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鲜蛋清洁消毒剂中试制备工艺优化与应用研究

作　者: 罗艺
导　师: 马美湖
学　校: 华中农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 禽蛋清洁消毒剂中试经济分析质量标准
分类号: TS253.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

课题组已研制出禽蛋清洁消毒剂的配方及其制备工艺,为将其最终应用于洁蛋的工业生产,本文在实验室条件制备清洁消毒剂的基础上,研究确定了禽蛋清洁消毒剂中试规模生产的制备工艺参数,对中试产品相关的理化性质进行了测定,并进行中试规模下应用效果的对比试验,最终对中试规模生产清洁消毒剂做出初步的技术经济分析,同时拟定相关产品质量标准初稿。研究的主要内容及结果有：1.使用100L变频分散机进行禽蛋清洁消毒剂的中试生产,制备禽蛋清洁消毒剂的最佳工艺参数为：搅拌转速1400rpm、搅拌时间25.0min、搅拌温度65℃。中试产品与小试产品性质差别不大,因此采用中试条件制备禽蛋清洁消毒剂具有可行性,可为以后的工业化生产提供参考。2.随着洗涤剂浓度的提高,溶液表面张力的从73.12mN/m降低至29.54mN/m,溶液表面张力变化较为明显(P<0.05)。固定溶液浓度为0.02%时,随着溶液温度的不断增大,溶液的表面张力整体呈现下降趋势(P<0.05),说明溶液表面张力与体系温度相关。清洗液浓度的不断增加,溶液中硬水的残留量呈迅速下降(P<0.05),由200mg/L下降到了97mg/L,当浓度为0.1%时,完全能够降低水的硬度。温度由10℃上升到40℃时,硬度变化极为显著(P<0.05)。在50℃时,残余硬度达到最低值50.44mg/L,之后随着温度的上升,硬度变化不明显(P>0.05)。测定了洗涤剂不同浓度溶液的泡沫性能,当浓度由0.02%增加到0.06%时,泡沫高度有显著变化(P<0.05),高度由15.10mm上升到27.63mm,但之后浓度由0.06%上升到0.1%时,泡沫高度变化不显著(P>0.05)。浓度由0.02%增加至0.04%时,消泡时间由27.00min增加至32.33min,但消泡时间不显著(P>0.05)。禽蛋洗涤剂的流变学特性显示,洗涤剂为剪切变稀的假塑性流体。剪切速率条件下,洗涤剂的内部结构受到破坏,材料之间交联作用减弱,导致粘度下降。3.分别考察了各洗涤工艺条件对禽蛋蛋壳色度、蛋壳强度、蛋壳表面微生物的影响。通过改变浸泡时间,使得鸭蛋在溶液中充分浸泡,一方面使得清洗液中的有效氯成分与蛋壳表面有充分的接触时间,提高了病源微生物的杀灭效率和杀灭效果,同时也使得清洗液中的各种表面活性剂与蛋壳表面污物充分接触,在洗涤是就很容易洗掉蛋壳表面污渍等,从而提高了清洁度。洗涤温度的不断上升,清洁剂中有效氯成分的功能得到了很好的发挥,当温度达到40℃时,鸭蛋经清洗液清洗后色度差值达到最大,之后趋于平稳。清洗液浓度达到4.0%时,蛋壳表面菌落降到最低值,蛋壳强度逐渐微弱减小,色度差AE趋于平稳。当pH值超过11.0时,清洗液对微生物作用较为明显。经测试,试验用清洗液原始pH为10.5左右,pH值为8.0～10.0时色差变化不大,当pH值为10.0～12.0时,蛋壳的色度差最大。最终得到鸭蛋最佳洗涤工艺参数为清洗液浓度4.0%,浸泡温度为不超过40℃,浸泡时间3.0min,洗涤液酸碱度10.0～12.0。4.温度和时间的适当延长,有助于鸭蛋的洗涤和后期储藏。就清洗直观效果来看,温度较高和浸泡时间较长组,清洗效果最好,清洗后洁蛋数量越多。同时,对不同处理方式对蛋壳品质的影响来看,各处理方式对蛋壳强度影响不大,与对照组相比蛋壳强度变化不显著(P>0.05),各组蛋壳厚度存在一定变化,特别是当浸泡温度超过40℃、浸泡时间超过4.0min时,蛋壳厚度变化明显(P<0.05)。通过以浸泡温度和浸泡时间为变量的单因素处理可知,固定洗涤液浓度为4.0%,在浸泡温度30℃,浸泡时间为3.0min～4.0min时鸭蛋的各新鲜度指标最好,特别在哈夫值和失重率指标上表现出了最好的作用效果,甚至高于未经处理的鸭蛋。5.最终对年产10t禽蛋清洁消毒剂的处理设备进行了生产能力估算和选型。由初步技术经济分析结果显示,清洁剂生产项目投资低,利润高,回收期短。因此,研发的清洁剂除在工艺条件上可行之外,在经济上也具有可行性。

