叶轮角度与流体黏度对高剪切罐内流体影响的模拟研究

采用标准k-ε模型及多重参考系法研究高剪切搅拌罐中叶轮角度与流体黏度改变对搅拌罐内混合流场、功率消耗、泵吸流量的影响。结果表明,高剪切搅拌罐中采用60°斜叶轮时流场具有较强烈的漩涡,泵吸流量和功率消耗也较大,同时定子射流半径也有所增加,具有较明显的优势。高剪切搅拌罐搅拌轴功率随着流体黏度的增大呈现先增大后减小的变化规律,在黏度为0.1～0.5Pa.s时功率最大;剪切头流量随着黏度的增大呈现出先降低后增大的趋势。     

发酵罐中新型轴向流搅拌桨的冷模试验

研究设计了两种轴向流搅拌桨,在小型发酵罐中,通过水和ＣＭＣ介质,对两种轴向流搅拌桨进行冷模实验,研究了两者的混合传质、与功率消耗的性能,并与径向流桨进行了比较。结果表明：轴向流搅拌桨较之径向流桨,在各介质中的混合性能、传质效果和功率消耗等方面均有明显的改善。     

超声波处理对青稞淀粉理化特性的影响

为研究超声波作用对青稞淀粉理化特性的影响,本试验利用超声波（100W~500W）对青稞淀粉进行处理,结果表明：首先,超声波对青稞淀粉颗粒结构有损伤作用,随着超声功率的增大,淀粉颗粒表层结晶结构被破坏程度逐渐加深,最终淀粉颗粒被冲击成片状。同时淀粉的溶解度、膨胀力、淀粉糊透明度随超声功率的增强先增大后降低,在功率100W处有较大透明度,当超声功率≧400W时,青稞淀粉膨润力明显下降。其次青稞淀粉糊化特性受超声波影响,与原淀粉相比,随着超声功率的增加,青稞淀粉峰值黏度、谷黏度、崩溃值、最终粘度、回生值显著性降低（P<0.01）;最后发现超声波处理后青稞淀粉未能产生新的基团,但某些吸收峰强度因处理强度不同有显著差异。随着超声功率的增强,青稞淀粉糊化起始温度（To）、峰值温度（Tp）、终了温度（Tc）与原淀粉相比都有所升高,其中青稞淀粉的糊化起始温度极显著增高（P<0.01）,而淀粉峰值温度与Tc-To呈阶梯型变化。     

超声波降解胶原蛋白黏度性能变化的研究

利用胃蛋白酶从猪皮中提取胶原蛋白并纯化后,再采用低频超声波作用胶原蛋白溶液使其相对黏度降低。在超声波频率为20k Hz的条件下,研究了超声波功率、超声时间、超声温度以及胶原蛋白的浓度及用量、p H值等因素对胶原蛋白黏度的影响。结果表明:低频(20k Hz)功率超声波能够有效地降解胶原蛋白溶液,在本试验条件下,取胶原蛋白溶液浓度为0.1g/m L、用量为30m L时,超声功率大于300W时,超声时间大于20min时,胶原蛋白降解程度非常接近强酸降解的程度,甚至会高于强酸降解程度。     

超声波处理对大豆油预乳化效果的影响

该文考察超声功率大小对大豆油预乳化处理效果的影响、探讨超声波处理的作用机理,探寻提升乳化型肉类产品品质的新方法。将纯净水与大豆油按1∶1(体积比)混合,添加2 g/L酪蛋白酸钠,乳化均质后以不同功率的超声波间歇处理3 min,然后测定乳化活性和表观稳定性、乳液黏度等指标。结果表明,超声波处理对大豆油预乳化液的乳化活性、乳化稳定性有显著影响,超声功率为360 W时乳化性能最好、乳化性达到最大值59.95 m 2/g;超声波处理能增加乳液的黏度、减小乳滴的粒径、增加乳滴表面蛋白质的吸附量,从而增强了乳化效果。超声波处理是一种增加预乳化液的乳化性和乳化稳定性的有效手段。     

超声波处理对大豆分离蛋白凝胶流变性和凝胶形成的影响

为探讨超声波处理对大豆分离蛋白(Soybean protein isolate,SPI)凝胶特性的影响,以商用SPI为试验原料在不同功率(100、200、400、600、800 W)下进行超声处理,利用TA流变仪的小振幅振荡剪切模式,分析对其流变特性和凝胶形成的影响。结果表明,超声波降低了SPI分散液的储能模量(Storage modulus,G')、损耗模量(Loss modulus,G″)以及表观黏度,改变了其起始黏弹性。模拟SPI热凝胶过程试验结果表明,超声处理能够改变SPI胶凝能力。低功率减弱SPI凝胶形成能力;高功率则延迟凝胶的形成;中功率(200~600 W)超声可以显著改善SPI凝胶性能,加速凝胶形成。中功率超声波处理明显提高了SPI凝胶黏弹性能,且400 W超声组的效果最佳,其形成的凝胶具有最大的G'、G″和最小的损耗因子(Loss tangent,tanδ)。因此适当功率的超声波可以增强商用SPI的凝胶性能。     

