一种糖化液脱色剂

摘要

本发明提供一种新型糖化液脱色剂，制备步骤为：1）预处理；2）磁性凹凸棒土的制备；3）磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备；4）糖化液脱色剂的制备。有益效果为:制备的糖化液脱色剂有磁性，亲水性好，吸附性强，成本低廉，可回收再利用；使用乙二醇和醋酸铵浸渍使铁离子负载在纳米凹凸棒土表面，煅烧可使磁性颗粒与凹凸棒土的结合强度增强，延长磁性作用时间，产品磁性能提高；磁性纳米粒子尺寸均一，分布均匀；接枝率高，接枝后羟基功能团多，亲水性能好，能与糖化液充分反应制备步骤简单，适合工厂化生产。

权利要求

1.一种糖化液脱色剂，其特征在于由以下成份及其重量份组成：50～70份磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物，5～10份聚氨酯，3～7份海藻酸钠，0.00001～0.00003份重铬酸钾和2～4份聚丙烯酰胺；

所述的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物制备步骤为：

预处理：将凹凸棒土加入到蒸馏水中混合超声分散，过滤，离心，烘干，研磨，焙烧，将焙烧过的凹凸棒土置于盐酸溶液中超声分散，过滤，洗涤至中性，烘干，备用；

磁性凹凸棒土的制备：向烧瓶中加入乙醇、凹凸棒土和九水合硝酸铁，超声分散均匀，室温下磁力搅拌，反应结束后置于烘箱中烘干，研磨，装入磁舟，滴加乙二醇和醋酸铵，充分浸渍，在管式炉中煅烧，煅烧产物用乙醇洗涤多次后，干燥至恒重，得到磁性凹凸棒土；

磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备：将1,6-己二醇，1,4-丁二醇和硅烷偶联剂加入到离子液体I-丁基-3-甲基咪唑硼酸盐中，在氮气保护下反应，过滤，浓缩，加入磁性凹凸棒土，超声分散，反应结束用甲醇抽提洗涤，真空干燥，研磨，得到磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物。

2.根据权利要求1所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的预处理中盐酸浓度为

1～5mol/L，反应温度为80～90℃，反应时间为8～9h。

3.根据权利要求1所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的磁性凹凸棒土的制备中浸渍时间为10～15h，在管式炉中以3.0～5.0℃/min升温至300～500℃，维持该温度煅烧

1.0～3.0h。

4.根据权利要求1所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备中洗涤用甲醇溶有0.02～0.05％苯基丙烯酮。

5.根据权利要求1所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备中加入磁性凹凸棒土之前反应温度为100～120℃，反应时间为10～15h。

6.根据权利要求1所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备中加入磁性凹凸棒土之后超声分散15～20min，真空干燥温度为50～70℃。

7.根据权利要求1所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的脱色剂制备步骤为：将50～70份磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物、2～4份聚丙烯酰胺和100～200份蒸馏水加到三口烧瓶中，慢慢加入5～10份聚氨酯，加热，温度降到室温，加入3～7份海藻酸钠和

0.00001～0.00003份重铬酸钾，浓缩干燥得到糖化液脱色剂。

8.根据权利要求7所述的一种糖化液脱色剂，其特征在于：所述的加热温度为150～200℃，加热时间为1.5～2h。

说明书

一种糖化液脱色剂

技术领域

[0001] 本发明涉及脱色剂制备技术领域，具体是一种糖化液脱色剂。

背景技术

[0002] 糖化液在食品和药品行业应用十分广泛，并且糖化液颜色是产品的一个很重要的感官指标，因此选择一种既经济又十分有效的脱色试剂是厂家十分关注的问题。糖化液的生产要经过高温喷射液化，再此生产过程中会产生一些色素，一类色素是糖与有色物质前体反应的产物，另一类色素是糖受热降解产生的。有些有色物质在碱性条件下产生，具有两亲性质，既具亲水性，又有疏水性。如果不将颜色去除，将严重影响成品的感官指标，制约厂家经济利益。现在广泛采用的糖化液脱色剂为木质活性炭，其脱色效果好但造价昂贵。

