活性炭在味精生產(chǎn)過(guò)程中有脫色去雜作用,是后段板框過(guò)濾時(shí)除去細(xì)小懸浮狀雜質(zhì)的過(guò)濾介質(zhì)。用量約為中和液的1-2%,相當(dāng)于商品味精的8%左右。按照林業(yè)部粉狀活性炭標(biāo)準(zhǔn)(LY216-79),該種活性炭屬于782型2類。具體要求(一級(jí)品):脫色力,亞甲蘭(mL)≥10;干燥減重(%)≤10%;pH值5-7;總鐵量(%)≤0.05;氯化物(%)≤0.20;鈣鎂(以MgO計(jì))≤0.25%;酸溶物(%)≤3.0;灼燒殘?jiān)?)≤4。這些指標(biāo),在實(shí)際應(yīng)用中,有的需要加深理解,有的則需重新認(rèn)識(shí)。
一、脫色力
脫色力是評(píng)價(jià)活性炭是否適合味精生產(chǎn)的基本指標(biāo)。味精中的色素來(lái)源于原料葡萄糖和玉米漿發(fā)酵時(shí)的細(xì)菌生成物及提取過(guò)程中殘?zhí)桥c菌體蛋白水解的生成物,其成分還受谷氨酸提取方法的影響。在制定部標(biāo)準(zhǔn)時(shí),選取了一些廠家的產(chǎn)品作對(duì)比試驗(yàn)后,確認(rèn)由物理法活化的產(chǎn)品,絕大多數(shù)與谷氨酸和亞甲蘭的脫色力成比例關(guān)系,其比值約為1.5,這是確定以亞甲蘭判斷吸附昧精色素能力的依據(jù)。我們發(fā)現(xiàn)影響這一比值的因素很多,如活性炭的原料、灰份的組成與含量、活化介質(zhì)與活化速度等等,其間差異較大,故不宜用亞甲蘭評(píng)價(jià)此類產(chǎn)品。
上述谷氨酸實(shí)物系由沈陽(yáng)味精廠提供的豆粕水解后濃縮、干燥物。許多廠以此項(xiàng)作為測(cè)定實(shí)物脫色力的標(biāo)準(zhǔn),但由于實(shí)際生產(chǎn)為菌體發(fā)酵法,這種方法也逐漸失去了代表“實(shí)物”的意義。如:
1.沈陽(yáng)味精廠就四個(gè)單位的活性炭對(duì)豆粕水解物和新法扶酸的脫色力做過(guò)對(duì)照試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果:
A廠原料為林化工業(yè)廢渣的炭化品,活化設(shè)備是間歇式沸騰爐;
B廠原料為松木屑炭,設(shè)備與A廠相同;
C廠為明子干餾炭,同燜燒爐;
D廠條件與B廠相同。結(jié)果表明,由于所選定的色素物質(zhì)與生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)物不同,導(dǎo)致對(duì)活性炭的評(píng)價(jià)欠妥,影響了產(chǎn)品質(zhì)量,造成了浪費(fèi)。
2. 1985年,天津味精廠與靖宇化工廠因諸次配制的豆粕水解液色素成份不同,對(duì)活性炭脫色力的判斷出現(xiàn)誤差。
3.本所1985年提出的一份研究報(bào)告:采用雜木屑炭為原料,在不同條件下,同是間歇式沸騰爐的產(chǎn)品,對(duì)新老酰酸的脫色卻明顯不同。
所以,倘修訂此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)考慮谷氨酸提取方法,并取有代表性的工廠的酰酸作為比較實(shí)物脫色的基礎(chǔ)。筆者比較了上海天廚及沈陽(yáng)、天津三大味精廠對(duì)活性炭脫色力的測(cè)定方法,覺(jué)得沈陽(yáng)的新膚酸實(shí)物脫色法較適用(該法系供需雙方1982年協(xié)商標(biāo)準(zhǔn))。方法規(guī)定:置0.5克干燥活性炭于36毫升谷氨酸中和液中,溫度為50~55℃,并不停地?cái)嚢�,保�?0分鐘,過(guò)濾,濾液循環(huán)三次。 在721型分光光度計(jì)上測(cè)濾液透光度(a=3厘米,λ=420微米),82%以上為合格。每4毫升溶液中含谷氨酸1克,中和液pH值為6.0。
根據(jù)上述方法測(cè)定的幾種活性炭對(duì)新缺酸的脫色力。此法不足之處是:即使味精生產(chǎn)工藝條件是穩(wěn)定的,由于原料變化,色素成份與量均有變化。倘以批量酞酸為基準(zhǔn),每更換一批膚酸時(shí),標(biāo)定出換算系數(shù),可能更適用些。
二 鈣鎂,鐵鋁,粒度與濾速
