產(chǎn)量和成本的限制，我國每年需進(jìn)口大量的原糖;同時，國內(nèi)部分糖廠開始采用兩步法制糖工藝，因此，利用原糖生產(chǎn)精制糖成為制糖行業(yè)的重要發(fā)展方向。原糖回溶糖漿的脫色是原糖生產(chǎn)精制糖的關(guān)鍵[1]。目前，關(guān)于原糖回溶糖漿的脫色方法及工藝主要有亞硫酸法、碳酸法、磷浮法、離子交換樹脂法、活性碳和骨灰吸附法、過氧化氫或臭氧氧化法、膜法以及電解氣浮法[2-4]，由于這些工藝方法存在成本高、設(shè)備投資大、生產(chǎn)綠色化程度不高、脫色效率不高等問題，因此，研究和開發(fā)原糖脫色新工藝對我國制糖行業(yè)發(fā)展有重要意義。

鋅是維持動植物正常生理功能和生化代謝所必需的微量元素[5]，其中硫酸鋅可作為食品添加劑[6]。本實驗室曾提出硫酸鋅-石灰法對赤砂糖回溶糖汁的脫色工藝[7]，其原理是硫酸鋅在加入石灰乳的堿性糖汁中可原位生成氫氧化鋅膠粒和微溶性的硫酸鈣顆粒，氫氧化鋅膠粒表面呈較高的正電荷，對糖汁中帶負(fù)電荷的膠粒及色素分子具有較強的吸附作用;同時，硫酸鈣微粒對糖汁中的色素等非糖雜質(zhì)也具有一定的吸附作用，因此，硫酸鋅-石灰法對糖汁具有較好的脫色作用，而且原位生成氫氧化鋅的pH值范圍為8～10[8]，調(diào)節(jié)糖漿pH值，消耗石灰乳的量不大，同時鋅離子的用量較小，因此，硫酸鋅-石灰法清凈糖漿的成本較低，值得進(jìn)一步研究。但采用絮凝沉降法分離氫氧化鋅絮體，存在沉降速度慢、絮凝物體積大等問題。磷浮法屬于典型的氣浮法，廣泛地用于糖汁的清凈或脫色[9-10]。氣浮法分離氫氧化鋅絮凝物，具有分離速度快、浮渣體積小等特點[11]。為此，嘗試以鋅離子強化二級磷浮法工藝，即通過原位生成的氫氧化鋅膠粒對色素有較強的吸附作用來強化磷浮法的脫色效果。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的原糖回溶糖漿為研究對象，研究鋅離子強化二級磷浮法對原糖回溶糖漿的脫色效果，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計正交試驗對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，鋅離子強化二級磷浮法對原糖回溶糖漿具有較強的脫色效果。同時結(jié)合Zeta電位、紅外吸收光譜等對相關(guān)機理進(jìn)行了探討。

1? ? 材料與儀器

1.1? ?實驗原料與試劑

原糖回溶糖漿，柳州市露塘糖業(yè)有限責(zé)任公司;七水合硫酸鋅，AR，光華科技股份有限公司;氧化鈣，AR，天津市大茂試劑廠;磷酸、氫氧化鈉、濃鹽酸，AR，西隴化工股份有限公司;陰離子聚丙烯酰胺，相對分子質(zhì)量為1.8×105，AR，西隴化工股份有限公司。

1.2? ?實驗儀器與設(shè)備

本研究采用的實驗儀器與設(shè)備如表1所示。

表1? ?儀器設(shè)備表

[名稱 型號 廠商 電子天平 FA2104 常州市幸運電子設(shè)備有限公司 分析天平 AR124CN型 奧豪斯儀器上海有限公司 阿貝折射儀 WAJ-2S 上海平軒科學(xué)儀器有限公司 pH計 pHS-25型 上海雷磁儀器廠 紫外可見分光

光度計 Evolution 220 美國THERMO Zeta電位分析儀 Nano-ZS90型 英國馬爾文公司 傅里葉變換紅外光譜儀 FT-IR 美國海洋光學(xué)公司 X射線衍射儀 D8AA25 德國Bruker 廚房機械料理機 JYL-C50T 九陽股份有限公司 ]