[0003] 凹凸棒土又称坡缕石或坡缕编石，是一种具链层状结构的含水富镁硅酸盐粘土矿物，具有独特的形貌结构、分散性、耐高温、抗盐碱性、高表面电荷和大的比表面积。由于它特异的形貌结构和性能，在环境吸附剂，催化剂载体，杀虫剂和肥料载体及形貌控制剂等领域被广泛地应。自然界中的凹凸棒土对糖化液色素的吸附效果不佳，需要对其进行接枝改性，提高吸附效率。

[0004] 现在已有对凹凸棒土结构改性的研究，如授权公告号为CN103599756B，公开了一种磁性凹凸棒土表面印迹亲水性纳米复合材料，属环境功能材料制备技术领域。通过浸渍法和高温还原法合成磁性凹凸棒土纳米复合材料，磁性纳米粒子尺寸均一，分布均匀；通过表面硅烷化反应，将乙烯基接枝于磁性埃洛石表面，通过反相原子转移自由基沉淀聚合，磁性凹凸棒土表面包覆分子印迹聚合层较好地控制在数十纳米；由于外表面ATRP活性基团的存在成功接枝亲水性聚合物刷，并成功应用于水环境中磺胺二甲基嘧啶的选择性去除和快速磁分离，而且具有优异的再生性能。授权公告号为CN104226263B，公开了一种胺基改性凹凸棒土吸附剂的制备及去除水中六价铬的方法，将氨基试剂和硅烷偶联剂进行反应得到溶液A；利用溶液A对预处理过的凹凸棒土表面进行接枝反应得到。胺基改性凹凸棒土可作为吸附剂去除水中六价铬，在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的胺基改性凹凸棒土吸附剂，在25℃、pH为3.0～9.9的条件下吸附水中六价铬，吸附10min～24h后收集胺基改性凹凸棒土吸附剂，净化水体中的六价铬。该方法以胺基试剂对凹凸棒土进行改性，合成具有高氨基含量的凹凸棒土吸附剂；改性后的凹凸棒土化学性质稳定、不受外界环境因素影响，且本发明方法操作简单，成本低廉，吸附性能好。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种具有磁性，亲水性好，吸附性强，成本低廉，可回收再利用的糖化液脱色剂。

[0006] 本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：

[0007] 1)预处理：将凹凸棒土加入到蒸馏水中混合超声分散12～25min，过滤去除底部大颗粒物质、离心、烘干、研磨，焙烧；将焙烧过的凹凸棒土置于浓度为1～6mol/L的盐酸溶液中超声分散，在85～95℃条件下反应7～8.5h后过滤，洗涤至中性，烘干，备用。预处理过后的凹凸棒土的空隙增多，成分之间的氢键作用力和范德华力减弱，活性功能键与溶剂之间的接触率增加；

[0008] 2)磁性凹凸棒土的制备：按照乙醇：凹凸棒土(ATPs)：九水合硝酸铁的质量比为15：(0.3～1.8)：(0.5～1.2)(g/g/g)的比例，依次向烧瓶中加入乙醇、凹凸棒土和九水合硝酸铁，超声分散均匀，室温下磁力搅拌12～18h，置于60～80℃烘箱中烘干。研磨后，装入磁舟，滴加10～15份乙二醇(EG)和0.1～0.5份醋酸铵，充分浸渍10～15h，在管式炉中以3.0～
5.0℃/min升温至300～500℃，维持该温度煅烧1.0～3.0h，煅烧产物用乙醇洗涤多次后，干燥至恒重，得到磁性凹凸棒土(MATPs)。凹凸棒土具有磁性，用于糖化液脱色后，可直接用吸铁石进行回收再利用，操作方便，绿色环保。使用乙二醇和醋酸铵浸渍使铁离子负载在纳米凹凸棒土表面，煅烧可使磁性颗粒与凹凸棒土的结合强度增强，延长磁性作用时间，产品磁性能提高。磁性纳米粒子尺寸均一，分布均匀。