鈣鎂等堿土金屬離子與谷氨酸離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,而且無(wú)法通過(guò)結(jié)晶將其除去,這是純度下降、阻礙結(jié)晶生成,造成晶形不勻整的重要原因。諸味精廠對(duì)此項(xiàng)要求不同:上海與天津味精廠作為輔助材料分析,無(wú)此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn);在制定部標(biāo)準(zhǔn)時(shí),采納了沈陽(yáng)的意見(jiàn),作為產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo);湖州塘南活性炭廠要求≤0.25%;鐵力干餾廠不作為控制指標(biāo);山東省重工業(yè)廳標(biāo)準(zhǔn)(0GT0204-63)要求≤0.3%。農(nóng)業(yè)部活性炭標(biāo)準(zhǔn)工作組曾測(cè)定包括英國(guó)味精炭在內(nèi)的八個(gè)樣品的鈣鎂含量,株州木材公司很低,為0.04%;靖宇化工廠很高,為0.64%。1984年靖宇廠曾根據(jù)用戶要求,采取予處理,降至0.18%,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。
味精的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:99%的味精含鐵在5PPm以下;80%昧精含鐵在10PPm以下。味精中如果含有鐵等雜質(zhì),成品的色澤就會(huì)變化。遼源味精廠技術(shù)部門推測(cè),有的味精在貯存中變紅色,可能是鐵鹽的作用。在生產(chǎn)中多以硫化鈉除去谷氨酸中和液中的鐵。
為防止鐵由活性炭轉(zhuǎn)入味精中,多數(shù)味精廠對(duì)活性炭含鐵量都有具體要求。天津味精廠則暨硫化鈉除鐵于中和液脫色后,因此,對(duì)活性炭的鐵鹽含量,就不過(guò)分強(qiáng)調(diào)。
按規(guī)定的檢驗(yàn)方法,同一種粉狀活性炭粒子愈細(xì),脫色力測(cè)定值愈高。但在生產(chǎn)中卻給后段板框過(guò)濾帶來(lái)困難,有時(shí)競(jìng)出現(xiàn)炭粉透過(guò)過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)入產(chǎn)品中的“漏炭”現(xiàn)象。為解決這個(gè)問(wèn)題,除有經(jīng)供需雙方協(xié)商的《標(biāo)準(zhǔn)》外,又補(bǔ)充了這方面的指標(biāo):一是取10克經(jīng)干燥的活性炭,過(guò)100日/平方厘米篩,振蕩15分鐘,計(jì)算篩上截留部分,超過(guò)10%為合格;另一種方法是取5克活性炭與50毫升蒸餾水?dāng)嚢杈鶆颍^(guò)濾,采用杭州新華牌D12.5厘米快速濾紙,測(cè)定濾出液量為25毫升時(shí)所需時(shí)間。
三、水份、灰份、pH值
《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,諸類型活性炭,干燥減重(%)≤10,附注中說(shuō)明,大于10%時(shí),由供需雙方協(xié)商。含水50%左右的濕炭,可以改善生產(chǎn)與使用環(huán)境。因此,濕炭應(yīng)進(jìn)行推廣,而干燥減重不宜提出統(tǒng)一指標(biāo)。
《標(biāo)準(zhǔn)》要求灼燒殘?jiān)?%)≤A。對(duì)于以木屑、木炭類為原料的活性炭,達(dá)到這個(gè)指標(biāo)并無(wú)困難,有些品種灰份偏高,通過(guò)前處理可以降到4%左右,但對(duì)于特殊原料,此項(xiàng)指標(biāo)就很難合格了。例如,用白煤生產(chǎn)的粉狀活性炭,對(duì)味精脫色是合格的,而灰份卻為4.5%;用落葉松樹皮生產(chǎn)栲膠的殘?jiān)圃斓幕钚蕴浚瑢?duì)各種工藝的味精色素均易吸附,脫色力好于國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品,其它有害雜質(zhì)含量均不超過(guò)規(guī)定指標(biāo),唯灰份偏高,達(dá)19%左右。問(wèn)題在于《標(biāo)準(zhǔn)》即限定有害雜質(zhì)含量,又復(fù)規(guī)定灰份限額,是沒(méi)有必要的。在這種情況下,灰份含量高非但無(wú)害,反而可增加容積重,改善過(guò)濾效果。
《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,pH值為5~7,上海天廚味精廠要求為中性,前者與中和液脫色條件近似,而且在活性炭生產(chǎn)過(guò)程中也無(wú)不方便處。一些味精廠家則認(rèn)為,活性炭只占中和液的1~2%,所以對(duì)中和液pH值并無(wú)顯著影響,對(duì)此項(xiàng)作出限制也似乎是多余的,我們傾向于這種觀點(diǎn)。