超声波作用下棕榈油酯交换反应的研究

将超声波技术应用于棕榈油的酯交换反应。通过单因素试验研究了超声波功率、反应时间、醇油摩尔比、反应温度对棕榈油酯交换率的影响。在单因素试验的基础上进行正交试验优化得到的超声波酯交换反应参数为:超声波功率280 W,反应时间30 min,醇油摩尔比7.5∶1,反应温度55℃,此条件下的酯交换率可达95.5%。对比常规搅拌酯交换法,超声波法明显促进了酯交换反应,降低了反应温度,缩短了反应时间。     

超声波对低嘌呤脱脂豆浆溶解性、保水性及粘度的影响

为了研究超声波处理对低嘌呤脱脂豆浆溶解性、保水性及黏度的影响,以脱脂豆粕为原料,采用超声波法,通过单因素及正交试验,研究最佳超声波处理条件.研究结果表明,最佳超声波处理条件为超声功率315 W、超声时间40 min、超声温度60℃,此条件下的黏度为1.4 mPa·s、保水性为81.83％、溶解性为58.15％.超声波处理的溶解性比未经超声波处理提高了22.35％.因此,超声波处理能显著提高低嘌呤脱脂豆浆的溶解性及低嘌呤脱脂豆腐的保水性,降低低嘌呤脱脂豆浆的黏度.     

超声波对低嘌呤脱脂豆浆溶解性、保水性及黏度的影响

为了研究超声波处理对低嘌呤脱脂豆浆溶解性、保水性及黏度的影响,以脱脂豆粕为原料,采用超声波法,通过单因素及正交试验,研究最佳超声波处理条件。研究结果表明,最佳超声波处理条件为超声功率315 W、超声时间40 min、超声温度60℃,此条件下的黏度为1.4 mPa·s、保水性为81.83%、溶解性为58.15%。超声波处理的溶解性比未经超声波处理提高了22.35%。因此,超声波处理能显著提高低嘌呤脱脂豆浆的溶解性及低嘌呤脱脂豆腐的保水性,降低低嘌呤脱脂豆浆的黏度。     

超声波微波协同制备玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合膜工艺优化

利用超声波微波协同技术,制备玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合膜。以拉伸强度为考核指标,选择超声波功率、微波温度、超声波微波协同作用时间、搅拌转速作为优化因素,在单因素试验基础上,通过正交试验确定最佳工艺参数。结果表明：最优工艺为超声波功率180 W、微波温度50 ℃、协同作用时间6 min、搅拌转速300 r/min,在此条件下,复合膜的拉伸强度为（19.98±0.34） MPa。微观研究表明,复合膜的微观形态结构得到改善,通过扫描电子显微镜观察,复合膜表面平整,颗粒感较少。红外光谱分析表明超声波微波协同作用对分子结构没有明显破坏。     

超声波强化有机溶剂提取石榴籽多酚工艺优化研究

本文以石榴籽为研究对象,通过单因素试验及正交试验研究了超声波辅助提取对石榴籽多酚得率的影响,并对工艺条件进行优化,确定了提取石榴籽多酚的最佳工艺.最佳工艺参数为超声时间25min,温度50℃,料液比1∶18(g∶mL),超声功率200W,在该条件下石榴籽多酚得率为4.65mg/g.通过与普通溶剂浸提法对比验证可知超声波辅助法提取石榴籽多酚具有短时、高效、节能的优点.     

Analysis of the dispersive mixing efficiency in a twin-screw extrusion processing of starch based matrix

The flow of plasticized maize starch in a co-rotating twin screw extruder was simulated by using computational fluid dynamics (CFD). Sensitivity of the simulation to the selected viscosity model was analyzed. The results suggest that about 16 times increase in zero shear viscosity has no influence on the flow, whereas a slight change in viscosity at the shear thinning region leads to significant increase in pressure drop along the mixing zone of extruder. Simulation results were validated quantitatively by experimental data. Furthermore, the flow type and profile in the extruder were discussed by using the influence of screw speed and screw configuration as exemplary process parameters. To evaluate the dispersive mixing efficiency, material specific critical capillary number was implemented into particle tracking simulations. Maximum shear stress generated at the tip of the screws was used to calculate the maximum capillary ratio, and therefore to determine the dispersive mixing efficiency. The results show that increase in screw speed led to better dispersive mixing, although the generated shear stresses decreased. To investigate the influence of screw geometry, two different screw configurations were simulated. The results show that the dispersive mixing efficiency can be improved by using reverse kneading blocks at which more particles are exposed to high shear stresses.     

