本发明涉及糖化液脱色技术领域，具体是一种阳离子糖化液脱色方法。
背景技术：
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。
现有技术如授权公告号为CN100507008C的中国发明专利，公开了一种采用离子交换树脂对葡萄糖糖化液进行脱色的方法。它通过温度、浓度、流速等参数的确定，将干物为35~45%葡萄糖糖化液在温度40~50℃流量2.5~4.0BV/h的条件下经过离子交换装置，得到脱色之后的葡萄糖糖化液；或者将少量活性炭脱色之后的葡萄糖糖化液再通过离子交换装置，进行纯化精制。该方法所制得的葡萄糖糖化液透光率可以达到100%，电导可以降至10μs/cm以下。该方法不适用于阳离子糖化液，且所用到的阴、阳离子交换树脂重复利用次数不高。现在也有对阴离子交换树脂进行改性，使之吸附率提高，吸附性能提高的研究。如授权公告号为CN103483474B的中国发明专利，公开了一种大孔弱碱阴离子树脂的制备方法，其制备方法包括聚合反应阶段，通过备料、搅拌、升温、反应得到白球；氯化反应阶段，将白球放入氯化反应釜中，通过添加氯甲醚、氯化锌等反应得到氯球；和胺化反应阶段，将氯球与二甲胺水胺化反应得到大孔弱碱阴离子树脂。该方法制得的大孔弱碱阴离子树脂不仅提高了树脂的机械强度，延长了树脂的使用寿命，而且比表面积更大、孔径均匀，提高了树脂的交换容量和抗污染能力，并且降低了生产成本，提高了产品的经济效益。但该阴离子树脂的孔隙率不高，对色素的吸附能力有待提高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种脱色效率高，糖化液脱色后透光率高，操作步骤简单，成本低廉的阳离子糖化液脱色方法。
本发明针对背景技术提到的问题，采取的技术方案为：
将糖化液进行真空低温浓缩，将得到的浓缩液先用质量为糖化液干基量0.1~0.5%的活性炭进行预脱色处理，吸附径高比为8~9，糖化液流速为1.3~1.7mL/min， 温度为15~25℃， pH为5.0~6.0，再用阴离子交换树脂进行脱色，径高比为5~6，糖化液流速为1.6~2.0 mL/min， 温度为18~22℃， pH为中性范围。使用上述方法对阳离子糖化液脱色，活性炭用量大幅度减少，降低成本；阴离子交换树脂对色素吸附率高，吸附速度快；脱色后的糖化液透光率达100%，糖化液产品质量高，品质好；采用的阴离子交换树脂重复利用率高，均匀度好，性能稳定，绿色环保。
其中，阴离子交换树脂的制备步骤为：
1)聚合反应：a. 首先将制备原料苯乙烯-二乙烯基苯，TXB，引发剂异丁醇和致孔剂TXA和乙酸钙，放入备料釜中搅拌20~40min备用，在反应釜中加入分散剂聚乙烯醇、硫代羧酸和单硬脂酸甘油酯和水，加热，温度为46~52℃搅拌0.8~1.2小时。质量比苯乙烯-二乙烯基苯：TXB：引发剂：致孔剂为10：（1.5~2.0）：（3.8~5.3）：（0.2~0.3），质量比原料：分散剂：水为10：（0.12~0.35）：（18~35）；b. 将备料釜中搅拌过的原料加入到反应釜中，将温度升温至78~82℃，保温1.8~2.2小时后再将温度升至85~95℃，并保温3.5~4.5小时；再将温度升至95℃以上，保温5~7小时后降温，将温度降至45℃以下，得到白球；c. 将反应釜中的白球放到洗料釜中清洗，直到出水清澈；d. 将洗涤好的白球送入干燥机内烘干，烘干后筛选出粒度合格的白球。得到的白球均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快；
