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    羧甲基纖維素鈉熱降解與化料溫度和貯料時間研究

    發布日期:2015-05-04 14:44:12
    熱降解
      羧甲基纖維素鈉(又稱羧甲基纖維素鈉鹽,羧 甲基纖維素,CMC, Carboxymethyl,Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy Methyl Cellu丨ose)是 當今世界上使用范圍最廣、用量最大的纖維素種類。 CMC通常是由天然纖維素與苛性堿及一氯醋酸反應 后制得的一種熱降解陰離子型高分子化合物,分子量 (6400±1000) Da。主要副產物是氯化鈉及乙醇酸 鈉。CMC屬于天然纖維素改性。目前聯合國糧農組 織(FAO)和世界衛生組織(WHO))已正式稱它 為“改性纖維素”。在具體乳飲料生產中,常常由于 設備、原料等問題導致化料的CMC料液存在待用 狀態,時間也不等,但對于此過程中CMC料液是 否還發生了不能滿足正常生產的變化仍較為迷茫。
      
      2試驗器材生產用CMC、配料用水、高速攪拌若干臺、水 浴鍋一臺、燒杯若干、Brookfield粘度計一臺(配 套相關轉子及檢測程度)、不銹鋼化料缸若干、電磁 爐一臺、不銹鋼蒸鍋一個、溫度計一支、電子天平 一臺(精度 O.OOlg)。
      
      3試驗方法 3.1冷化料試驗按5kg配料量進行稱料,具體為:(1)將稱最好的配料水(1000kg)加人不銹鋼 化料缸中,將攪拌槳置于化料缸液面以下,以不接 觸化料缸底部為準盡量往底部延伸,后啟動攪拌并 將轉速調至1000r/min左右。
      
      (2)將事先稱量好的CMC (17.75g)緩慢均勻 地加人到化料缸中。
      
      (3)待化料缸內料液溶解充分后(無肉眼可見的白色顆粒),停止攪拌。
      
      (4)取出料液進行粘度檢測并記錄檢測時間和 粘度值。
      
      (5)將料液放置在室溫條件下,連續24h檢測, 間隔時間為lh并記錄檢測時間和粘度值。
      
      (6)匯總實驗數據并進行分析。
      
      3.2熱化料實驗1按5kg配料量進行稱料,具體為:(1)將稱量好的配料水(1000kg)加人不銹鋼 化料缸中,并置于電磁爐上進行加水浴加熱,用溫 度計檢測化料缸內配料水溫度至65°C時,將電磁爐 設置成保溫狀態。
      
      (2)將攪拌槳置于化料缸液面以下,以不接觸 化料缸底部為準,盡量往底部延伸,后啟動攪拌并 將轉速調至1000r/min左右。
      
      (3)將事先稱量好的CMC (17.75g)緩慢均勻 地加入到化料缸中。
      
      (4)待化料缸內料液溶解充分后(無肉眼可見 的白色顆粒),停止攪拌。
      
      (5)取出料液進行粘度檢測并記錄檢測時間和 粘度值。
      
      (6)將料液放置在水浴鍋中,將保濕溫度設置 為6510,在此溫度條件下,連續48h檢測,間隔時 間為lh并記錄檢測時間和粘度值。
      
      (7)匯總實驗數據并進行分析。
      
      3.3熱化料實驗2按1.0kg配料量進行稱料,具體為:(1)將稱量好的配料水(1000kg)加入不銹鋼 化料缸中,并置于電磁爐上進行加水浴加熱,用溫 度計檢測化料缸內配料水溫度至65C時,將電磁爐設W成保溫狀態。
      
      (2)將攪拌槳置于化料缸液面以卜_,以不接觸 化料缸底部為準撻fi往底部延伸,后啟動攪拌并將 轉速調至lOOOr/min左右。
      
      (3)將亊先稱fl好的CMC (3.550g)緩慢均勻 地加人到化料缸中。
      
      (4)待化料缸內料液溶解充分后(無肉眼可見 的白色顆粒),停止攪拌^(5)取出料液進行粘度檢測并記錄檢測時間和 粘度值。
      
      (6)將料液放置在水浴鍋中,將保濕溫度設貿 為65’C.在此溫度條件下,連續48h檢測,間隔時 間為丨h并E錄檢測時間和粘度值。
      
      (7)匯總實驗數據并進行分析。
      
      4原始數據4.1冷化料數據冷化料數據(試驗濃度1.775%,為化料時濃 度)如表丨所示s 4.2熱化科試驗數據1熱化料試驗數據1 (試驗濃度1.775%,為化料 時濃度)如表2所示〇
      