2? ? 實驗方法

2.1? ?工藝流程

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的原糖回溶糖漿，并取200 mL置于500 mL燒杯中，磁力攪拌均勻，加入400 mg/L 8.5%磷酸溶液，再加入200 mg/L的七水硫酸鋅（固體），溶解并混合均勻后，用石灰乳調(diào)節(jié)pH至9.0，并加熱至50 ℃后，倒入料理機中機械打氣15 s，倒入加有2 mg/L PAM的250 mL量筒中，進(jìn)行一次氣浮;取浮渣下的初清汁于500 mL燒杯中，磁力攪拌，加入300 mg/L 8.5%磷酸溶液，用石灰乳調(diào)節(jié)pH至7.4，加熱煮沸，倒入果汁攪拌機進(jìn)行機械打氣，倒入加有2 mg/L PAM的250 mL量筒中，進(jìn)行二次氣浮;取浮渣下的清汁，用稀鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液中和pH值為7.0后，用0.45 μm微孔膜過濾，于420 nm波長處測定吸光度。工藝流程圖如圖1所示。

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圖1? ? 工藝流程圖

2.2? ?單因素實驗

為獲得最佳的糖汁脫色效果，分別考察硫酸鋅（按鋅離子計）質(zhì)量濃度，一級氣浮磷酸質(zhì)量濃度、pH值、反應(yīng)溫度，二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度、pH值等因素對30%原糖回溶糖漿脫色率的影響。設(shè)計實驗方案見表2—表3。

2.3? ?正交試驗

綜合考慮單因素實驗結(jié)果，選取鋅離子質(zhì)量濃度、一級氣浮磷酸質(zhì)量濃度、二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度及pH值等對糖漿脫色效果影響顯著的4個因素，按四因素三水平L9（43）安排正交試驗。

2.4 分析方法

2.4.1? ?脫色率計算方法

脫色率[D]由下式計算得出：

[D=（IU前-IU后）/IU前×100%] ，

式中：[D]為脫色率，%;[IU前]為處理前糖液色值;[IU后]為處理后糖液色值。

2.4.2? ? Zeta電位測定

采用Nano-ZS90型Zeta電位分析儀分別測定原糖回溶糖漿、處理后糖汁以及純水（空白對照）的Zeta電位。

2.4.3? ? 紅外光譜測定

利用紅外光譜儀對洗滌干燥后的絮凝物進(jìn)行表征，結(jié)合圖譜分析絮體中可能存在的有機物質(zhì)。

2.4.4? ? X射線衍射測定

利用X射線衍射儀對洗滌干燥后的絮凝物進(jìn)行表征，結(jié)合圖譜分析絮體的晶相情況。

3? ? 結(jié)果與討論

3.1? ?單因素實驗

單因素實驗結(jié)果如圖2—圖7所示。

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圖2? ?一級磷酸質(zhì)量濃度的影響

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圖3? ? 鋅離子質(zhì)量濃度的影響

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圖4? ? 一級pH的影響

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圖5? ?一級溫度的影響

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圖6? ? 二級磷酸質(zhì)量濃度的影響

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圖7? ? 二級pH的影響

由圖2可知，脫色率隨磷酸質(zhì)量濃度的增加而增大。這是因為隨著磷酸質(zhì)量濃度的增大，原位生成磷酸鈣和磷酸鋅等膠粒的量也隨之增大，對糖汁中的色素等非糖雜質(zhì)吸附量也隨之增大，當(dāng)磷酸質(zhì)量濃度達(dá)到350 mg/L時，脫色率達(dá)到最大值;繼續(xù)增大磷酸質(zhì)量濃度，脫色率開始降低。這是因為磷酸質(zhì)量濃度繼續(xù)增大，生成過多的磷酸鋅，導(dǎo)致對色素等非糖雜質(zhì)吸附作用更強的氫氧化鋅膠粒生成量減少，因此，脫色率降低。

