專利名稱：一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法及裝置。
技術(shù)背景
通常果汁的生產(chǎn)步驟為清洗、浮洗、破碎、加酶、壓榨、萃取、二級(jí)壓榨、一級(jí)過濾、 二級(jí)過濾、前期巴氏殺菌、酶解澄清、三級(jí)過濾、超濾、樹脂吸附、蒸發(fā)濃縮、巴氏殺菌和無菌灌裝。
在果汁生產(chǎn)過程中，常使用樹脂柱對(duì)果汁進(jìn)行脫色、脫農(nóng)殘、除棒曲霉素等處理。
通常果汁進(jìn)樹脂柱前先經(jīng)過超濾，過柱后進(jìn)行后濃縮。經(jīng)超濾設(shè)備出口的果汁溫 度一般較高，可達(dá)到50-60°C之間。較高溫度下的果汁過樹脂柱時(shí)樹脂柱不能充分發(fā)揮其 吸附能力，通常樹脂使用一段時(shí)間后要進(jìn)行再生。一般使用氫氧化鈉再生，然后純水洗至中 性。
上述生產(chǎn)步驟，在不影響生產(chǎn)效率的前提下，從減少成本角度考慮，應(yīng)盡可能大地 發(fā)揮樹脂的吸附能力，增加一個(gè)使用周期內(nèi)樹脂對(duì)果汁的處理量，減少樹脂的再生周期，以 提高樹脂的使用效率，節(jié)省整個(gè)生產(chǎn)過程中樹脂再生的試劑用量，降低果汁生產(chǎn)的成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種提高樹脂對(duì)果 汁處理能力的方法及裝置，它將經(jīng)過超濾后的果汁，經(jīng)過換熱器降溫后，進(jìn)入樹脂柱進(jìn)行脫 色、脫農(nóng)殘、除棒曲霉素等處理，利用樹脂在低溫下吸附效果優(yōu)于高溫下吸附效果的特點(diǎn)， 提高了樹脂的處理能力。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，所述方法為在果汁生產(chǎn)過程 中，將經(jīng)過超濾后的果汁先降低果汁的溫度，然后再將低溫的果汁輸入樹脂柱，利用樹脂低 溫下吸附效果優(yōu)于高溫下吸附效果的特點(diǎn)，提高了樹脂對(duì)果汁中色素、農(nóng)殘、棒曲霉素的吸 附能力，增加了樹脂柱的處理能力。
優(yōu)選的，進(jìn)入樹脂柱前果汁溫度降低至2-50°C。
進(jìn)一步優(yōu)選的，進(jìn)入樹脂柱前果汁溫度降低至15-40°C。
更進(jìn)一步優(yōu)選的，進(jìn)入樹脂柱前果汁溫度降低至25-35°C。
最佳的，進(jìn)入樹脂柱前果汁溫度降低至30°C。
優(yōu)選的，果汁進(jìn)入樹脂柱的過柱流速為0. l_30BV/h。
進(jìn)一步優(yōu)選的，果汁進(jìn)入樹脂柱的過柱流速為l_7BV/h。
更進(jìn)一步優(yōu)選的，果汁進(jìn)入樹脂柱的過柱流速為3_5BV/h。
最佳的，果汁進(jìn)入樹脂柱的過柱流速為4BV/h。
優(yōu)選的，所述樹脂柱樹脂為苯乙烯、二乙烯苯、丙烯酸甲酯或丙烯腈合成的具有大 孔結(jié)構(gòu)交聯(lián)共聚物或傅氏后交聯(lián)反應(yīng)制得的吸附樹脂。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述樹脂柱的樹脂裝填方式為混床方式或雙柱串聯(lián)方式。
本發(fā)明同時(shí)提供了一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，所述裝置包括超濾設(shè)備 和樹脂柱，在超濾設(shè)備和樹脂柱之間設(shè)置有換熱器，所述換熱器上游連接超濾設(shè)備，換熱器 下游連接樹脂柱。
優(yōu)選的，所述換熱器為板式換熱器、列管式換熱器、套管式換熱器、或盤管式換熱 器中的一種或幾種。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述換熱器由一級(jí)換熱裝置和二級(jí)換熱裝置串聯(lián)而成，一級(jí)換熱 裝置的冷卻介質(zhì)為通過樹脂柱后的果汁，二級(jí)換熱裝置的冷卻介質(zhì)為冷凝水；所述一級(jí)換 熱裝置連接蒸發(fā)器。
本發(fā)明提供了一種提高樹脂對(duì)果汁中色素、農(nóng)殘、棒曲霉素等處理能力的方法，它 利用降低果汁進(jìn)樹脂柱前的溫度來提高樹脂對(duì)果汁的處理能力，經(jīng)過超濾后的果汁，在進(jìn) 入樹脂柱前，先對(duì)果汁進(jìn)行降溫，利用低溫吸附提高了樹脂對(duì)果汁中色素、農(nóng)殘、棒曲霉素 的處理能力。
本發(fā)明同時(shí)提供了一種提高樹脂對(duì)果汁中色素、農(nóng)殘、棒曲霉素等處理能力的裝 置，在超濾裝置下游、樹脂柱上游設(shè)置換熱器，使用經(jīng)過樹脂柱后的低溫果汁作為換熱器的 冷卻介質(zhì)對(duì)進(jìn)入樹脂柱前的果汁進(jìn)行降溫，換熱器連接蒸發(fā)器，因而，本發(fā)明的換熱器即可 降低進(jìn)樹脂柱前果汁的溫度，又對(duì)進(jìn)入蒸發(fā)器前果汁進(jìn)行預(yù)熱，減少果汁生產(chǎn)過程中的熱 能耗。
本發(fā)明所述方法及裝置用于果汁生產(chǎn)中經(jīng)過超濾后的果汁處理，減低了果汁生產(chǎn) 成本，可用于蘋果汁、梨汁、清汁、濁汁等多種果汁加工生產(chǎn)中。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下
