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经振动式超微粉碎机粉碎后的甘蔗渣粉体的物化特性

日期:2019/8/9   浏览: 次

       甘蔗渣,其自身结构致密影响其活性,具有网状结构的木质素和作为分子交联剂的木质素将具有高结晶度的纤维素牢牢包裹,这种特殊的结构使得甘蔗渣不易与其它试剂反应、相容。目前普遍研究路线是先从甘蔗渣提取纤维素制备膜,工艺繁琐,成本偏高。超微粉碎处理技术,作为近年来兴起的物料活性处理手段,已经在食品和药品领域里取得了显著的成效。因此,通过振动式超微粉碎机对甘蔗渣进行机械活化处理对其结构和性能活性进行改变,这是因为振动超微过程会产生强烈的摩擦、振动、剪切、碰撞、冲击等机械力,在降低物料粒径的同时,可松化其晶体结构,改变其物化特性,这有利于深度挖掘对甘蔗副产物加工利用,提高附加值。

1. 休止角及滑动角

    由表2可知,超微粉碎后的甘蔗渣粉末休止角、滑动角均大于粗粉,说明超微粉碎会使得粉体分散性、流动性减弱,会出现在介质中难以分散、易结团等问题。因此在后续工艺中,必要时可加入添加剂或采取物理手段改善其分散性,在贮藏加工过程中,应避免重压,否则易出现板结现象。

                  振动式超微碎机

2. 超微粉碎的超声时间对粉体分散性的影响

    由于经过超微粉碎的粉体分散性较差,易在介质中出现结团、难以均匀分散等问题,采用超声的方法改善其在介质中的分散性。由图4可知,超声处理能明显改善粉体在介质中的分散性,随着超声时间的延长,粉体的分散性均得到提高。这是由于较大颗粒表层存在微裂纹,超声过程的空化效应产生的高能冲击波使得表层剥离,团聚的小颗粒得以均匀分散。其中超微粉碎10 min的粉体分散性改善更为明显,超声20 min后其分散性已超过超微5 min的粉体,但当超声时间超过20 min时,3种粉体的分散性反而降低。这可能是由于在外界施加能量的影响下,剥离开来的小颗粒表面自由能增大,随着超声时间的延长,表面带有高能的小颗粒逐渐增多,反而引起了团聚。因此,超声20 min是分散处理的最佳条件。

       

3. 持水性

    从表3可看出,经过超微粉碎处理的甘蔗渣持水性显著下降。然而经过超微粉碎的甘蔗渣粉体比表面积远远小于甘蔗渣粗粉,与水的接触面积更大,持水性却远不如粗粉。这是由于超微过程中剧烈振动产生的机械力严重破坏了甘蔗渣正常的细胞结构,细胞持水组织被破坏,因此持水性能大大降低。

         

    结果表明,经过超微粉碎的粉体分散性降低,采用超声处理发现,超声20 min后其在水中的分散效果最好。
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