超声波处理引起纸浆纤维素结晶度变化

讨论了频率为２０ｋＨｚ时不同功率的超声波处理纸浆时所引起的纤维素结晶度的变化,初步结果显示,在本文实验条件下,不同功率的超声波对纤维素的结晶度有一定的影响。ＦＴＩＲ分析结果说明了其分子间氢键发生了变化,红外结晶指数升高：Ｘ－衍射分析说明,纤维素的结晶度升高;红外结晶指数与Ｘ－衍射结晶度变化趋势相同     

超声波辅助提取榛子油的工艺条件优化

以榛子为原料,利用超声波辅助提取榛子油。在单因素试验的基础上,通过正交试验确定了超声波辅助提取榛子油的最佳工艺条件。结果表明:在试验范围内,各因素对榛子油得率的影响大小顺序为提取温度>提取时间>超声波功率>液料比。以石油醚为溶剂提取榛子油的最佳工艺条件为:液料比为8 mL/g、提取温度为60℃、超生波功率为500 W、提取时间为60 min,榛子油得率为74.89%。     

超声波协同水蒸气蒸馏法提取茴香精油的研究

以茴香作为实验材料,采用超声波协同水蒸气蒸馏法对茴香精油的提取工艺进行了研究。以茴香精油的提取率为指标,在单因素实验的基础上进行正交实验,得出了茴香精油的最佳提取工艺条件。结果表明:超声波协同水蒸气蒸馏法萃取精油的最佳工艺条件为茴香粉末80目,超声波功率240 W,超声波处理时间17 min,料水比1∶20和水蒸气蒸馏时间100 min。在此条件下,茴香精油的提取率为5.63%。该实验的研究结果可以为茴香精油的综合开发利用提供一定的参考。     

大双叶片式搅拌器搅拌特性的研究

对大双叶片式搅拌器及国内4种搪玻璃搅拌器进行了实验研究及流场数值模拟,考察了桨型、转速、物料对各种搅拌器搅拌功率和混合时间的影响。实验表明,综合考虑搅拌功率和混合时间,作者提出的大双叶片式搅拌器的混合效率最高。     

超声波灭菌试验初探

采用超声波发生仪作为灭菌设备，以酱油作为灭菌对象，用超声波对酱油做了不同灭菌时间的试验。结果表明：超声波对液体食品灭菌是有效的，当累计灭菌时间达到４ｍｉｎ时，所处理的酱油样品微生物总数指标达到了合格。     

超声波对棉籽蛋白萃取过程的强化

考察了超声波对棉籽蛋白萃取的强化作用。采用超声波对棉籽蛋白进行萃取时,蛋白质萃取率可提高10%~20%,且萃取时间大为缩短。随着超声波强度的提高,蛋白质萃取率增大,当声强超过3W/cm2时,声强的作用不明显,萃取率趋于稳定。超声波的影响程度与棉籽粕的粒径有关,随着粒径的减小,超声波的影响随之减弱。     

超声波辅助提取潮州柑果皮色素的工艺优化

本研究通过单因素试验和L9(33)正交试验对超声波辅助提取潮州柑果皮色素的工艺进行了优化。结果表明:影响潮州柑果皮色素超声波提取的主要因素为超声波提取温度,其次是超声波功率,再次是提取时间;优选方案为:70%乙醇为浸提剂,浸提温度50℃,超声波功率400W,浸提时间25min;超声波辅助提取潮州柑果皮色素的效率明显高于常规提取法。     

榴莲皮果胶提取工艺的优化实验研究

目的:确定榴莲壳果胶的最佳提取条件,为榴莲壳废弃物进一步利用提供参考。方法:以榴莲壳为材料,取内部白瓤部分,采用盐酸提取乙醇沉析及超声波方法提取果胶,重量法计算得率。以料液比、提取剂pH、提取温度、时间做单因素实验,根据单因素实验结果,进行正交实验L9(34),确定最佳提取条件。结果:传统酸法提取果胶的最佳条件为料液比1:30,pH2.0,提取温度为90℃,提取时间为90min,得率为14.97%。超声波提取法料液比为1:30,提取剂pH1.0,超声温度为80℃,超声时间为60min,得率达到19.68%。结论:两种提取榴莲壳果胶的方法比较发现超声辅助提取法的提取效果优于传统酸提法。