1、通過降低進(jìn)樹脂柱前果汁的溫度，提高了樹脂對(duì)果汁的處理能力；
2、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅需在樹脂柱前增加換熱器，不需要對(duì)現(xiàn)有果汁生產(chǎn)設(shè)備作大 的改動(dòng)。
3、利用過樹脂柱后的果汁作為換熱器冷卻介質(zhì)，降低進(jìn)樹脂柱前的果汁溫度，對(duì) 進(jìn)入蒸發(fā)器前的果汁進(jìn)行預(yù)熱，減少熱能損耗。
4、通過提高樹脂的處理能力，減少了果汁加工過程中樹脂的再生次數(shù)，提高了生 產(chǎn)效率，減少了樹脂再生使用的酸堿和純水量，降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
圖中1、超濾設(shè)備；2、樹脂柱；3、換熱器；3-1、一級(jí)換熱裝置；3-2、二級(jí)換熱裝置； 4、蒸發(fā)器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1裝置
如圖1所示，本發(fā)明一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，所述裝置包括超濾設(shè) 備1和樹脂柱2，在超濾設(shè)備和樹脂柱之間設(shè)置有換熱器3，所述換熱器上游連接超濾設(shè)備， 換熱器下游連接樹脂柱。所述換熱器由一級(jí)換熱裝置3-1和二級(jí)換熱裝置3-2串聯(lián)而成，一級(jí)換熱裝置的冷卻介質(zhì)為通過樹脂柱后的果汁，二級(jí)換熱裝置的冷卻介質(zhì)為冷凝水；所 述一級(jí)換熱裝置連接蒸發(fā)器4。所述換熱器為板式換熱器、列管式換熱器、套管式換熱器、或 盤管式換熱器中的一種或幾種。
實(shí)施例2
某果汁廠10噸每小時(shí)果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，經(jīng)檢測(cè)糖度17Brix ； 棒曲霉素130 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘0. 3ppm ；色值61 (T440nm)；直接將55°C果汁輸入進(jìn)西安藍(lán) 曉科技有限公司生產(chǎn)的(市售)LSA-900C和LSA-900E 1 1混合裝填大孔吸附樹脂柱；果 汁過柱流速4BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值87 ；棒曲霉素15 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘7. Oppb0
實(shí)施例3
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用套管式換 熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至50°C，果汁過柱流速4BV/ h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值89 ；棒曲霉素14 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘4. 7ppb。過柱65BV后取 樣檢測(cè)色值74 ；棒曲霉素37 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘9. lppb。
實(shí)施例4
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至40°C，果汁過柱流速4BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 92 ；棒曲霉素7. 4 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘1. 4ppb。過柱70BV后取樣檢測(cè)色值78 ；棒曲霉素 22 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘:7. 7ppb。
實(shí)施例5
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至35°C，果汁過柱流速4BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 94 ；棒曲霉素未檢出1. 3 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值84 ；棒曲 霉素19 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘6. 7ppb。
實(shí)施例6
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速4BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 94;棒曲霉素未檢出；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值88 ；棒曲霉素12 μ g/ L ；有機(jī)磷農(nóng)殘:6. lppb。
實(shí)施例7
