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不锈钢膜对煎炸油的净化性能及超滤动力学研究

刘勤生  
【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。


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