《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》是青海康普生物科技股份有限公司於2007年12月5日申請的發明專利，該專利的申請號為2007100507266，公布號為CN101176565，公布日為2008年5月14日，發明人是邢文元、馬正創、雷艷芬、崔偉、巨桂英、童西霞、孫允武、李剛、楊東鵬、解芳。
《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》包括如下步驟：（1）沙棘原汁過濾步驟；（2）吸附除鉛步驟；（3）高溫滅菌步驟。該發明方法與2007年12月前已有技術相比較有如下有益效果：該發明利用離子交換技術，採用吸附劑減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量，有效降低沙棘果原汁中鉛含量。該發明離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法可使產品中鉛含量＜0.35毫克/升，並保持沙棘果原汁中主要營養成分Vc損失率＜3％並保持沙棘原汁營養成分不變，口味清爽，口感綿軟；吸附劑經洗脫再生後可反覆使用。該發明離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法適用於沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的減除。
2014年11月6日，《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法
- 公布號：CN101176565
- 公布日：2008年5月14日
- 申請號：2007100507266
- 申請日：2007年12月5日
- 申請人：青海康普生物科技股份有限公司
- 地址：青海省西寧市青海生物科技產業園經二路20號
- 發明人：邢文元、馬正創、雷艷芬、崔偉、巨桂英、童西霞、孫允武、李剛、楊東鵬、解芳
- 分類號：A23L2/70（2006.01）、A23L2/72（2006.01）、A23L2/80（2006.01）、A23L2/46（2006.01）
- 代理機構：西寧金語專利代理事務所
- 類別：發明專利
- 代理人：哈慶華
專利背景,發明內容,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2007年12月前，中國國內沙棘原料除鉛處理一般採用醇提、物力除鉛等技術，但這些技術對於沙棘原料中鉛金屬含量的減除效果並不理想。離子交換法（ion exchangeprocess）是液相中的離子和固相中離子間所進行的的一種可逆性化學反應，此方法被廣泛套用於成分分離、離子去除等方面。中國國內外也有將此法用於產品的除鉛技術中，但在果汁除鉛技術的套用方面特別是沙棘果汁原料除鉛技術的套用還未見報導。
發明內容
技術方案
《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》包括如下步驟：
（1）沙棘原汁過濾步驟是將沙棘原果汁經沉澱、過濾將果泥與果汁分離的過程；
（2）吸附除鉛步驟是指在經過濾後的沙棘原果汁輸入裝有吸附劑的反應釜中通過離子交換吸附重金屬鉛的過程，吸附劑投入量為吸附劑:沙棘果原汁＝1:4，吸附時間1小時，吸附溫度為20～25℃；
（3）高溫滅菌步驟是指經除鉛後的沙棘果原汁經高溫瞬時滅菌的過程，高溫滅菌時間為3～5秒，滅菌溫度為125～130℃，得沙棘汁成品。
改善效果
該發明一種離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法與2007年12月前已有技術相比較有如下有益效果：該發明利用離子交換技術，採用吸附劑減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量，工藝流程強化傳質過程，提高交換率和交換樹脂的再生率，有效降低沙棘果原汁中鉛含量。該發明離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法可使產品中鉛含量＜0.35毫克/升，並保持沙棘果原汁中主要營養成分Vc損失率＜3％，增強了沙棘產品的市場競爭力。該發明工藝方法可靠、適用，並保持沙棘原汁營養成分不變，口味清爽，口感綿軟；吸附劑經洗脫再生後可反覆使用。該發明一種離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法可有效提高沙棘果汁成品的質量，提高產品的市場競爭力，使青藏高原豐富的沙棘資源得到充分有效的利用並順利出口創匯，發揮應有的經濟、社會效益。該發明離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法適用於沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的減除。
