本發(fā)明涉及還原糖堿性降解色素的吸附分離方法，具體涉及一種利用殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法。
背景技術(shù)：
1、在精制糖的生產(chǎn)工藝中，碳酸法是一種高效的原糖回溶糖漿澄清方法。利用石灰乳及二氧化碳生成的碳酸鈣，能夠有效去除糖漿中的焦糖色素、類黑色素和酚類色素等物質(zhì)，所得食糖品質(zhì)較高，但會(huì)使回溶糖漿ph值增大。而在堿性環(huán)境下，糖漿中的還原糖堿性降解色素不僅難以去除，甚至還會(huì)繼續(xù)生成。研究發(fā)現(xiàn)，還原糖堿性降解色素對(duì)糖漿顏色的貢獻(xiàn)約為50％，是回溶糖漿中最主要的有色物質(zhì)。因此，有必要在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中采取針對(duì)性的吸附脫色步驟。
2、目前制糖業(yè)主要使用離子交換樹(shù)脂、活性炭作為吸附劑去除還原糖堿性降解色素。離子交換樹(shù)脂有較好的吸附性能及可回收性，但工業(yè)上常用的丙烯酸樹(shù)脂和苯乙烯樹(shù)脂均有一定毒性，其單體丙烯酸和苯乙烯均屬于致癌物?；钚蕴糠譃轭w?；钚蕴亢头勰┗钚蕴?。顆粒活性炭的脫色工藝與離子交換樹(shù)脂相似，但由于活性炭較低的運(yùn)行流速，糖漿在脫色系統(tǒng)中需要停留很長(zhǎng)時(shí)間。粉末活性炭不可再生，且運(yùn)行的工作環(huán)境一般較差。
3、近年來(lái)，眾多學(xué)者對(duì)糖漿脫色問(wèn)題進(jìn)行了廣泛的研究。申請(qǐng)?zhí)枮?02010457300.8的中國(guó)發(fā)明專利，采用接枝季銨化磁性殼聚糖微球吸附還原糖堿性降解色素，但制備方法較為復(fù)雜，且需要用到價(jià)格較高的四氧化三鐵納米顆粒以及有毒的石油醚、甲醇等。松香基陰離子交換樹(shù)脂的合成及其去除糖汁典型色素研究中用松香基陰離子交換樹(shù)脂raer吸附己糖堿性降解色素，removal?of?high-molecular-weight?hexose?alkaline?degradationproducts?by?rosin-based?anion?adsorbent:kinetics,thermodynamics,andmechanisms研究中用甲基丙烯酸酯叔胺型松香基吸附樹(shù)脂mtarar吸附還原糖堿性降解色素，二者吸附率較高，均可達(dá)到80％以上，但吸附量較低(分別為2.02mg/g、6.50mg/g)，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較低。
4、因此，有必要開(kāi)發(fā)一種綠色環(huán)保、價(jià)格低廉、制備簡(jiǎn)便、吸附性能好、可循環(huán)使用的吸附劑來(lái)吸附還原糖堿性降解色素。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種利用殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法。還原糖堿性降解色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有大量的羧基，在糖漿中一般帶負(fù)電荷。因此選擇帶氨基的陽(yáng)離子堿性多糖殼聚糖制備吸附劑，并選擇大分子親水膠體明膠作為吸附劑網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的起始材料，彌補(bǔ)殼聚糖材料機(jī)械強(qiáng)度不足的問(wèn)題。
2、本發(fā)明提供一種殼聚糖明膠復(fù)合凝膠的制備方法，包括以下步驟：
3、s1.在水浴攪拌條件下，將殼聚糖溶解在2％的乙酸溶液，得到殼聚糖溶液，將明膠溶解在去離子水中，得到明膠溶液；將所述殼聚糖溶液超聲分散去除氣泡；
4、所述殼聚糖溶液的質(zhì)量百分比為0～1.5％；
5、所述明膠溶液的質(zhì)量百分比為10％；
6、s2.將s1制得的殼聚糖溶液及明膠溶液按質(zhì)量比1:1混合，磁力攪拌至形成均勻混合物，制得殼聚糖明膠混合溶液；
7、s3.在攪拌條件下在s2制得的殼聚糖明膠混合溶液中滴加50％戊二醛水溶液；所述s3中50％戊二醛水溶液滴加量為所述殼聚糖明膠混合溶液質(zhì)量的0.5％；
8、s4.將s3制得的滴加50％戊二醛水溶液的殼聚糖明膠混合溶液快速倒入模具內(nèi)，在室溫下老化，制得殼聚糖明膠水凝膠；
9、將所述殼聚糖明膠水凝膠冷凍至完全凍結(jié)，冷凍干燥，制得殼聚糖明膠復(fù)合凝膠。
