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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，球磨機濕法粉碎效果

以新疆枸杞子渣為原料，通過響應面分析法探討球料比、枸杞子渣漿液濃度以及攪拌器轉(zhuǎn)速對枸杞子渣顆粒粒度（d50）的影響，比較了球磨機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，具有很高的營養(yǎng)價值。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氣味難以保存。在常規(guī)的機械粉碎和氣流式超微粉碎過程中存在溫度的升高，會對枸杞子渣中的營養(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用于枸杞子渣的超微粉碎。球磨機自1893年出現(xiàn)以來就一直廣泛應用于礦業(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)中的應用還未見報道。球磨機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，會對枸杞子渣中的營養(yǎng)成分造成破壞。本研究采用濕法超微粉碎，比較球磨機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：SX-8攪拌球磨機：LS-POP激光粒度分析儀：QYF-150流化床氣流式粉碎機

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粗粉碎后的枸杞子渣進行超微粉碎，操作參數(shù)：空氣耗量3m3/min，工作壓力：0.75MPa，裝機功率40kW。粉碎后的枸杞子渣配成35%的漿液進行粒度測定，方法同1.3.4。

1.3.3 球磨過程參數(shù)篩選

影響球磨機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個因素作為試驗因素，固定球磨介質(zhì)為Φ10mm氧化鋯球，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，通過響應面分析化佳工藝參數(shù)，以粉碎后的顆粒粒度d50作為超微粉碎評價效果。

1.3.4 粒度測定

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：0.6328μm）在常溫條件下進行顆粒粒度測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 球磨機濕法超微粉碎枸杞子渣工藝參數(shù)化

利用響應面分析法[1]化枸杞子渣超微粉碎工藝參數(shù)。在單因素預試驗基礎(chǔ)上，用SAS軟件系統(tǒng)進行響應面分析，設(shè)計一個三因素五水平的回歸方程來擬合因素和指標（響應值）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作為響應值對球磨機濕法超微粉碎工藝進行化。

從表3看出：方程的相關(guān)系數(shù)R2值達到了0.8838，表明方程的自變量和因變量之間的回歸效果顯著，可用于對試驗進行分析。二次項中球料比、枸杞子渣漿液濃度和攪拌器轉(zhuǎn)速對顆粒的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 球磨機濕法粉碎和氣流干法粉碎的比較

表3 不同粉碎方法對枸杞子渣粒度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。