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氧化鋯球用于枸杞子渣的濕法超微粉碎工藝
來源:|作者:金瑞 |發(fā)布時(shí)間:2021-04-01 |次瀏覽
枸杞子渣的濕法超微粉碎工藝參數(shù)為：球料比為5(g/g)，枸杞子渣漿液濃度為40%，攪拌器轉(zhuǎn)速為800r/min，球磨介質(zhì)為Φ10mm氧化鋯球，在佳工藝條件下顆粒d50為18.2μm，球磨機(jī)濕法粉碎效果
以新疆枸杞子渣為原料，通過響應(yīng)面分析法探討球料比、枸杞子渣漿液濃度以及攪拌器轉(zhuǎn)速對(duì)枸杞子渣顆粒粒度（d50）的影響，比較了球磨機(jī)濕法粉碎和氣流干法粉碎枸杞子渣效果，化得出枸杞子渣的濕法超微粉碎工藝參數(shù)為：球料比為5(g/g)，枸杞子渣漿液濃度為40%，攪拌器轉(zhuǎn)速為800r/min，球磨介質(zhì)為Φ10mm氧化鋯球，在佳工藝條件下顆粒d50為18.2µm，球磨機(jī)濕法粉碎效果大大于氣流干法粉碎。
枸杞子榨油所留下的枸杞子渣含有大量的蛋白質(zhì)、多糖和不飽和脂肪酸，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但由于枸杞子渣中含有一定量脂肪，在空氣中易氧化形成不良?xì)馕峨y以保存。在常規(guī)的機(jī)械粉碎和氣流式超微粉碎過程中存在溫度的升高，會(huì)對(duì)枸杞子渣中的營(yíng)養(yǎng)成分如蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸等造成破壞，因此必須尋找一種合適的粉碎方法來應(yīng)用于枸杞子渣的超微粉碎。球磨機(jī)自1893年出現(xiàn)以來就一直廣泛應(yīng)用于礦業(yè)、冶金、建材、化工及電力等行業(yè)的原料粉碎，但在食品工業(yè)中的應(yīng)用還未見報(bào)道。球磨機(jī)超微粉碎有干法和濕法兩種粉碎方法，干法粉碎過程中有溫度的升高，會(huì)對(duì)枸杞子渣中的營(yíng)養(yǎng)成分造成破壞。本研究采用濕法超微粉碎，比較球磨機(jī)濕法粉碎和氣流干法粉碎枸杞子渣效果，化枸杞子渣的球磨機(jī)濕法超微粉碎工藝參數(shù)。
1 材料與方法
1.1 原料枸杞子渣：
1.2 主要儀器
DJ-04粉碎機(jī)：SX-8攪拌球磨機(jī)：LS-POP激光粒度分析儀：QYF-150流化床氣流式粉碎機(jī)
1.3 試法：
1.3.1 枸杞子渣的粗粉碎
稱取一定量枸杞子渣，通過機(jī)械將其粗粉碎。1.3.2 枸杞子渣氣流超微粉碎采用流化床氣流式超微粉碎對(duì)粗粉碎后的枸杞子渣進(jìn)行超微粉碎，操作參數(shù)：空氣耗量3m3/min，工作壓力：0.75MPa，裝機(jī)功率40kW。粉碎后的枸杞子渣配成35%的漿液進(jìn)行粒度測(cè)定，方法同1.3.4。
1.3.3 球磨過程參數(shù)篩選
影響球磨機(jī)超微粉碎效果的主要因素有球料比、攪拌器轉(zhuǎn)速、枸杞子渣漿液濃度和粉碎介質(zhì)。因此本研究以上述3個(gè)因素作為試驗(yàn)因素，固定球磨介質(zhì)為Φ10mm氧化鋯球，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)面分析化佳工藝參數(shù)，以粉碎后的顆粒粒度d50作為超微粉碎評(píng)價(jià)效果。
1.3.4 粒度測(cè)定
將粉碎好的枸杞子渣漿液3mL放入靜態(tài)樣品池中，采用氦-氖激光（功率：2.0mW，波長(zhǎng)：0.6328μm）在常溫條件下進(jìn)行顆粒粒度測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
2.1 球磨機(jī)濕法超微粉碎枸杞子渣工藝參數(shù)化
利用響應(yīng)面分析法[1]化枸杞子渣超微粉碎工藝參數(shù)。在單因素預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，用SAS軟件系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)面分析，設(shè)計(jì)一個(gè)三因素五水平的回歸方程來擬合因素和指標(biāo)（響應(yīng)值）之間的函數(shù)關(guān)系。選擇球料比（X1）、枸杞子渣漿液濃度(X2)和攪拌器轉(zhuǎn)速(X3)作為因素，以粉碎后的顆粒粒度d50作為響應(yīng)值對(duì)球磨機(jī)濕法超微粉碎工藝進(jìn)行化。
從表3看出：方程的相關(guān)系數(shù)R2值達(dá)到了0.8838，表明方程的自變量和因變量之間的回歸效果顯著，可用于對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行分析。二次項(xiàng)中球料比、枸杞子渣漿液濃度和攪拌器轉(zhuǎn)速對(duì)顆粒的d50影響效果為顯著（p<0.05）。由圖1可得出佳超微粉碎工藝條件為：球料比5，枸杞子渣漿液濃度40%，攪拌器轉(zhuǎn)速800r/min。在此佳工藝條件下顆粒d50為18.2µm
2.2 球磨機(jī)濕法粉碎和氣流干法粉碎的比較
表3 不同粉碎方法對(duì)枸杞子渣粒度d50的影響
渣顆粒的粒度，粒度d50由331µm降低到18.2µm。這主要是在氣流式粉碎過程中，由于枸杞子渣中含油量相對(duì)較高，物料韌性較大，顆粒之間有效碰撞大大減少，所以顆粒粒度較大。而球磨機(jī)濕法粉碎是通過球磨介質(zhì)和物料之間的碰撞粉碎顆粒，顆粒和球磨介質(zhì)之間的有效碰撞大大增加，因此顆粒粒度小。
3 結(jié)論
通過研究球料比、枸杞子渣漿液濃度、攪拌器轉(zhuǎn)速對(duì)枸杞子渣粒度的影響，得出如下結(jié)論：
3.1 佳的球磨工藝條件為:球料比5，枸杞子渣漿液濃度40%，攪拌器轉(zhuǎn)速800r/min，球磨介質(zhì)Φ10mm氧化鋯球，在此佳工藝條件下顆粒d50為18.2µm。
3.2 球磨機(jī)濕法粉碎枸杞子渣效果于氣流干法粉碎，可以大大降低顆粒粒度。
