亞麻膠浸提與噴霧干燥工藝研究.pdf

1、亞麻膠是一種以多糖為主,含有少量蛋白質(zhì)和礦物元素的天然高分子植物膠,具有粘性、持水性、乳化性、發(fā)泡性以及穩(wěn)定性等多種功能特性,在食品、日用化工、制藥等行業(yè)具有廣泛的用途,是一種極具潛力的天然植物膠資源.亞麻膠浸提動(dòng)力學(xué)、浸提工藝以及亞麻膠噴霧干燥的研究是亞麻膠開發(fā)利用的重要前提,可以為亞麻膠工業(yè)化生產(chǎn)的工藝路線確定和工藝參數(shù)選擇提供理論依據(jù).該文首次研究了亞麻膠的浸提動(dòng)力學(xué)過程,得出了亞麻膠浸提的動(dòng)力學(xué)模型.該模型是從費(fèi)克第一定律出發(fā),

2、假設(shè)濃度梯度隨時(shí)間的變化率和當(dāng)時(shí)的濃度梯度成正比,擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系滿足Arrhniues方程,并與當(dāng)時(shí)的溶質(zhì)濃度成冪函數(shù)關(guān)系而得出的,它直接反映溶質(zhì)得率和浸提工藝參數(shù)溶劑倍量、浸提溫度、浸提時(shí)間的關(guān)系,不僅適用于亞麻膠浸提過程,也可以描述其它類似植物產(chǎn)品浸提的動(dòng)力學(xué)過程.該文以水作浸提溶劑,以亞麻籽為原料進(jìn)行亞麻膠浸提試驗(yàn),研究了溶劑倍量、浸提溫度、浸提時(shí)間對(duì)產(chǎn)膠率的影響,得出了產(chǎn)膠率隨這些因素變化的規(guī)律.運(yùn)用產(chǎn)膠率試驗(yàn)結(jié)果,確定了

3、浸提動(dòng)力學(xué)模型中的待定常數(shù),同時(shí),對(duì)模型的求解結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明,所求得的亞麻膠浸提動(dòng)力學(xué)模型能比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)亞麻膠浸提的產(chǎn)膠率,預(yù)測(cè)的絕對(duì)誤差不超過0.5﹪.該文首次探討了浸提工藝參數(shù)和亞麻膠乳化性、總氰含量、亞麻籽殘?jiān)匈嚢彼嵊行缘年P(guān)系,研究了溶劑倍量、浸提溫度和浸提時(shí)間對(duì)亞麻膠粘度、粗蛋白含量的影響,得出了浸提工藝參數(shù)對(duì)亞麻膠質(zhì)量和殘?jiān)匈嚢彼嵊行杂绊懙囊?guī)律.為了更客觀地評(píng)價(jià)亞麻膠多糖與浸提工藝參數(shù)之間的關(guān)系,提出無

4、氮產(chǎn)膠率的概念,在此基礎(chǔ)上,分析了各試驗(yàn)指標(biāo)對(duì)浸提工藝要求的相關(guān)性,結(jié)果表明,各試驗(yàn)指標(biāo)對(duì)浸提工藝參數(shù)的要求不一致,各個(gè)指標(biāo)在浸提工藝優(yōu)化過程中存在矛盾.針對(duì)多指標(biāo)試驗(yàn),在試驗(yàn)指標(biāo)相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,借鑒多目標(biāo)優(yōu)化中的理想點(diǎn)法,該文提出了一種新的多指標(biāo)試驗(yàn)優(yōu)化方法.該方法在對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后構(gòu)造一個(gè)涵蓋各指標(biāo)的新的目標(biāo)函數(shù),并對(duì)該目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化.運(yùn)用這種方法,在正交回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)亞麻膠浸提工藝進(jìn)行了多指標(biāo)優(yōu)化,得出了各

5、指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)良的浸提工藝條件.采用微型氣流噴霧干燥器,進(jìn)行了亞麻膠的噴霧干燥試驗(yàn),首次研究了噴霧干燥的噴液量、介質(zhì)溫度、介質(zhì)流量等工藝參數(shù)對(duì)亞麻膠乳化性和總氰含量的影響,分析了這些工藝參數(shù)與亞麻膠含水率、粘度、乳化性、總氰含量的關(guān)系.結(jié)果表明,噴霧干燥不影響亞麻膠的乳化性,而含水率、粘度、總氰含量在干燥過程中的變化具有高度相關(guān)性,使亞麻膠最終含水率下降的工藝條件總是同時(shí)造成亞麻膠的粘度和總氰含量降低.通過回歸正交試驗(yàn),得到了反映亞麻膠