不锈钢膜对煎炸油的净化性能及超滤动力学研究

论文题目: 不锈钢膜对煎炸油的净化性能及超滤动力学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 农产品加工及贮藏工程

作者: 刘勤生

导师: 王群

关键词: 金属膜,超滤,煎炸油,动力学

文献来源: 中国农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 食用油在高温煎炸食品的过程中会发生一系列的化学反应,其结果是使油的颜色变深、黏度变大、酸价和过氧化值升高。这些理化指标的变化不仅影响煎炸食品的色、香、味、缩短保质期,而且影响食品的卫生指标,甚至会危害人体健康。食品煎炸过程中的残留在油脂中的残渣微粒成为油脂劣变的依托中心和催化剂,用物理过滤的方法及时除去这些物质,就可以使反应速度大大减缓,同时避免了化学添加剂的不良影响,使油的品质得到保障。本文尝试应用膜技术来解决食品煎炸过程中油脂的净化问题。试验中使用的膜为不锈钢金属膜,将该膜作为颗粒床层对其几何特性进行了研究,分别求出金属膜的比表面α、空隙率ε、当量直径d_e等几何参数。通过对膜超滤前后的油脂进行高压液相色谱分析,可以看出其对油脂的成分不会产生影响。试验中使用的金属膜具有较高的分离效率,经过膜处理以后的油脂,由分光光度计测定的颜色指标明显好于对照,但其黏度变化不大。另外其化学指标的过氧化值和酸价与对照相比也有一定的改善。通过膜超滤提高了煎炸油的质量和使用周期。对膜超滤的速率研究主要包括温度、压力差、滤饼、油脂悬浮液、膜片特性等因素对超滤速率的影响。恒压进行净膜净油的试验表明:压力差与流速有非常好的线性关系。温度的升高,会使油脂黏度下降,从而提高超滤速度,增加膜通量。通过对两个不同几何特性的膜片在不同压力差情况下测定超滤速率发现:在同样压力差的情况下,膜片1的平均流速大于膜片2。测定数据及计算出的分离效率,说明膜片1虽然比膜片2的孔径大但其分离效率已经非常满意,综合其超滤速率及分离效率指标,应该说膜片1是更理想的选择。油脂种类不同对超滤效率也会产生影响,通过对大豆色拉油和棕榈油的试验,棕榈油由于其熔点很高,在相同的温度下表现出较高的黏性,所以在膜过滤时形成的阻力较大。通过试验及计算,建立了该膜超滤油脂的数学模型,以便对不同条件下的膜超滤流量进行预测。不锈钢膜的净化再生可以采用高温氧化法。试验表明,该方法具有再生速度快、效果好、无污染等特点。

论文目录:

第一章引言

1.1 研究的目的和意义

1.2 膜的基本概况

1.3 膜分离技术在食品加工中的应用

1.4 油脂加工中膜分离技术的应用

1.5 研究的内容及要解决的问题

第二章不锈钢膜的特性及对油脂的影响

2.1 概述

2.2 不锈钢粉末烧结膜的简介

2.3 膜片直观图

2.4 不锈钢膜的几何特性

2.5 不锈钢膜对煎炸油的影响

2.6 试验所用油脂的特性

2.7 油脂中杂质含量与透光率的关系

2.8 膜的分离性能

2.9 小结

第三章膜处理食品加工用油效果的研究

3.1 概述

3.2 膜超滤前后油脂色泽的测定

3.3 膜超滤前后油脂黏度的测定

3.4 超滤效果的直观检测

3.5 膜超滤前后油脂酸价的变化

3.6 膜超滤前后油脂过氧化值的变化

3.7 膜超滤油脂后的实际效果

3.8 小结

第四章不锈钢膜对油脂超滤的动力学研究

4.1 概述

4.2 试验方法

4.3 压力对膜超滤速率的影响

4.4 温度对超滤速率的影响

4.5 油脂特性对超滤速率的影响

4.6 膜超滤悬浮液时流速变化的研究

4.7 悬浮液浓度对超滤速率的影响

4.8 多因素综合实验

4.9 金属膜几何参数的实验测定值

4.10 膜超滤阻力的研究

4.11 小结

第五章膜超滤过程的数学模型

5.1 数学模型1

5.2 数学模型2

5.3 小结

第六章不锈钢膜的净化与再生

6.1 酸对膜的净化再生

6.2 碱对膜的净化再生

6.3 高温氧化

6.4 小结

第七章结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

参考文献

致谢

发布时间: 2005-07-18

不锈钢膜对煎炸油的净化性能及超滤动力学研究

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