由圖3可知，隨鋅離子質(zhì)量濃度的增加，脫色率逐步增大，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到200 mg/L時脫色率達(dá)到峰值。這是因為隨鋅離子質(zhì)量濃度的增加，原位生成氫氧化鋅膠粒的量增多，對糖汁中色素等非糖雜質(zhì)的吸附量增大。當(dāng)鋅離子質(zhì)量濃度達(dá)到200 mg/L后，繼續(xù)增大鋅離子的質(zhì)量濃度，導(dǎo)致原位生成磷酸鋅膠粒的量增多，吸附在氫氧化鋅膠粒表面，降低了氫氧化鋅膠粒對色素等非糖雜質(zhì)的吸附，導(dǎo)致脫色率逐步降低。

由圖4可知，一級氣浮pH值在8.0～9.0時，脫色率隨pH值的增大而增大，在pH為9.0時，脫色率達(dá)到最大值;繼續(xù)增大pH值，脫色率開始逐漸降低。這是因為隨著pH值的增大，原位生成氫氧化鋅的量增大，可吸附更多的色素雜質(zhì)，因此，脫色率不斷增大。繼續(xù)增大pH值，導(dǎo)致原位生成氫氧化鋅膠粒的溶解[12]，對色素等非糖雜質(zhì)的吸附反而減少;同時pH的升高，過高的OH-濃度壓縮了氫氧化鋅膠粒表面的雙電層，降低了氫氧化鋅膠粒表面的正電荷密度[13]，削弱了氫氧化鋅膠粒對負(fù)電荷色素分子的吸附作用。

由圖5可知，當(dāng)一級氣浮溫度從室溫升高到50 ℃時，脫色率顯著增大。這是由于隨著溫度的升高，反應(yīng)速度加快，糖汁中原位生成的氫氧化鋅和磷酸鈣的量增多，吸附糖汁中色素等非蔗糖成分增多，因此，脫色率隨溫度升高而增大。當(dāng)溫度大于50 ℃時，繼續(xù)升高溫度，脫色率有所降低。這是由于氫氧化鋅和磷酸鈣對色素等非蔗糖成分的吸附為放熱過程，溫度升高，導(dǎo)致色素等非蔗糖成分的脫附速度大于吸附速度，因此，脫色率有所降低。當(dāng)溫度超過60 ℃后，脫色率又開始緩慢提高，最后趨于穩(wěn)定。這是因為溫度繼續(xù)升高，有利于吸附或包埋有色素的絮體從糖汁中氣浮分離，脫色率有所提高，最后趨于穩(wěn)定。

由圖6可知，脫色率隨磷酸質(zhì)量濃度的增加而增大，當(dāng)磷酸質(zhì)量濃度達(dá)到300 mg/L時，脫色率達(dá)到最大值;繼續(xù)增大磷酸質(zhì)量濃度，脫色開始降低。這是因為隨磷酸質(zhì)量濃度的增加，生成更多的磷酸鈣膠粒，有利于吸附色素等非糖雜質(zhì)，因此，脫色率隨磷酸質(zhì)量濃度的增大而逐漸提高。當(dāng)磷酸質(zhì)量濃度超過300 mg/L后，生成的磷酸鈣膠粒過多，在絮凝劑的作用下生成的磷酸鈣絮體增多，不利于氣浮分離，導(dǎo)致吸附有色素雜質(zhì)的磷酸鈣膠粒在糖汁中的殘留量增大，因此，脫色率反而降低。

由圖7可知，隨著二級氣浮pH值的升高，脫色率不斷增大，在pH值為7.8時，脫色率達(dá)到最大值;繼續(xù)增大pH值，脫色率開始下降。這是因為隨二級氣浮pH值的升高，生成磷酸鈣膠粒的量增多，吸附的色素雜質(zhì)也隨之增多，因此，脫色率不斷增大。當(dāng)二級氣浮pH值超過7.8后，導(dǎo)致糖汁中過多的鈣離子與色素絡(luò)合，不利于磷酸鈣膠粒的吸附和氣浮分離，因此，脫色率有下降趨勢。

3.2? ?正交試驗

綜合分析單因素實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)一級氣浮磷酸質(zhì)量濃度、硫酸鋅質(zhì)量濃度、二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度和二級氣浮pH值4個因素對脫色率的影響顯著。根據(jù)實驗結(jié)果，從節(jié)約能耗和減少石灰乳用量角度考慮選擇一級溫度為50 ℃，一級pH為9.0。根據(jù)單因素實驗結(jié)果，分別選取這4個因素脫色率較高的3個水平L9（43）安排正交試驗，如表4—表5? ? ? 所示。