2)氯化反应：将合格的白球与氯甲醚放入氯化反应釜中进行氯化反应，反应温度为29~32℃，反应时间为1.8~2.3小时，使白球在氯甲醚中得到充分溶胀，内部骨架张开，使白球内部的氯甲基化反应也能加快，较彻底地进行。加入氯化锌、醋酸亚铁和纳米氧化铜，质量比氯甲醚：氯化锌：醋酸亚铁：纳米氧化铜为1：（1.6~3.2）：（0.1~0.4）：（0.004~0.006），加热，反应温度为45~50℃，反应时间为12~16小时，再降温至30℃以下得到氯球。白球在催化剂氯化锌和醋酸亚铁作用下，在苯乙烯-二乙烯基苯的苯环上导入氯甲醚进行Friedel-Crafts反应（氯甲基化）成为氯球，纳米氧化铜存在条件下白球氯化率提高，对糖化液脱色效果增强；
3)胺化反应：将二甲胺和水快速滴入到氯球中，氯球、二甲胺和水的质量体积比为1Kg：（3.5~5.5）L：(0.7~1.1)Kg，稳定15~25min后开始搅拌，搅拌好后，将温度升至40~45℃，保温7.6~8.3小时后取样测水分，含水量大于57% 即可得到合格的大孔弱碱阴离子树脂。上述反应使氯球苯环上带上仲胺基（-N+(CH3）2-)，其会与糖化液中带负电的色素进行交换，从而达到糖化液脱色效果。上述方法制备的大孔弱碱阴离子树脂均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快。
与现有技术相比，本发明的有点在于：活性炭用量大幅度减少，降低成本；阴离子交换树脂对色素吸附率高，吸附速度快；脱色后的糖化液透光率达100%，糖化液产品质量高，品质好；采用的阴离子交换树脂重复利用率高，均匀度好，性能稳定，绿色环保；制备的大孔弱碱阴离子树脂均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快。
具体实施例
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步说明：
实施例1：
一种阳离子糖化液脱色方法，具体步骤为：
将糖化液进行真空低温浓缩，将得到的浓缩液先用质量为糖化液干基量0.1~0.5%的活性炭进行预脱色处理，吸附径高比为8~9，糖化液流速为1.3~1.7mL/min， 温度为15~25℃， pH为5.0~6.0，再用阴离子交换树脂进行脱色，径高比为5~6，糖化液流速为1.6~2.0 mL/min， 温度为18~22℃， pH为中性范围。使用上述方法对阳离子糖化液脱色，活性炭用量大幅度减少，降低成本；阴离子交换树脂对色素吸附率高，吸附速度快；脱色后的糖化液透光率达100%，糖化液产品质量高，品质好；采用的阴离子交换树脂重复利用率高，均匀度好，性能稳定，绿色环保。
其中，阴离子交换树脂的制备步骤为：
1)聚合反应：a. 首先将制备原料苯乙烯-二乙烯基苯，TXB，引发剂异丁醇和致孔剂TXA和乙酸钙，放入备料釜中搅拌20~40min备用，在反应釜中加入分散剂聚乙烯醇、硫代羧酸和单硬脂酸甘油酯和水，加热，温度为46~52℃搅拌0.8~1.2小时。质量比苯乙烯-二乙烯基苯：TXB：引发剂：致孔剂为10：（1.5~2.0）：（3.8~5.3）：（0.2~0.3），质量比原料：分散剂：水为10：（0.12~0.35）：（18~35）；b. 将备料釜中搅拌过的原料加入到反应釜中，将温度升温至78~82℃，保温1.8~2.2小时后再将温度升至85~95℃，并保温3.5~4.5小时；再将温度升至95℃以上，保温5~7小时后降温，将温度降至45℃以下，得到白球；c. 将反应釜中的白球放到洗料釜中清洗，直到出水清澈；d. 将洗涤好的白球送入干燥机内烘干，烘干后筛选出粒度合格的白球。得到的白球均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快；
2)氯化反应：将合格的白球与氯甲醚放入氯化反应釜中进行氯化反应，反应温度为29~32℃，反应时间为1.8~2.3小时，使白球在氯甲醚中得到充分溶胀，内部骨架张开，使白球内部的氯甲基化反应也能加快，较彻底地进行。加入氯化锌、醋酸亚铁和纳米氧化铜，质量比氯甲醚：氯化锌：醋酸亚铁：纳米氧化铜为1：（1.6~3.2）：（0.1~0.4）：（0.004~0.006），加热，反应温度为45~50℃，反应时间为12~16小时，再降温至30℃以下得到氯球。白球在催化剂氯化锌和醋酸亚铁作用下，在苯乙烯-二乙烯基苯的苯环上导入氯甲醚进行Friedel-Crafts反应（氯甲基化）成为氯球，纳米氧化铜存在条件下白球氯化率提高，对糖化液脱色效果增强；
