【背景及概述】[1][2]
亞硫酸鈣是一種白色結(jié)晶粉末，密度1.595，在100℃失去結(jié)晶水，在650℃分解，微溶于水。在空氣中緩慢氧化成硫酸鈣，在酸中分解產(chǎn)生二氧化硫。亞硫酸鈣是將二氧化硫通入石灰乳或石灰水或由亞硫酸鈉與硫酸鈣反應(yīng)制得。亞硫酸鈣能去除水中的余氯包括化合性余氯NH2Cl，NHCl2及NCl3和游離性余氯CLO-，HOCl，Cl2等，與傳統(tǒng)的活性炭相比，除氯效果更顯高效，安全，耐高溫，不滋生細(xì)菌等優(yōu)級點，在日本、韓國、馬來西亞、臺灣等東南亞國家和地區(qū)被大量應(yīng)用于各種水中去除余氯。亞硫酸鈣的性狀為白色結(jié)晶粉末，如果直接裝填于各種形式的濾罐或濾(容)器，流體阻力高，效率低，應(yīng)用困難。因此，亞硫酸鈣顆粒化，很重要。
目前，國內(nèi)市場上食品級顆粒亞硫酸鈣，亞硫酸鈣成份含量一般都低于85％，主要來自美國、日本、臺灣等地區(qū)。如美國的BSHAPK公司，臺灣溢友國際事業(yè)有限公。有研究公開了亞硫酸鈣的一種應(yīng)用，它是在粉末狀亞硫酸鈣中加入粘結(jié)劑，壓制成塊狀亞硫酸鈣，將制得的塊狀亞硫酸鈣放在洗衣機(jī)進(jìn)水通道中，使得流經(jīng)塊狀亞硫酸鈣的自來水中的游離余氯能與亞硫酸鈣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而除去游離氯。臺灣溢友公司則是燒制成顆粒狀的亞硫酸鈣陶瓷。這幾種形式產(chǎn)品，存在亞硫酸鈣成份含量低、單位體積裝填密度低、即時除氯效率低、單位克重或單位體積的亞硫酸鈣除氯量低等缺點。因此提供一種解決現(xiàn)有技術(shù)中的亞硫酸鈣成份含量低、單位體積裝填密度低、即時除氯效率低、單位克重或單位體積的亞硫酸鈣除氯量低的技術(shù)問題尤為重要。
【應(yīng)用】[2][3]
亞硫酸鈣可用于鈣塑材料、纖維素制品漂白脫氯劑、食品防腐劑和發(fā)酵殺菌劑，尤其在制糖工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。新生亞硫酸鈣在制糖工業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在甘蔗糖汁的清凈過程中。清凈效果不僅影響糖汁的過濾性和蔗糖結(jié)晶，并且還會影響清汁色澤、蔗糖晶體的形貌以及雜質(zhì)含量。然而，糖汁中懸浮的膠微粒性質(zhì)十分穩(wěn)定，在重力的作用下不易沉降下來。因此，研究糖汁微粒間的相互作用以及絮凝沉降過程尤為重要。在過去的幾十年中，亞硫酸法因其流程短、能耗低、操作簡單而被廣泛運(yùn)用。其清凈工藝的原理是通過石灰乳與SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣微粒來吸附糖汁中的非糖雜質(zhì)，通常用石灰乳將糖汁預(yù)灰至pH 6.2～6.5之間，SO2則可通過燃燒硫磺制成，硫熏pH值維持在7.2～7.3附近，這樣沉淀后得到的凊汁可以達(dá)到pH 7.0的狀態(tài)。糖汁在進(jìn)入沉淀池前加熱至沸騰，以排除殘留的空氣和促進(jìn)亞硫酸鈣生成，最后在絮凝劑的作用下，通過壓縮雙電層、架橋、網(wǎng)捕、卷掃等機(jī)制發(fā)生絮凝沉降，從而降低糖汁的色值和提高糖純度。
一方面，亞硫酸鈣作為一種吸附劑，在糖汁清凈過程中吸附并凝聚糖汁中的酚類、色素等非糖成分；另一方面，亞硫酸鈣作為一種促凝劑，通過壓縮雙電層，影響糖汁中膠體粒子的穩(wěn)定性，使糖汁小微粒凝聚形成大顆粒；同時SO2還具有一定的還原性，能有效抑制酶促褐變和非酶褐變以及還原色素和色素前驅(qū)體中的不飽和雙鍵，從而達(dá)到降低糖汁色值的目的。因此，吸附和凝聚是亞硫酸鈣對糖汁起清凈作用的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)外在糖汁清凈工藝優(yōu)化和改進(jìn)方面的研究較多，對清凈機(jī)理的研究較少。亞硫酸鈣的結(jié)構(gòu)和表面物理化學(xué)性質(zhì)在很大程度上影響著糖汁清凈過程中的主要化學(xué)反應(yīng)和清凈效率。
【制備】[1]
一種制造亞硫酸鈣顆粒的方法，所述的亞硫酸鈣顆粒的制造方法中包括了一個稱量原料組份的步驟，其中，在所述的稱量原料組份的步驟中，按以下重量百分比稱取以下物質(zhì)，粉末狀亞硫酸鈣 73％～88％，膠粘劑11％～26％，造孔劑 0.8％～1.2％，在完成稱量原料組份的步驟之后，進(jìn)行配制水溶液的步驟，在所述的配制水溶液的步驟中，將所述的膠粘劑配置成水溶液，膠粘劑水溶液的質(zhì)量百分比濃度在15％～18％之間，將所述的造孔劑配置成水溶液，所述的造孔劑水溶液的質(zhì)量百分比濃度在0.1％～0.5％之間，并且配制交聯(lián)劑水溶液，所述的交聯(lián)劑水溶液的質(zhì)量百分比濃度在0.1％～1.5％之間，完成了所述的配制水溶液的步驟之后，進(jìn)行混合攪拌的步驟，在所述的混合攪拌的步驟中，將稱量好的上述粉末亞硫酸鈣置入攪拌機(jī)料槽內(nèi)，然后將膠粘劑水溶液和造孔劑水溶液混合后加入攪拌機(jī)料槽內(nèi)，在攪拌機(jī)料槽中攪拌均勻，之后進(jìn)行造粒步驟，在所述的造粒步驟中，將上一步驟中攪拌混勻好的物質(zhì)一起置入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，然后進(jìn)行交聯(lián)的步驟，在所述的交聯(lián)的步驟中，將上一步驟中獲得的顆粒后加入所述的交聯(lián)劑水溶液進(jìn)行浸泡交聯(lián)，5～30分鐘后，撈出并控干水，此后進(jìn)行預(yù)交聯(lián)、烘培、整形的步驟，在所述的預(yù)交聯(lián)、烘培、整形的步驟中，將控干水后的物質(zhì)放入溫度設(shè)定在95～105℃的烘箱中繼續(xù)進(jìn)行交聯(lián)整形，最后將交聯(lián)整形后的顆粒干燥后包裝。
【主要參考資料】
[1] 武義；王欽華.一種亞硫酸鈣顆粒及制造方法. CN200810200845.X，申請日
2008-10-07
[2] 向富友, 李利軍, 程昊. 新生亞硫酸鈣在糖汁清凈過程中的機(jī)理[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(23): 39-44.
[3] 向富友, 李利軍, 程昊, 等. 新生亞硫酸鈣形貌和結(jié)構(gòu)的調(diào)控對糖汁清凈作用的研究[J]. 食品科技, 2016 (9): 91-98.