      4.3熱化料試驗數據2熱化料試驗數據2 (試驗濃度0.355%,為成品 濃度)如表3所示。
      
      5數據分析 5.1冷化料冷化料(濃度1.775%)數據分析如圖1所示。
      
      圖1冷化料I*度1.775%1數據分析 5.2熱化料1熱化料丨(濃度1.775%)數據分析如圖2所/Ro5.3熱化料2熱化料2 (濃度0.355%)數據分析如圖3所示。
      
      表1冷化料》據C存時間(h>粘ffi (cps)轉速 <r/min>%扭矩■皮(t>時閼間隔(h)轉子]1628.6510.0054.2625.0060LV221550.6610.0053.7325,0060LV231516,6610.0052.9425.0060LV241494,6610.0052.4925.0060LV251488.6710.0052,2825.0060LV261493.6710.0051?425.0060LV271496.6710.005K9225.0060LV281饑6710.0051.4925.0060LV291489.6710,0051.1725.0060LV2101496.6710.0050.8525.0060LV2111490.6810.0050.6925.0060LV2121507.6810.0050.6125.0060LV213\492M10.0050.1025,0060LV2141482.6810.0050.0825 0060LV2151496.6810,0049.9225.0060LV2161499,6810.0049.9725.0060LV2171496.6810.0049.87250060LV2181493,6810,0049.7725.0060LV2191486,6810.0049 8925.0060LV22014?4.6810,0049,5225.0060LV2211487.6810.0049.6225.0060LV22214H4.6810.0049.4525.0060LV2231487,6810.0049.5625.0060LV2241489.6810.0049.5825.0060LV2表2熱化料試驗數據1化料G期檢測日期檢測時間貯存時間(h)貯存溫度(t:)粘度<cps>2011-01-192011-01-1910:00065516.8911:00165443.9112:00265503.8913:00365489,9114:00465453,9020ti—01 —192011-01-2010:002465368.9211:002565350,9312:002665413.9113:002765430.9114:002865461.9015:002965466,9016:003065445.812011-01-1920) J-01-2]10:004865406.9111:004965383,9212:005065398.9113:005165425.9]14:005265435.9]15:00536546L9016:005465432.91表3熱化料試驗數據2化料曰期檢測H期檢測時N貯存時N (h)貯存溫度(?)粘度(cps)
      
      9:4006516.6410:40]6516.5611:5026517.562011-02-162011-02-1613:0036518.914:0046517,9415:0056518.2616:0066518.59:40246517.3210:40256518,3611:50266519.562011-02-162011-02-1713:00276519.3914:00286517.8915:00296519,9016:00306518.636綜述綜合圖K圖2、用3可以得出:(1)冷化料工藝條件<25"C)下,料液濃度為 化料濃度的情況下( 1.775%), CMC料液在保持S 2熱化料1 (濃度1.775%)數播分析S3熱化料2 I*度0.355%) ft插分析25°C貯存條件下,其粘度值5h以內會有所下降,而 5h以后,其粘度值則不會有太大變化,且整個料液 的粘度值均在丨450cps以上,均高于現行工藝條件 下該料液的粘度。
      
      (2)熱化料工藝條件下(65°C)下,料液濃度 為化料濃度的情況下(1.775%), CMC料液在保持 65"C貯存條件下,其粘度值無明顯變化。
      
      (3)熱化料工藝條件下(65D下,料液濃度 為產品濃度的情況下(0.355%), CMC料液在保持 65X:貯存條件下,其粘度值無明顯變化。
      
      7結論無論是冷化料工藝(25°C)還是熱化料工藝 (65X:)條件下,CMC料液在相應溫度的貯存條件 下,其熱降解特性在24h之內產生的負面作用均不 會影響正常生產。
     
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