10、優(yōu)選的，所述s1中水浴攪拌條件為50℃，100rpm。
11、優(yōu)選的，所述s4中老化時(shí)間為24h，所述冷凍溫度為-20℃。
12、本發(fā)明還提供一種采用上述的制備方法制得的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠。
13、優(yōu)選的，所述殼聚糖明膠復(fù)合凝膠對(duì)還原糖堿性降解色素的吸附率及吸附量均隨殼聚糖含量的增大而提高。
14、本發(fā)明還提供一種利用上述的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法，包括以下步驟：
15、s1)色素水溶液的制備：制備還原糖堿性降解色素并配置成色素水溶液；
16、s2)吸附：利用所述殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附s1)制得的色素水溶液中的還原糖堿性降解色素，得到殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附后溶液。
17、優(yōu)選的，所述s1)中色素水溶液的濃度為90～210mg/l。
18、優(yōu)選的，所述s1)具體為：
19、用75g/l氧化鈣將10g/l葡萄糖溶液ph調(diào)至10.5，90℃下反應(yīng)8h并保持ph為10.5，反應(yīng)結(jié)束后用6mol/l的hcl溶液將ph調(diào)至中性；使用0.45μm濾膜過(guò)濾，用截留分子量為8～14kda的透析袋透析48h，經(jīng)真空冷凍干燥得到還原糖堿性降解色素粉末；利用該粉末配制還原糖堿性降解色素溶液。
20、優(yōu)選的，所述s2)具體為：
21、所述殼聚糖明膠復(fù)合凝膠的加入量為5mg，所述還原糖堿性降解色素溶液的體積為10ml，置于水浴恒溫振蕩器中，轉(zhuǎn)速為130rpm，吸附溫度為60℃，吸附時(shí)間為6～12h，0.45μm濾膜過(guò)濾后即得到殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附后溶液。
22、優(yōu)選的，還包括s3)吸附劑再利用，具體為：
23、使用0.1mol/l氫氧化鈉溶液對(duì)所述s2)中吸附后殼聚糖明膠復(fù)合凝膠在室溫解吸12h，再用0.1mol/l鹽酸溶液浸泡10min，用去離子水充分洗滌后凍干，反復(fù)用于s2)。
24、本發(fā)明的有益效果為：：
25、1、本發(fā)明使用可降解、可再生殼聚糖和明膠為原料，通過(guò)化學(xué)交聯(lián)增強(qiáng)的“溶液-凝膠”一步法合成殼聚糖明膠水凝膠，凍干制備殼聚糖明膠復(fù)合凝膠，原料綠色環(huán)保且價(jià)格相對(duì)低廉，制備方法簡(jiǎn)單，獲得的復(fù)合凝膠有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)。
26、2、本發(fā)明使用制備的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素，吸附率為89.59％、吸附量最高為285.33mg/g，重復(fù)使用5次吸附率依然可以達(dá)到60％以上，且結(jié)構(gòu)保持完整。該復(fù)合凝膠吸附效果好、可循環(huán)再生、操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)還原糖堿性降解色素的有效吸附，有良好的應(yīng)用前景。
1.一種殼聚糖明膠復(fù)合凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠的制備方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠的制備方法，其特征在于，
4.一種采用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備方法制得的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠，其特征在于，
6.一種利用權(quán)利要求4所述的殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法，其特征在于，所述s2)具體為：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用殼聚糖明膠復(fù)合凝膠吸附還原糖堿性降解色素的方法，其特征在于，還包括s3)吸附劑再利用，具體為：