專利名稱：一種糖精鈉生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種糖精鈉生產工藝，特別是以碳酸鈉和糖精為原料生產糖精鈉的生產工藝。
背景技術：
糖精的化學名稱為鄰磺酰苯甲酰亞胺，分子式為C7H5O3NS，結構式為 熔程為228-230℃，呈無色結晶，或白色粉末，其甜度約為蔗糖的500倍，不溶于水，又稱不溶性糖精或糖精酸。而糖精鈉是糖精的鈉鹽，易溶于水，又稱可溶性糖精，呈無色至白色斜方晶系板狀結晶，無臭或微有芳香氣味，在人體內不能被代謝，發熱值為零。糖精鈉可作為食品甜味劑。
關于糖精的食用安全性問題在世界范圍內有過爭議，曾一度懷疑糖精有可能會使人致癌。而在美國國家環境健康科學研究所發布致癌問題報告中指出，測試顯示，糖精導致老鼠膀胱腫瘤的情況并不適用于人類身上，并于2000年5月15日美國政府宣布把糖精從致癌的物質名單中刪除，(見2000年6月23日《中國化工報》及2000年7月26日《中國知識產權報》刊登的《美國政府宣布“糖精有害健康論”缺乏科學依據》的報道。)并從2002年糖精已被包括美國、中國在內的100多個國家和地區批準作為食品甜味劑使用。
通常，生產糖精鈉是以食品級碳酸氫鈉和糖精為原料，通過化學反應，脫色、過濾、結晶、濃縮的方法，而生產出糖精鈉結晶粉末或要求大小(一定目數)的糖精鈉晶體。其化學反應方程式為 碳酸氫鈉是由食品級無水碳酸鈉在溶液中與二氧化碳反應或由含結晶水的碳酸鈉晶體與二氧化碳反應而制得。而食品級碳酸鈉是采用聯合制堿法又稱侯氏制堿法以氨、食鹽、二氧化碳和水為原料分別生產出無水碳酸鈉和氯化銨。由于在現有的糖精鈉生產工藝中是使用碳酸氫鈉和糖精作原料，因而在化學反應的過程中會產生出大量的CO2氣體，且因反應液粘度大會形成大量的泡沫，容易產生溢釜現象，使物料溢出釜外，這不僅會造成原料浪費，而且還會給操作帶來麻煩。并且，在結晶和重結晶工序之后分離晶粒與母液時，需要用水沖洗晶粒表面的母液，致使糖精鈉母液體積增長速度較快，不易控制，為了使糖精鈉母液體積減少，就必須進行濃縮，這樣就會增加生產工時，使生產成本提高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種糖精鈉生產工藝，它以Na2CO3和糖精為原料來進行生產，能夠克服已有技術的不足，可有效地控制生產過程中糖精鈉母液體積的增長；并能有效地減少反應過程中CO2泡沫的產生，不易溢釜；同時能有效地降低生產成本。
本發明是以碳酸鈉和糖精為原料，通過化學反應而生產出糖精鈉，其化學反應方程式為 并采用如下的生產工藝步驟在反應釜中加水或糖精鈉母液2-5份，再加碳酸鈉(以Na2CO3折純計)1份和糖精(以C7H5O3SN折純計)3.4份，攪拌、加熱，進行化學反應，反應過程中有CO2氣體生成。待溫度升至70℃左右，碳酸鈉溶解完，反應物由稠變稀時，調整PH至7.0，濃度調至31-34Be，在60-100℃之間的溫度狀態下進行熱過濾，然后，結晶或重結晶，分離晶粒與母液，去除晶粒表面附著水，分篩，制得成品，該成品為糖精鈉二水合物。
所述的碳酸鈉包括無水物Na2CO3；一水物Na2CO3·H2O；七水物Na2CO3·7H2O；十水物Na2CO3·10H2O。本發明優選食品級無水物Na2CO3。
由于本發明以碳酸鈉和糖精為原料，通過化學反應，脫色過濾、結晶而生產出糖精鈉結晶粉末或所要求大小(一定目數)的糖精鈉晶體。與使用碳酸氫鈉作原料相比，在生產等量的糖精鈉時可減少一半的CO2氣體的生成，因而產生的CO2泡沫也少。從化學反應方程式(I)可以看出，使用碳酸氫鈉為原料每制出1個糖精鈉分子，就會有1個CO2分子生成；而從化學反應方程式(II)可以看出，以碳酸鈉為原料每生產2個糖精鈉分子，才會有1個CO2分子生成。顯然本發明以碳酸鈉為原料比已有技術以碳酸氫鈉為原料產生的CO2氣體要少得多，反應過程中產生的CO2氣體泡沫也少得多，這樣，不僅可有效地防止溢料，減少原料的浪費，而且還方便操作。
再則，從化學反應方程式(II)可以看出，每個無水碳酸鈉分子可同3個水分子一起與糖精分子反應生成糖精鈉二水合物、而從化學反應方程式(I)可以看出，每個碳酸氫鈉分子可同1個水分子一起與糖精分子反應生成糖精鈉二水合物。因此，本發明使用無水碳酸鈉作原料比已有技術使用碳酸氫鈉作原料，能更有利于控制生產過程中糖精鈉母液體積的增長，從而能更好地解決糖精鈉生產工藝中糖精鈉母液體積增長快的問題，因此可省去對糖精鈉母液進行濃縮的步驟，簡化工藝步驟，縮短工時。