附圖說明
圖1為該發明離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法工藝流程圖。
圖1
權利要求
1.《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》其特徵在於：所述的方法包括如下步驟：
（1）沙棘原汁過濾步驟是將沙棘原果汁經沉澱、過濾將果泥與果汁分離的過程；
（2）吸附除鉛步驟是指在經過濾後的沙棘原果汁輸入裝有吸附劑的反應釜中通過離子交換吸附重金屬鉛的過程，吸附劑投入量為吸附劑:沙棘果原汁＝1:4，吸附時間1小時，吸附溫度為20～25℃；
（3）高溫滅菌步驟是指經除鉛後的沙棘果原汁經高溫瞬時滅菌的過程，高溫滅菌時間為3～5秒，滅菌溫度為125～130℃，得沙棘汁成品；
所述的吸附劑為強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，基體為苯乙烯-二乙烯苯共聚物，功能基為磺酸基；苯乙烯-二乙烯苯共聚物:磺酸基＝1:1；所述的吸附除鉛步驟後設定有吸附劑洗脫步驟，指吸附劑吸附重金屬鉛後的固體過濾排入交換柱內投入洗脫劑經洗脫吸附劑再生的過程，洗脫劑水溶液:吸附劑＝80:1，洗脫時間為2小時，洗脫溫度為20～25℃；所述的洗脫劑為3摩爾/升的NaCl水溶液。
2.根據權利要求1所述的離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法，其特徵在於：採用吸附劑減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量後鉛含量由原來0.7～1.2ppm，降低到0.3ppm以下，沙棘果汁中的主要營養成分Vc的損失低於3％。
實施方式
如圖1所示，該發明一種離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法包括如下步驟：
（1）沙棘原汁過濾步驟是將沙棘原果汁經沉澱、過濾將果泥與果汁分離的過程；
（2）吸附除鉛步驟是指在經過濾後的沙棘原果汁輸入裝有吸附劑的反應釜中通過離子交換吸附重金屬鉛的過程，吸附劑投入量為吸附劑:沙棘果原汁＝1:4，吸附時間1小時，吸附溫度為20～25℃；
（3）高溫滅菌步驟是指經除鉛後的沙棘果原汁經高溫瞬時滅菌的過程，高溫滅菌時間為3～5秒，滅菌溫度為125～130℃，得沙棘汁成品。
所述的吸附除鉛步驟後設定有吸附劑洗脫步驟，指吸附劑吸附重金屬鉛後的固體過濾排入交換柱內投入洗脫劑經洗脫吸附劑再生的過程，洗脫劑水溶液:吸附劑＝80:1，洗脫時間為2小時，洗脫溫度為20～25℃。
所述的吸附劑為強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，基體：苯乙烯-二乙烯苯共聚物；功能基：磺酸基；苯乙烯-二乙烯苯共聚物:磺酸基＝1:1。
所述的洗脫劑為3摩爾/升的NaCl水溶液。
採用吸附劑減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量後鉛含量由原來0.7～1.2ppm，降低到0.3ppm以下，沙棘果汁中的主要營養成分Vc的損失低於3％。
實施例1
（1）將沙棘原果汁經沉澱、過濾，將果泥與果汁分離；
（2）將經過濾後的沙棘原果汁輸入裝有吸附劑的反應釜中通過離子交換吸附重金屬鉛，吸附劑投入量為吸附劑:沙棘果原汁＝1:4，吸附時間1小時，吸附溫度為20～25℃；所述的吸附劑為強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，基體：苯乙烯-二乙烯苯共聚物；功能基：磺酸基；苯乙烯-二乙烯苯共聚物:磺酸基＝1:1；強化傳質過程、提高交換率，調節流速和流量，使物料達到降低鉛含量的目的，採用吸附劑減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量後鉛含量由原來0.7～1.2ppm，降低到0.3ppm以下，沙棘果汁中的主要營養成分Vc的損失低於3％。
（3）將在除鉛後的沙棘果原汁排入消毒罐經高溫瞬時滅菌的過程，高溫滅菌時間為3～5秒，滅菌溫度為125～130℃，裝罐得沙棘汁成品。
吸附劑經洗脫再生後可反覆使用。在吸附除鉛步驟後設定有吸附劑洗脫步驟，指吸附劑吸附重金屬鉛後的固體過濾排入交換柱內投入洗脫劑經洗脫吸附劑再生的過程，洗脫劑水溶液:吸附劑＝80:1，洗脫時間為2小時，洗脫溫度為20～25℃。所述的洗脫劑為3摩爾/升的NaCl水溶液。
序號 | 日期 | 原汁含鉛量 | 產地 | 使用樹脂類型 | 結果 |
1 | 06.3.22 | 0.74 | B | AH | 0.52 |
2 | 06.3.26 | 0.74 | B | AH | 0.46 |
3 | 06.3.30 | 0.74 | B | AH | 0.45 |
4 | 06.4.1 | 0.75 | B | YH | 0.064 |
5 | 06.4.3 | 0.75 | B | YH | 0.052 |
