湿法净化磷酸在食品行业中的应用研究（一） 应用研究简称WPA）两类

磷酸是湿法食品一种常见的无机酸，属于中强酸，净化广泛应用于洗涤、磷酸食品、行业制药、应用研究颜料、湿法食品电镀、净化防锈等行业。磷酸根据生产方式不同可分为热法磷酸（The行业rmalmethodphosphoricacid，以下简称TPA）和湿法磷酸（Wetphosphoricacid，应用研究简称WPA）两类。湿法食品由于WPA杂质较多需经净化处理后才能达到与热法磷酸相同品质，净化因此产生了湿法净化磷酸产品（PurifiedWetPhosphoricAcid，磷酸以下简称PPA）。行业TPA生产工艺所制磷酸质量较好、应用研究浓度更高，但由于能耗大、成本高（电耗：约2812度电/吨磷酸，煤耗：约0.31吨标煤/吨磷酸），易产生毒性气体（2012年11月，欧洲最大的黄磷生产商ThermphosInternational因镉、二恶英等污染物的排放无法达标而宣告破产）等因素，近年来国际上已采用PPA产品全面取代TPA。而国内由于资源优势，部分企业仍在生产并使用。PPA工艺相对TPA而言，其生产成本可减少20％～30％，能耗降低2/3，经过净化工序后，产品纯度能媲美于TPA，且副产物磷酸钙残渣可用作钙肥生产原料，实现废弃物资源化利用。因此，具有环保方面的优势。PPA产品主要有工业级、食品级（磷酸含量：85％～86％，执行GB1886.15-2015，主要用于食品添加剂行业）、电子级三种。美国、欧盟等地区的食品级磷酸主要来自净化湿法酸，而我国的国家标准GB1886.15—2015《食品添加剂磷酸》中则规定，该标准仅适用于热法生产的食品添加剂磷酸。

在《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》（GB2760—2014）中食品工业用加工助剂使用中有明确规定，磷酸可作为食品工业用加工助剂（澄清剂、脱胶剂及发酵用营养物质）在制糖、油脂精炼、生物发酵工艺上使用，但该标准仅针对的是TPA，而PPA则只能做为制糖工业中的澄清剂使用。因此本文特将PPA作为澄清剂、脱胶剂及发酵用营养物质，在制糖、油脂精炼脱胶、微生物发酵工艺中进行试验，并与TPA作为对照以验证其在以上三种行业中的应用性能与TPA是否存在差异。为探究PPA是否可应用于食品行业，特将PPA产品相关指标与TPA进行对比。食品级85％PPA产品相关指标如表1所示。

根据表1TPA与PPA各指标分析比对可知，PPA各指标与TPA无明显差异且部分指标优于TPA。为探究PPA在制糖、油脂精炼脱胶、微生物发酵工艺应用过程中是否与TPA存在差异，本文设计相关试验方案。

1、探究PPA作为澄清剂

对制糖澄清工艺中的影响。根据糖厂甘蔗榨糖工艺流程，实验室模拟磷酸一亚硫酸法澄清工艺，通过添加TPA与PPA进行澄清对比，以脱色率、色值、浑浊度等为衡量指标，以验证PPA澄清效果。

2、探究PPA作为脱胶剂对油脂精炼脱

胶的影响。采用大豆、油菜籽、花生、葵花四种毛油进行脱胶实验，以探究PPA对油脂加工工艺中脱胶工段的影响。实验以水化法、柠檬酸酸化法、TPA酸化法与PPA酸化肥进行脱胶对比，以脱胶率为判断依据，验证PPA酸化法对植物毛油脱胶的影响。

3、探究PPA作为发酵用营养物质对

微生物发酵的影响。采用酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌进行发酵实验，以基础发酵培养基中添加磷酸盐、TPA为对照组，研究菌株单菌落直径、生长量、发酵能力、产酒精量、总酸量、产淀粉酶能力等指标的变化，以探索PPA对微生物发酵的影响。

一、实验部分

1、原料及试剂

原料：市售甘蔗、大豆毛油、菜籽毛油、花生毛油、葵花毛油（物理压榨方式制取，磷脂含量分别为：2.64、9.68、0.66、2.31mg/g）、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌（由贵州大学生命科学学院菌种保存室提供）。

试剂：食品添加剂磷酸（湿法）（85％），食品添加剂磷酸（热法）（85％）、食品级石灰乳、亚硫酸、浓盐酸、三乙醇胺、钼酸钠、氯化亚锡、磷酸二氢钾、酵母粉、蛋白胨、葡萄糖、琼脂、硫酸铵、氯化钠、氧化钙、牛肉膏、氢氧化钠，氢氧化钾、碳酸钙、无水葡萄糖、酒石酸钾钠、结晶酚、亚硫酸钠、可溶性淀粉、碘粒、碘化钾等，以上试剂均为分析纯；发酵用酵母培养基YPD、枯草芽孢培养基LB及试剂参照（（微生物学实验教程（第四版）》进行配制。

2、主要仪器和设备

甘蔗榨汁机（手动式）、pH计（PHSJ-4A）、阿贝折射仪（WAY～2S）、滤膜过滤器（0.45μm滤膜）、精密天平、马弗炉（可控温度主要使用温度在550℃～600℃）、立式压力蒸汽灭菌锅（BXM一30R）、恒温培养箱（DHP-9052B）、高速离心机（TDL—5—A）、超净工作台（带紫外灯）、偏光显微镜、石墨加热板（DB—XAB）、紫外可见分光光度计（PELambda）等。

3、实验方法

（1）PPA作为澄清剂在制糖工艺中应用试验方案

方案见表2。详细试验过程如下：取500g甘蔗汁于1000mL烧杯中，加入150mg磷酸，并用石灰乳调节pH至7.5，加热至65℃后，加入20mL亚硫酸，并用石灰调节中和汁pH至6.8，再次加热到沸腾后，静置，取上层清汁进行分析。试验设三个重复。

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