[0009] 3)磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备：按照1,6-己二醇：1,4-丁二醇：硅烷偶联剂：离子液体I-丁基-3-甲基咪唑硼酸盐为1：(0.5～1.2)：(0.0001～0.0003)：(150～250)，依次加入到三口烧瓶中，反应温度为100～120℃，反应时间为10～15h。在氮气保护下反应，过滤，浓缩，按照固液体积比1:20～1:40加入磁性凹凸棒土，超声分散15～20min，反应结束用溶有0.02～0.05％苯基丙烯酮的甲醇抽提洗涤，50～70℃条件下真空干燥，研磨成纳米级，得到磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物。上述方法制备的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物接枝率高，接枝后羟基功能团多，亲水性能好，能与糖化液充分反应。

[0010] 4)糖化液脱色剂的制备：将50～70份磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物、2～4份聚丙烯酰胺和100～200份蒸馏水加到三口烧瓶中，慢慢加入5～10份聚氨酯，反应温度为150～200℃，反应时间为1.5～2h，温度降到室温，加入3～7份海藻酸钠和0.00001～0.00003份重铬酸钾，浓缩干燥得到糖化液脱色剂。上述方法制备的糖化液脱色剂有磁性，亲水性好，吸附性强，成本低廉，可回收再利用，制备步骤简单，适合工厂化生产。

[0011] 与现有技术相比，本发明的优点在于：制备的糖化液脱色剂有磁性，亲水性好，吸附性强，成本低廉，可回收再利用；使用乙二醇和醋酸铵浸渍使铁离子负载在纳米凹凸棒土表面，煅烧可使磁性颗粒与凹凸棒土的结合强度增强，延长磁性作用时间，产品磁性能提高；磁性纳米粒子尺寸均一，分布均匀；接枝率高，接枝后羟基功能团多，亲水性能好，能与糖化液充分反应；制备步骤简单，适合工厂化生产。具体实施例

[0012] 下面通过实施例对本发明技术方案作进一步说明：

[0013] 实施例1：

[0014] 一种糖化液脱色剂，具体制备步骤为：

[0015] 1)预处理：将凹凸棒土加入到蒸馏水中混合超声分散12～25min，过滤去除底部大颗粒物质、离心、烘干、研磨，焙烧；将焙烧过的凹凸棒土置于浓度为1～6mol/L的盐酸溶液中超声分散，在85～95℃条件下反应7～8.5h后过滤，洗涤至中性，烘干，备用。预处理过后的凹凸棒土的空隙增多，成分之间的氢键作用力和范德华力减弱，活性功能键与溶剂之间的接触率增加；

[0016] 2)磁性凹凸棒土的制备：按照乙醇：凹凸棒土(ATPs)：九水合硝酸铁的质量比为15：(0.3～1.8)：(0.5～1.2)(g/g/g)的比例，依次向烧瓶中加入乙醇、凹凸棒土和九水合硝酸铁，超声分散均匀，室温下磁力搅拌12～18h，置于60～80℃烘箱中烘干。研磨后，装入磁舟，滴加10～15份乙二醇(EG)和0.1～0.5份醋酸铵，充分浸渍10～15h，在管式炉中以3.0～
5.0℃/min升温至300～500℃，维持该温度煅烧1.0～3.0h，煅烧产物用乙醇洗涤多次后，干燥至恒重，得到磁性凹凸棒土(MATPs)。凹凸棒土具有磁性，用于糖化液脱色后，可直接用吸铁石进行回收再利用，操作方便，绿色环保。使用乙二醇和醋酸铵浸渍使铁离子负载在纳米凹凸棒土表面，煅烧可使磁性颗粒与凹凸棒土的结合强度增强，延长磁性作用时间，产品磁性能提高。磁性纳米粒子尺寸均一，分布均匀。