3)胺化反应：将二甲胺和水快速滴入到氯球中，氯球、二甲胺和水的质量体积比为1Kg：（3.5~5.5）L：(0.7~1.1)Kg，稳定15~25min后开始搅拌，搅拌好后，将温度升至40~45℃，保温7.6~8.3小时后取样测水分，含水量大于57% 即可得到合格的大孔弱碱阴离子树脂。上述反应使氯球苯环上带上仲胺基（-N+(CH3）2-)，其会与糖化液中带负电的色素进行交换，从而达到糖化液脱色效果。上述方法制备的大孔弱碱阴离子树脂均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快。
实施例2：
一种阳离子糖化液脱色方法，最优选步骤为：
将糖化液进行真空低温浓缩，将得到的浓缩液先用质量为糖化液干基量0.3%的活性炭进行预脱色处理，吸附径高比为8，糖化液流速为1.5mL/min， 温度为20℃， pH为5.3，再用阴离子交换树脂进行脱色，径高比为5，糖化液流速为1.8mL/min， 温度为20℃， pH为7。使用上述方法对阳离子糖化液脱色，活性炭用量大幅度减少，降低成本；阴离子交换树脂对色素吸附率高，吸附速度快；脱色后的糖化液透光率达100%，糖化液产品质量高，品质好；采用的阴离子交换树脂重复利用率高，均匀度好，性能稳定，绿色环保。
其中，阴离子交换树脂的制备步骤为：
1）聚合反应：a. 首先将制备原料苯乙烯-二乙烯基苯，TXB，引发剂异丁醇和致孔剂TXA和乙酸钙，放入备料釜中搅拌35min备用，在反应釜中加入分散剂聚乙烯醇、硫代羧酸和单硬脂酸甘油酯和水，加热，温度为48℃搅拌1小时。质量比苯乙烯-二乙烯基苯：TXB：引发剂：致孔剂为10：1.7：4.2：0.2，质量比原料：分散剂：水为10：0.24：25；b. 将备料釜中搅拌过的原料加入到反应釜中，将温度升温至80℃，保温2小时后再将温度升至87℃，并保温4小时；再将温度升至98℃，保温6小时后降温，将温度降至45℃以下，得到白球；c. 将反应釜中的白球放到洗料釜中清洗，直到出水清澈；d. 将洗涤好的白球送入干燥机内烘干，烘干后筛选出粒度合格的白球。聚乙烯醇、硫代羧酸和单硬脂酸甘油酯体系可以获得均匀性、孔隙率的平衡。因此，反应过程得到的白球均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快；
2）氯化反应：将合格的白球与氯甲醚放入氯化反应釜中进行氯化反应，反应温度为30℃，反应时间为2小时，使白球在氯甲醚中得到充分溶胀，内部骨架张开，使白球内部的氯甲基化反应也能加快，较彻底地进行。加入氯化锌、醋酸亚铁和纳米氧化铜，质量比氯甲醚：氯化锌：醋酸亚铁：纳米氧化铜为1：2.2：0.3：0.005，加热，反应温度为47℃，反应时间为15小时，再降温至30℃以下得到氯球。白球在催化剂氯化锌和醋酸亚铁作用下，在苯乙烯-二乙烯基苯的苯环上导入氯甲醚进行Friedel-Crafts反应（氯甲基化）成为氯球，纳米氧化铜存在条件下白球氯化率提高，对糖化液脱色效果增强；
3）胺化反应：将二甲胺和水快速滴入到氯球中，氯球、二甲胺和水的质量体积比为1Kg：4L：0.9Kg，稳定15~25min后开始搅拌，搅拌好后，将温度升至42℃，保温7.8小时后取样测水分，含水量大于57% 即可得到合格的大孔弱碱阴离子树脂。上述反应使氯球苯环上带上仲胺基（-N+(CH3）2-)，其会与糖化液中带负电的色素进行交换，从而达到糖化液脱色效果。上述方法制备的大孔弱碱阴离子树脂均匀度好，孔隙率高，树脂交换容量大，对阳离子糖化液色素吸附量大，色素去除率高，脱色速度快。
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。