活性炭在味精生产过程中有脱色去杂作用,是后段板框过滤时除去细小悬浮状杂质的过滤介质。用量约为中和液的1-2%,相当于商品味精的8%左右。按照林业部粉状活性炭标准(LY216-79),该种活性炭属于782型2类。具体要求(一级品):脱色力,亚甲兰(mL)≥10;干燥减重(%)≤10%;pH值5-7;总铁量(%)≤0.05;氯化物(%)≤0.20;钙镁(以MgO计)≤0.25%;酸溶物(%)≤3.0;灼烧残渣(%)≤4。这些指标,在实际应用中,有的需要加深理解,有的则需重新认识。
一、脱色力
脱色力是评价活性炭是否适合味精生产的基本指标。味精中的色素来源于原料葡萄糖和玉米浆发酵时的细菌生成物及提取过程中残糖与菌体蛋白水解的生成物,其成分还受谷氨酸提取方法的影响。在制定部标准时,选取了一些厂家的产品作对比试验后,确认由物理法活化的产品,绝大多数与谷氨酸和亚甲兰的脱色力成比例关系,其比值约为1.5,这是确定以亚甲兰判断吸附昧精色素能力的依据。我们发现影响这一比值的因素很多,如活性炭的原料、灰份的组成与含量、活化介质与活化速度等等,其间差异较大,故不宜用亚甲兰评价此类产品。
快盈lV500 上述谷氨酸实物系由沈阳味精厂提供的豆粕水解后浓缩、干燥物。许多厂以此项作为测定实物脱色力的标准,但由于实际生产为菌体发酵法,这种方法也逐渐失去了代表“实物”的意义。如:
快盈lV500 1.沈阳味精厂就四个单位的活性炭对豆粕水解物和新法扶酸的脱色力做过对照试验。试验结果:
快盈lV500 A厂原料为林化工业废渣的炭化品,活化设备是间歇式沸腾炉;
B厂原料为松木屑炭,设备与A厂相同;
C厂为明子干馏炭,同焖烧炉;
D厂条件与B厂相同。结果表明,由于所选定的色素物质与生产过程中的实物不同,导致对活性炭的评价欠妥,影响了产品质量,造成了浪费。
快盈lV500 2. 1985年,天津味精厂与靖宇化工厂因诸次配制的豆粕水解液色素成份不同,对活性炭脱色力的判断出现误差。
快盈lV500 3.本所1985年提出的一份研究报告:采用杂木屑炭为原料,在不同条件下,同是间歇式沸腾炉的产品,对新老酰酸的脱色却明显不同。
所以,倘修订此项标准,应考虑谷氨酸提取方法,并取有代表性的工厂的酰酸作为比较实物脱色的基础。笔者比较了上海天厨及沈阳、天津三大味精厂对活性炭脱色力的测定方法,觉得沈阳的新肤酸实物脱色法较适用(该法系供需双方1982年协商标准)。方法规定:置0.5克干燥活性炭于36毫升谷氨酸中和液中,温度为50~55℃,并不停地搅拌,保持30分钟,过滤,滤液循环三次。 在721型分光光度计上测滤液透光度(a=3厘米,λ=420微米),82%以上为合格。每4毫升溶液中含谷氨酸1克,中和液pH值为6.0。
根据上述方法测定的几种活性炭对新缺酸的脱色力。此法不足之处是:即使味精生产工艺条件是稳定的,由于原料变化,色素成份与量均有变化。倘以批量酞酸为基准,每更换一批肤酸时,标定出换算系数,可能更适用些。
二 钙镁,铁铝,粒度与滤速
快盈lV500 钙镁等碱土金属离子与谷氨酸离子形成稳定的络合物,而且无法通过结晶将其除去,这是纯度下降、阻碍结晶生成,造成晶形不匀整的重要原因。诸味精厂对此项要求不同:上海与天津味精厂作为辅助材料分析,无此项标准;在制定部标准时,采纳了沈阳的意见,作为产品技术指标;湖州塘南活性炭厂要求≤0.25%;铁力干馏厂不作为控制指标;山东省重工业厅标准(0GT0204-63)要求≤0.3%。农业部活性炭标准工作组曾测定包括英国味精炭在内的八个样品的钙镁含量,株州木材公司很低,为0.04%;靖宇化工厂很高,为0.64%。1984年靖宇厂曾根据用户要求,采取予处理,降至0.18%,达到了标准。
味精的质量标准中规定:99%的味精含铁在5PPm以下;80%昧精含铁在10PPm以下。味精中如果含有铁等杂质,成品的色泽就会变化。辽源味精厂技术部门推测,有的味精在贮存中变红色,可能是铁盐的作用。在生产中多以硫化钠除去谷氨酸中和液中的铁。
为防止铁由活性炭转入味精中,多数味精厂对活性炭含铁量都有具体要求。天津味精厂则暨硫化钠除铁于中和液脱色后,因此,对活性炭的铁盐含量,就不过分强调。
快盈lV500 按规定的检验方法,同一种粉状活性炭粒子愈细,脱色力测定值愈高。但在生产中却给后段板框过滤带来困难,有时竞出现炭粉透过过滤介质进入产品中的“漏炭”现象。为解决这个问题,除有经供需双方协商的《标准》外,又补充了这方面的指标:一是取10克经干燥的活性炭,过100日/平方厘米筛,振荡15分钟,计算筛上截留部分,超过10%为合格;另一种方法是取5克活性炭与50毫升蒸馏水搅拌均匀,过滤,采用杭州新华牌D12.5厘米快速滤纸,测定滤出液量为25毫升时所需时间。
三、水份、灰份、pH值
快盈lV500 《标准》中规定,诸类型活性炭,干燥减重(%)≤10,附注中说明,大于10%时,由供需双方协商。含水50%左右的湿炭,可以改善生产与使用环境。因此,湿炭应进行推广,而干燥减重不宜提出统一指标。
《标准》要求灼烧残渣(%)≤A。对于以木屑、木炭类为原料的活性炭,达到这个指标并无困难,有些品种灰份偏高,通过前处理可以降到4%左右,但对于特殊原料,此项指标就很难合格了。例如,用白煤生产的粉状活性炭,对味精脱色是合格的,而灰份却为4.5%;用落叶松树皮生产栲胶的残渣制造的活性炭,对各种工艺的味精色素均易吸附,脱色力好于国内同类产品,其它有害杂质含量均不超过规定指标,唯灰份偏高,达19%左右。问题在于《标准》即限定有害杂质含量,又复规定灰份限额,是没有必要的。在这种情况下,灰份含量高非但无害,反而可增加容积重,改善过滤效果。
《标准》规定,pH值为5~7,上海天厨味精厂要求为中性,前者与中和液脱色条件近似,而且在活性炭生产过程中也无不方便处。一些味精厂家则认为,活性炭只占中和液的1~2%,所以对中和液pH值并无显著影响,对此项作出限制也似乎是多余的,我们倾向于这种观点。