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力學(xué)過程,得出了亞麻膠浸提的動力學(xué)模型.該模型是從費(fèi)克第一定律出發(fā),

2、假設(shè)濃度梯度隨時間的變化率和當(dāng)時的濃度梯度成正比,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,研究了溶劑倍量、浸提溫度、浸提時間對產(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)膠率試驗結(jié)果,確定了

3、浸提動力學(xué)模型中的待定常數(shù),同時,對模型的求解結(jié)果進(jìn)行了試驗驗證.結(jié)果表明,所求得的亞麻膠浸提動力學(xué)模型能比較準(zhǔn)確地預(yù)測亞麻膠浸提的產(chǎn)膠率,預(yù)測的絕對誤差不超過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、亞麻籽殘渣中賴氨酸有效性的關(guān)系,研究了溶劑倍量、浸提溫度和浸提時間對亞麻膠粘度、粗蛋白含量的影響,得出了浸提工藝參數(shù)對亞麻膠質(zhì)量和殘渣中賴氨酸有效性影響的規(guī)律.為了更客觀地評價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,分析了各試驗指標(biāo)對浸提工藝要求的相關(guān)性,結(jié)果表明,各試驗指標(biāo)對浸提工藝參數(shù)的要求不一致,各個指標(biāo)在浸提工藝優(yōu)化過程中存在矛盾.針對多指標(biāo)試驗,在試驗指標(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)試驗優(yōu)化方法.該方法在對各個指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后構(gòu)造一個涵蓋各指標(biāo)的新的目標(biāo)函數(shù),并對該目標(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)組合試驗的基礎(chǔ)上,對亞麻膠浸提工藝進(jìn)行了多指標(biāo)優(yōu)化,得出了各

5、指標(biāo)綜合評價優(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,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造成亞麻膠的粘度和總氰含量降低.通過回歸正交試驗,得到了反映亞麻膠