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至25°C，果汁過柱流速4BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色 值93 ；棒曲霉素1. 1 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值87 ；棒曲霉素 12 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘:5. 8ppb。
實(shí)施例8
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至15°C，果汁過柱流速4BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色 值94 ；棒曲霉素1. 5μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值88 ；棒曲霉素 14yg/L;有機(jī)磷農(nóng)殘5. 7ppb。
實(shí)施例9
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速0. lBV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色 值95 ；棒曲霉素未檢出；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值92 ；棒曲霉素 6 μ g/L;有機(jī)磷農(nóng)殘4. 5ppb。
實(shí)施例10
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速lBV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色 值95 ；棒曲霉素未檢出；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值89 ；棒曲霉素 9. 3 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘:5. 8ppb。
實(shí)施例11
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速!3BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 94;棒曲霉素未檢出；有機(jī)磷農(nóng)殘未檢出。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值87 ；棒曲霉素11 Pg/ L ；有機(jī)磷農(nóng)殘:6. Oppb。
實(shí)施例12
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速5BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 92 ；棒曲霉素1.4118/1;有機(jī)磷農(nóng)殘0.2 13。過柱80BV后取樣檢測(cè)色值85 ；棒曲霉素 17 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘:8. 7ppb。
實(shí)施例13
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速7BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 91 ；棒曲霉素3. 7 μ g/L;有機(jī)磷農(nóng)殘1.6ppb。過柱75BV后取樣檢測(cè)色值82 ；棒曲霉素 21 μ g/L ；有機(jī)磷農(nóng)殘12. 3ppb。
實(shí)施例14
實(shí)施例2中同樣的果汁生產(chǎn)線，超濾后果汁溫度55°C，在樹脂柱前使用二級(jí)板式 換熱器對(duì)果汁降溫，用過柱后果汁循環(huán)作為一級(jí)換熱介質(zhì)對(duì)超濾后果汁降溫，二級(jí)換熱使 用冷水降溫，進(jìn)柱前果汁溫度降至30°C，果汁過柱流速30BV/h，過柱60BV后取樣檢測(cè)色值 78 ；棒曲霉素23. 1 μ g/L;有機(jī)磷農(nóng)殘16.9ppb。過柱70BV后取樣檢測(cè)色值71 ；棒曲霉素7有機(jī)磷農(nóng)殘53ppb。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù) 方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本 發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于所述方法為在果汁生產(chǎn)過程 中，經(jīng)過超濾后的果汁先降低果汁的溫度，然后再將低溫的果汁輸入樹脂柱，利用樹脂低溫 下吸附效果優(yōu)于高溫下吸附效果的特點(diǎn)，提高了樹脂對(duì)果汁中色素、農(nóng)殘、棒曲霉素的吸附 能力，增加了樹脂柱的處理能力。
2.如權(quán)利要求1所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于進(jìn)入樹脂柱前 果汁溫度降低至2-50°C。
3.如權(quán)利要求2所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于進(jìn)入樹脂柱前 果汁溫度降低至15-40°C。