6 | 06.4.5 | 0.75 | B | YH | 0.065 |
7 | 06.4.6 | 0.75 | B | YH | 0.050 |
8 | 06.4.7 | 0.75 | B | QH | 0.23 |
9 | 06.4.8 | 0.75 | B | QH | 0.15 |
10 | 06.4.9 | 0.75 | B | QH | 0.08 |
11 | 06.4.10 | 0.75 | B | QH | 0.08 |
吸附時間 | 溫度（℃） | Vc損失率（％） | 除鉛率（％） |
ah | I℃ | 0.5 | 25-28 |
bh | II℃ | 1 | 40-45 |
ch | III℃ | 3 | 75-80 |
dh | IV℃ | 8 | 86-90 |
序號 | 日期 | 原汁含鉛量 | 產地 | 使用樹脂類型 | 結果 |
1 | 06.4.11 | 0.68 | A | QH | 0.08 |
2 | 06.4.11 | 0.65 | A | QH | 0.07 |
3 | 06.4.17 | 0.72 | B | QH | 0.09 |
4 | 06.4.18 | 0.64 | A | QH | 0.083 |
5 | 06.6.26 | 0.92 | C | QH | 0.24 |
6 | 06.6.26 | 0.82 | C | QH | 0.17 |
7 | 06.6.26 | 0.65 | A | QH | 0.14 |
8 | 06.6.27 | 0.67 | A | QH | 0.084 |
9 | 06.6.28 | 0.58 | A | QH | 0.1 |
10 | 06.7.3 | 0.66 | B | QH | 0.081 |
11 | 06.7.4 | 0.63 | A | QH | 0.06 |
12 | 06.7.5（白班） | 0.59 | A | QH | 0.15 |
13 | 06.7.5（夜班） | 0.70 | B | QH | 0.14 |
14 | 06.7.6（白班） | 0.72 | B | QH | 0.56 |
15 | 06.7.6（夜班） | 0.64 | A | QH | 0.26 |
16 | 06.7.7（白班） | 0.69 | B | QH | 0.35 |
17 | 06.7.7（夜班） | 0.55 | A | QH | 0.05 |
18 | 06.7.9（白班） | 0.71 | B | QH | 0.24 |
19 | 06.7.9（白班） | 0.75 | B | QH | 0.024 |
20 | 06.7.9（夜班） | 0.61 | B | QH | 0.96 |
21 | 06.7.10（白班） | 0.71 | B | QH | 0.28 |
22 | 06.7.10（夜班） | 0.65 | A | QH | 0.44 |
23 | 06.7.11（白班） | 0.71 | B | QH | 0.13 |
24 | 06.7.11（夜班） | 0.44 | A | QH | 0.12 |
25 | 06.7.12（夜班） | 0.50 | A | QH | 0.07 |
序號 | 日期 | 還原劑濃度 | 還原劑用量 | 還原效果測定 | |
（n倍於樹脂量） | 處理前果汁鉛含量（毫克/千克） | 處理後果汁鉛含量（毫克/千克） | |||
1 | 2006.4.14 | 1 | A1 | 0.78 | 0.7 |
2 | 2006.4.14 | 1 | A2 | 0.78 | 0.65 |
3 | 2006.4.15 | 1 | A3 | 0.78 | 0.57 |
4 | 2006.4.15 | 1 | A4 | 0.78 | 0.46 |
5 | 2006.4.16 | 1 | B1 | 0.78 | 0.39 |
6 | 2006.4.16 | 2 | B2 | 0.78 | 0.3 |
7 | 2006.4.17 | 2 | B3 | 0.78 | 0.25 |
8 | 2006.4.17 | 2 | C1 | 0.78 | 0.22 |
9 | 2006.4.18 | 2 | C2 | 0.78 | 0.21 |
10 | 2006.4.18 | 3 | D1 | 0.78 | 0.21 |
11 | 2006.4.19 | 3 | D2 | 0.78 | 0.46 |
12 | 2006.4.19 | 3 | D3 | 0.78 | 0.25 |
13 | 2006.4.20 | 3 | E1 | 0.78 | 0.07 |
14 | 2006.4.20 | 3 | E2 | 0.78 | 0.06 |
註：表中QH型樹脂為吸附劑A氫離子交換專用樹脂。 | |||||
榮譽表彰
2014年11月6日，《離子交換法減除沙棘果汁原料中重金屬鉛含量的方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