表4? ? 因素水平表

[水平 1 2 3 ? ? ?一級氣浮磷酸質(zhì)量濃度（A）/（mg?L-1） 300 350 400 ? ? ?鋅離子質(zhì)量濃度（B）/（mg?L-1） 100 200 300 ? ? ?二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度（C）/（mg?L-1） 250 300 350 ? ? ?二級氣浮pH值（D） 7.4 7.8 8.2 ]

表5? ? 正交試驗結(jié)果

[序號 A B C D 脫色率/% 1 2 3 1 3 63.23 2 1 3 3 2 65.38 3 3 2 1 2 64.82 4 3 3 2 1 72.37 5 1 2 2 3 68.20 6 2 1 2 2 62.80 7 2 2 3 1 68.74 8 3 1 3 3 66.50 9 1 1 1 1 65.47 k1 66.35 64.92 64.51 68.86 k2 64.92 67.25 67.79 64.33 k3 67.90 67.00 66.87 65.98 極差R ? 2.98 ? 2.33 ? 2.87 ? 4.53 主次因素 D[>]A[>]C[>]B 最優(yōu)組合 A3B2C2D1 ]

由正交試驗結(jié)果可知，最佳組合為A3B2C2D1，即一級氣浮磷酸質(zhì)量濃度到400 mg/L，鋅離子質(zhì)量濃度為200 mg/L，一級氣浮的pH值為9.0，一級氣浮溫度為50 ℃;二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度控制到300 mg/L，二級氣浮pH值為7.4，二級氣浮溫度為100 ℃。在此條件下，經(jīng)實驗驗證得到糖汁脫色率可達(dá)82.5%，結(jié)果理想，表明該方案具有可行性。

3.3? ?脫色率對比

原糖不同脫色方法脫色率如表6所示，與原糖其他脫色方法相比較，鋅離子強化磷浮法的脫色率明顯較高。

表6? ?脫色率對比

[方法 脫色率 磷浮工藝 60～70 碳法 [>]50 活性炭 50～75 臭氧 55.34 過氧化氫 66.90 含炭煉糖濾泥用于原糖廠濾汁的脫色研究 75.00 球形多孔硅酸鎂制備及其糖汁脫色應(yīng)用 69.80 鋅離子強化磷浮法 82.50 ]

4? ? 機理討論

4.1? ?Zeta電位分析

Zeta電位是表征膠體體系穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，Zeta電位的絕對值高，膠粒間靜電斥力大，膠體體系穩(wěn)定;反之，Zeta電位絕對值小時，膠粒間靜電斥力小，膠體體系不穩(wěn)定，易發(fā)生聚沉[14-15]。由表7可知，原糖回溶糖漿的Zeta電位為-3.750 mV，這說明原糖回溶糖漿中的膠粒帶負(fù)電荷。加入磷酸后，Zeta電位為-0.198 mV，在加入硫酸鋅后，Zeta電位變?yōu)?0.110 mV。這主要是由于磷酸和硫酸鋅電離產(chǎn)生正電荷的氫離子和鋅離子，壓縮了糖汁中帶負(fù)電荷膠粒表面的雙電層，導(dǎo)致糖汁體系Zeta電位的絕對值變小。同時，由表7可知，水介質(zhì)中氫氧化鋅膠粒和磷酸鈣膠粒的Zeta電位分別為+5.360 mV、+4.470 mV，表明這2種膠粒表面呈較高的正電荷，對呈負(fù)電荷的色素等非糖雜質(zhì)具有較強的吸附作用。因此，向含有磷酸和硫酸鋅的糖汁中加入石灰乳之后，原位生成帶正電荷的氫氧化鋅和磷酸鈣膠粒，通過靜電中和吸附糖汁中呈負(fù)電荷的色素等非糖雜質(zhì)，導(dǎo)致糖汁的Zeta電位絕對值變小，體系不穩(wěn)定，易發(fā)生絮凝。一次浮清汁的Zeta電位為-2.400 mV，表明其穩(wěn)定性較高。