另外，從化學反應方程式(I)可以看出，每生產1個糖精鈉分子，就要有1個碳酸氫鈉分子參與反應，而從化學反應方程式(II)可以看出，每生產2個糖精鈉分子才需要1個無水碳酸鈉分子參與反應。每生產1噸糖精鈉所需使用無水碳酸鈉的重量為220kg，而已有技術中每生產1噸糖精鈉所需用碳酸氫鈉的重量為348kg，這樣，本發明所用無水碳酸鈉原料的重量要比已有技術中所用碳酸氫鈉原料的重量少36.7％。而就上述兩種原料的市場價格而言相差不大，目前，無水碳酸鈉的售價為1010-1390元/噸，而碳酸氫鈉的售價為1400元/噸(見2003年6月19日《中國化工報》第3版)。由此可見，本發明使用無水碳酸鈉作原料與已有技術使用碳酸氫鈉作原料相比，具有用量少，能有效地降低生產成本的優點，按現行價格保守計算，生產每噸糖精鈉可降低成本200元以上。
附圖為本發明以碳酸鈉和糖精為原料生產糖精鈉的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例進一步描述具體實施方式
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實施例1在2000ml燒杯中加入100ml蒸餾水，再交叉加入無水碳酸鈉40g和折干90％的糖精150g，攪拌，加熱，保持反應混合物呈堿性，反應混合物中有大量泡沫生成，該泡沫氣體為CO2。反應混合物變稀澄清后，PH值仍大于7.0。表明糖精已反應完，繼續加入上述適量的糖精，攪拌、調節至反應液PH值為7.0。在80℃時，加水適量，調節反應液濃度為33Be。加活性碳2g，繼續攪拌20分鐘，加熱保溫90℃左右進行熱過濾。將濾液移入玻璃結晶釜中進行自然結晶。糖精鈉溶液在PH值為7.0的中性狀態下，溫度降至55℃時，降溫速度減緩至8-10分鐘降1℃，使糖精鈉晶粒析出并生長，一直持續到溫度下降為25℃時，把晶體與糖液分離，用水洗滌后，經離心甩干，再涼干表面附著水分，得糖精鈉晶體75g。依照GB4578-84糖精鈉國家標準進行化驗含量為99.1％，重金屬(以Pb計)小于5ppm，水分14.2％，質量符合GB4578-84糖精鈉國家標準。
實施例2在2000ml燒杯中加入200ml糖精鈉母液，再交叉加入無水碳酸鈉50g和折干89％的糖精190g，攪拌、加熱，保持反應混合物呈堿性，反應混合物由稠變稀時，加入適量糖精鈉母液，初試濃度為35Be。待溫度升到80℃，糖精溶解完后，加入上述適量糖精，攪拌、調節至反應液PH值為7.0，加適量糖精鈉母液，調節反應液濃度至32.5Be。加活性炭3g，繼續攪拌20分鐘，保溫90℃進行熱過濾，將濾液移入玻璃結晶釜中。糖精鈉溶液在PH值為7.0的中性狀態下降溫至54℃時，加入20g經分篩過的、棱角完整、顆粒均勻的糖精鈉晶種，以8-10分鐘下降1℃的速度降溫。降到47℃時，結晶液變混，有大量糖精鈉微晶析出。加熱升溫至52℃，糖液由渾變清，小微晶全部溶化，再以8-10分鐘降1℃的速度降溫，降溫至42℃時，再加熱回溫至48℃，如此反復回溫6次。當結晶液溫度降至27℃時，分離晶粒與母液，沖水洗滌晶粒，離心甩干，再經涼干晶粒表面附著水，得糖精鈉晶體231g。依據GB4578-84糖精鈉國家標準進行化驗，含量為99.3％，重金屬(以Pb計)小于5ppm，水分14.1％，質量符合GB4578-84糖精鈉國家標準。
權利要求
1.一種糖精鈉生產工藝，其特征包括如下工藝步驟，(1)在反應釜中加水或糖精鈉母液，再加碳酸鈉和糖精，攪拌并加熱，進行化學反應；(2)在60-100℃的溫度范圍內進行熱過濾；(3)進行結晶或重結晶；(4)分離晶粒與母液，去除晶粒表面附著水，制得成品，該成品為糖精鈉二水合物。
2.如權利要求1所述的一種糖精鈉生產工藝，其特征在于，碳酸鈉包括無水物Na2CO3，一水物Na2CO3·H2O，七水物Na2CO3·7H2O，及十水物Na2CO3·10H2O，優選無水物Na2CO3。
全文摘要
一種糖精鈉生產工藝，它以碳酸鈉和糖精為原料，通過化學反應，脫色過濾、結晶而生產出糖精鈉結晶粉末或所要求大小(一定目數)的糖精鈉晶體。它與已有技術以碳酸氫鈉和糖精為原料生產糖精鈉的生產工藝相比，不僅能有效控制糖精鈉母液體積增長，而且，能減少生產過程中的CO
文檔編號C07D275/00GK1478773SQ03126239
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月3日 優先權日2003年7月3日
發明者齊化多, 張衛民, 劉紅, 郭憲吉 申請人:齊化多, 張衛民