[0017] 3)磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备：按照1,6-己二醇：1,4-丁二醇：硅烷偶联剂：离子液体I-丁基-3-甲基咪唑硼酸盐为1：(0.5～1.2)：(0.0001～0.0003)：(150～250)，依次加入到三口烧瓶中，反应温度为100～120℃，反应时间为10～15h。在氮气保护下反应，过滤，浓缩，按照固液体积比1:20～1:40加入磁性凹凸棒土，超声分散15～20min，反应结束用溶有0.02～0.05％苯基丙烯酮的甲醇抽提洗涤，50～70℃条件下真空干燥，研磨成纳米级，得到磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物。上述方法制备的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物接枝率高，接枝后羟基功能团多，亲水性能好，能与糖化液充分反应。

[0018] 4)糖化液脱色剂的制备：将50～70份磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物、2～4份聚丙烯酰胺和100～200份蒸馏水加到三口烧瓶中，慢慢加入5～10份聚氨酯，反应温度为150～200℃，反应时间为1.5～2h，温度降到室温，加入3～7份海藻酸钠和0.00001～0.00003份重铬酸钾，浓缩干燥得到糖化液脱色剂。聚氨酯与重铬酸钾混合后能一定程度上提高体系的吸附特性，上述方法制备的糖化液脱色剂有磁性，亲水性好，吸附性强，成本低廉，可回收再利用，制备步骤简单，适合工厂化生产。

[0019] 实施例2：

[0020] 一种糖化液脱色剂，最优选制备步骤为：

[0021] 1)预处理：将凹凸棒土加入到蒸馏水中混合超声分散20min，过滤去除底部大颗粒物质、离心、烘干、研磨，焙烧；将焙烧过的凹凸棒土置于浓度为3mol/L的盐酸溶液中超声分散，在90℃条件下反应7.5h后过滤，洗涤至中性，烘干，备用。预处理过后的凹凸棒土的空隙增多，成分之间的氢键作用力和范德华力减弱，活性功能键与溶剂之间的接触率增加；

[0022] 2)磁性凹凸棒土的制备：按照乙醇：凹凸棒土(ATPs)：九水合硝酸铁的质量比为15：1：0.6(g/g/g)的比例，依次向烧瓶中加入乙醇、凹凸棒土和九水合硝酸铁，超声分散均匀，室温下磁力搅拌15h，置于70℃烘箱中烘干。研磨后，装入磁舟，滴加14份乙二醇(EG)和
0.3份醋酸铵，充分浸渍13h，在管式炉中以4.0℃/min升温至400℃，维持该温度煅烧2.3h，煅烧产物用乙醇洗涤多次后，干燥至恒重，得到磁性凹凸棒土(MATPs)。凹凸棒土具有磁性，用于糖化液脱色后，可直接用吸铁石进行回收再利用，操作方便，绿色环保。使用乙二醇和醋酸铵浸渍使铁离子负载在纳米凹凸棒土表面，煅烧可使磁性颗粒与凹凸棒土的结合强度增强，延长磁性作用时间，产品磁性能提高。磁性纳米粒子尺寸均一，分布均匀。

[0023] 3)磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物的制备：按照1,6-己二醇：1,4-丁二醇：硅烷偶联剂：离子液体I-丁基-3-甲基咪唑硼酸盐为1：0.8：0.0002：200，依次加入到三口烧瓶中，反应温度为110℃，反应时间为12h。在氮气保护下反应，过滤，浓缩，按照固液体积比1:30加入磁性凹凸棒土，超声分散18min，反应结束用溶有0.03％苯基丙烯酮的甲醇抽提洗涤，60℃条件下真空干燥，研磨成纳米级，得到磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物。上述方法制备的磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物接枝率高，接枝后羟基功能团多，亲水性能好，能与糖化液充分反应。

[0024] 4)糖化液脱色剂的制备：将60份磁性凹凸棒土接枝亲水性共聚物、3份聚丙烯酰胺和150份蒸馏水加到三口烧瓶中，慢慢加入7份聚氨酯，反应温度为180℃，反应时间为1.9h，温度降到室温，加入5份海藻酸钠和0.00001份重铬酸钾，浓缩干燥得到糖化液脱色剂。上述方法制备的糖化液脱色剂有磁性，亲水性好，吸附性强，成本低廉，可回收再利用，制备步骤简单，适合工厂化生产。

[0025] 以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。