表7? ?糖漿脫色過程中的Zeta電位值

[階段 Zeta電位 回溶糖漿（pH=5.9） -3.750 加入磷酸（pH=2.4） -0.198 加入硫酸鋅（pH=2.4） -0.110 加入石灰乳（pH=9.0） -1.250 一次浮清汁（pH=9.2） -2.400 水中氫氧化鋅（pH=9.0） +5.360 水中磷酸鈣（pH=7.4） +4.470 ]

4.2? ?絮體分析

4.2.1? ? 絮體的紅外吸收光譜

圖8和圖9分別為一級氣浮絮體和二級氣浮絮體的紅外吸收光譜圖。

由圖8可知，糖汁和純水中絮體的紅外吸收光譜出現(xiàn)了明顯變化，糖汁中的絮體在1 395 cm-1左右出現(xiàn)了明顯的雜峰為酚類有機物質(zhì)的C—O伸縮振動峰;在2 927.3 cm-1左右出現(xiàn)的新峰為—CH2基團中C—H鍵伸縮振動峰。由圖9可明顯看到，糖汁中絮體的紅外吸收光譜出現(xiàn)更多的雜峰，說明含有較多的有機物雜質(zhì)。對比糖汁和純水中絮體紅外光譜吸收峰的變化可知，糖汁中絮體吸附或包埋了糖汁中大量的色素等有機雜質(zhì)。

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圖8? ? 一級氣浮絮體的紅外吸收光譜

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圖9? ? 二級氣浮絮體的紅外吸收光譜

4.2.2? ? 絮體的X射線衍射圖譜

圖10和圖11分別為絮體在糖汁體系和純水體系中的XRD圖譜。

根據(jù)圖10，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，絮體的特征衍射峰主要為氫氧化鋅、磷酸氫鈣、磷酸鈣和蔗糖，其中衍射峰強度最高的是蔗糖晶體，其他吸附劑的衍射峰強度極低，說明相對于蔗糖，吸附劑的結(jié)晶度更低。由圖10與圖11的衍射峰強度對比可知，糖汁中絮體的結(jié)晶度遠(yuǎn)低于在純水中絮體的結(jié)晶度，表明糖汁中絮體吸附了較多的色素等非糖雜質(zhì)，導(dǎo)致結(jié)晶度明顯降低?？梢?，硫酸鋅-磷酸-石灰乳體系對糖漿的脫色機理主要為吸附或包埋。

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圖10? ? 糖汁中絮體的XRD圖譜

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圖11? ? 純水中絮體的XRD圖譜

5? ? 結(jié)論

鋅離子強化二級磷浮法對原糖回溶糖漿具有較好的脫色效果，最優(yōu)工藝條件為：一級氣浮磷酸質(zhì)量濃度達(dá)到400 mg/L，鋅離子質(zhì)量濃度達(dá)到200 mg/L，pH值為9.0，溫度為50 ℃;二級氣浮磷酸質(zhì)量濃度達(dá)到300 mg/L，pH值為7.4，溫度為100 ℃。在該工藝條件下，對30%原糖回溶糖漿的脫色率達(dá)到82.5%。

鋅離子強化二級磷酸浮法工藝的脫色機理是原位生成的氫氧化鋅膠粒具有較高的Zeta電位值，表面呈正電荷，對糖漿中呈負(fù)電荷的色素等非糖雜質(zhì)具有較強的吸附或包埋作用;吸附或包埋有色素等非糖雜質(zhì)的氫氧化鋅膠粒在絮凝劑作用下生成的絮體容易通過氣浮法分離，從而實現(xiàn)對磷浮法脫色效果的強化。

鋅離子強化二級磷浮法工藝具有脫色率高、成本低、操作簡單、綠色環(huán)保等優(yōu)點，在原糖清凈脫色方面具有重要的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]? ? ?謝凌波，鄧國強，徐光輝，等.含炭煉糖濾泥用于原糖廠濾汁的脫色研究[J].廣西糖業(yè)，2021（4）：18-22，36.