4.如權(quán)利要求3所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于進(jìn)入樹脂柱前 果汁溫度降低至25-35°C。
5.如權(quán)利要求4所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于進(jìn)入樹脂柱前 果汁溫度降低至30°C。
6.如權(quán)利要求1所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于果汁進(jìn)入樹脂 柱的過柱流速為0. l-30BV/h。
7.如權(quán)利要求6所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于果汁進(jìn)入樹脂 柱的過柱流速為l_7BV/h。
8.如權(quán)利要求7所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于果汁進(jìn)入樹脂 柱的過柱流速為3-5BV/h。
9.如權(quán)利要求8所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于果汁進(jìn)入樹脂 柱的過柱流速為4BV/h。
10.如權(quán)利要求1所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于進(jìn)入樹脂柱前 果汁溫度降低至30°c ；果汁進(jìn)入樹脂柱的過柱流速為4BV/h。
11.如權(quán)利要求1-10之任一所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于所 述樹脂柱樹脂為苯乙烯、二乙烯苯、丙烯酸甲酯或丙烯腈合成的具有大孔結(jié)構(gòu)交聯(lián)共聚物 或傅氏后交聯(lián)反應(yīng)制得的吸附樹脂。
12.如權(quán)利要求11所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法，其特征在于所述樹脂柱 的樹脂裝填方式為混床方式或雙柱串聯(lián)方式。
13.一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，所述裝置包括超濾設(shè)備和樹脂柱，其特征在 于在超濾設(shè)備和樹脂柱之間設(shè)置有換熱器，所述換熱器上游連接超濾設(shè)備，換熱器下游連 接樹脂柱。
14.如權(quán)利要求13所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，其特征在于所述換熱器 為板式換熱器、列管式換熱器、套管式換熱器、或盤管式換熱器中的一種或幾種。
15.如權(quán)利要求13或14所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，其特征在于所述換 熱器由一級(jí)換熱裝置和二級(jí)換熱裝置串聯(lián)而成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，其特征在于一級(jí)換熱 裝置的冷卻介質(zhì)為通過樹脂柱后的果汁。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，其特征在于二級(jí)換熱 裝置的冷卻介質(zhì)為冷凝水。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，其特征在于所述一級(jí)換熱裝置連接蒸發(fā)器。
19.如權(quán)利要求13或14所述的提高樹脂對(duì)果汁處理能力的裝置，其特征在于所述換 熱器由一級(jí)換熱裝置和二級(jí)換熱裝置串聯(lián)而成；一級(jí)換熱裝置的冷卻介質(zhì)為通過樹脂柱后 的果汁；二級(jí)換熱裝置的冷卻介質(zhì)為冷凝水；所述一級(jí)換熱裝置連接蒸發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高樹脂對(duì)果汁處理能力的方法及裝置，所述方法為經(jīng)過超濾后的果汁，在進(jìn)入樹脂柱前，先對(duì)果汁進(jìn)行降溫，利用低溫吸附提高了樹脂對(duì)果汁中色素、農(nóng)殘、棒曲霉素的處理能力。所述裝置包括超濾設(shè)備和樹脂柱，在超濾設(shè)備和樹脂柱之間設(shè)置有換熱器，所述換熱器上游連接超濾設(shè)備，換熱器下游連接樹脂柱。使用過樹脂柱后的低溫果汁作為換熱器冷卻介質(zhì)對(duì)進(jìn)柱前的果汁進(jìn)行降溫，該降溫方法既可降低進(jìn)樹脂柱前果汁的溫度，又對(duì)進(jìn)入蒸發(fā)器前果汁進(jìn)行預(yù)熱，減少果汁生產(chǎn)過程中的熱能耗。本發(fā)明方法及裝置用于果汁生產(chǎn)中經(jīng)過超濾后的果汁處理，減低了果汁生產(chǎn)成本，可用于蘋果汁、梨汁、清汁、濁汁等多種果汁加工生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)A23L2/80GK102038266SQ20101062008
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者關(guān)麗敏, 劉鵬, 寇曉康, 李彥, 王程 申請(qǐng)人:西安藍(lán)曉科技有限公司