[2]? ? ?李存芝，李琳，扶雄，等.電解脫色原糖糖漿及其相關(guān)變化的研究[J].甘蔗糖業(yè)，2003（6）：20-24.

[3]? ? ?黃增寬.卷式超濾膜在精煉糖廠糖漿清凈中的初步研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2015.

[4]? ? ?田宗義.原糖澄清脫色新工藝的研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2014.

[5]? ? ?劉進(jìn)軍，劉 潔，任二軍，等.飼糧鋅源與水平對冬毛期公貂體重、 營養(yǎng)物質(zhì)消化率及氮代謝的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報，2013，25（9）：2168-2173.

[6]? ? 中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)：GB2760—2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[7]? ? ?李慰霞，張玉鵬，楊嵐風(fēng)，等.硫酸鋅-石灰法對赤砂糖回溶糖漿的脫色效果[J].食品工業(yè)，2019，40（4）：42-47.

[8]? ? ?程洪奎，郭大鵬.關(guān)于[Zn2+]/[ZnO[2-2]]與[H+]的關(guān)系式的探討[J].遼寧師院學(xué)報（自然科學(xué)版），1981（4）：22-24.

[9]? &nbsp; ?黃玉南，黃俊，孫瀟，等.復(fù)合型澄清劑在磷浮法清凈糖漿中的試驗[J].中國甜萊糖業(yè)，2009（2）：11-14.

[10]? ?陳生，何小芳，林鋒.采用糖漿低溫磷浮法降低白砂糖殘硫量的實踐[J].廣西糖業(yè)，2018（3）：35-37.

[11]? ?吳根樹，劉妍.氣浮法在污水處理中的應(yīng)用[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2003（1）：33-34，53.

[12]? ?劉荷想.pH值對粘膠纖維廢水鋅離子濃度的影響[J].人造纖維，2015，45（6）：26-28.

[13]? ?陳復(fù).水處理技術(shù)及藥劑大全[M].北京：中國石油出版社，2000.

[14]? ?向富友，李利軍，程昊.新生亞硫酸鈣在糖汁清凈過程中的機理[J].食品科學(xué)， 2017，38（23）：39-44.

[15]? ?蒙秋柏，毛祥，李利軍，等.糖汁的氧化鎂-亞硫酸法清凈工藝及其機理[J].食品工業(yè)，2021，42（2）：74-78.

Decolorization of redissolved syrup by zinc ion enhanced secondary phosphorus float method

TIAN Xinli1，2，3， MENG Qiubai1，2，3， LI Lijun*1，2，3， CHENG Hao1，2，3

（1. School of Biological and Chemical Engineering， Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou 545006， China; 2. Guangxi Key Laboratory of Green Processing of Sugar Resources （Guangxi University of

Science and Technology）， Liuzhou 545006， China; 3. Province and Ministry Co-sponsored Collaborative

Innovation Center of Sugarcane and Sugar Industry， Nanning 530004， China）

Abstract： The decolorization effect of zinc ion-enhanced secondary phosphorus float method on? ? ? ? redissolved syrup was studied. The redissolved syrup with a mass fraction of 30% was taken as the? ? ?research object with the decolorization rate as an indicator. Firstly， the single factor test was conducted to investigate the effects of zinc ion dosage， phosphoric acid dosage， reaction temperature and pH on? decolorization rate. Secondly， orthogonal test was carried out to obtain the optimal process conditions. Finally， related mechanism was discussed with Zeta potential， infrared absorption spectroscopy， XRD and other characterization methods. The test results show that the decolorization rate of sugar juice reaches 82.5% under the conditions that the dosage of primary air-floating phosphoric acid was 400 mg/L， the dosage of zinc ion 200 mg/L， the primary pH 9.0， the temperature 50 ℃， the dosage of secondary air-floating phosphoric acid 300 mg/L， the pH 7.4， the temperature 100 ℃. The zinc ion-enhanced? ? ?secondary phosphorus float method has a significant effect on the decolorization of the redissolved syrup.

Key words： zinc ion; redissolved syrup; phosphorus float method; decolorization rate; single factor test; orthogonal test

（責(zé)任編輯：于艷霞）