全文目录

摘要  10-12
Abstract  12-15
缩略语表  15-16
第一章文献综述  16-28
  1 鲜蛋清洁消毒技术研究现状  16-23
    1.1 鲜蛋清洁消毒的目的  16
    1.2 鲜蛋清洁设备  16
    1.3 禽蛋清洁消毒程序  16-19
      1.3.1 初选  17
      1.3.2 润洗或浸泡  17
      1.3.3 清洗消毒  17
      1.3.4 烘干处理  17-18
      1.3.5 涂膜处理  18
      1.3.6 二次检测  18
      1.3.7 分级包装  18-19
    1.4 鲜蛋消毒方法  19-22
      1.4.1 电解水消毒法  19-20
      1.4.2 热风处理法  20
      1.4.3 巴氏消毒法  20-21
      1.4.4 紫外辐射消毒法  21-22
      1.4.5 消毒剂法  22
    1.5 鲜蛋清洁消毒剂的材料选择  22-23
  2 影响鲜蛋清洗消毒主要参数  23-25
    2.1 洗涤温度和时间  23
    2.2 水质和PH  23-24
    2.3 洗涤消毒剂  24
    2.4 刷洗和喷射洗涤  24-25
  3 禽蛋清洁消毒剂的应用和市场前景  25-26
    3.1 我国洁蛋生产和消费现状  25
    3.2 禽蛋清洁消毒剂的特点  25
    3.3 禽蛋清洁消毒剂的市场前景  25-26
  4 本课题的立题意义和目的  26-27
  5 主要研究内容  27-28
第二章禽蛋清洁消毒剂中试制备工艺与条件优化  28-39
  1 材料与方法  28-33
    1.1 材料  28-29
      1.1.1 原辅料  28
      1.1.2 仪器设备  28-29
    1.2 方法  29-33
      1.2.1 清洁剂配方及制备工艺  29-30
      1.2.2 中试生产设备  30-31
      1.2.3 清洁剂中试制备工艺条件优化  31-32
        1.2.3.1 加料顺序  31
        1.2.3.2 混合搅拌工艺  31-32
      1.2.4 工艺验证试验  32
      1.2.5 中试产品与小试产品性能比较  32-33
        1.2.5.1 静置稳定性测定方法  32-33
        1.2.5.2 粘度测定方法  33
        1.2.5.3 离心稳定性测定方法  33
        1.2.5.4 粒径大小测定方法  33
      1.2.6 数据处理  33
  2 结果与分析  33-37
    2.1 配料添加工艺  33-34
    2.2 清洁剂制备工艺条件  34-35
    2.3 中试优化工艺验证试验  35-36
    2.4 中试产品与小试产品性能比较  36-37
  3 结论与讨论  37-39
    3.1 结论  37-38
    3.2 讨论  38-39
第三章禽蛋清洁剂的性质表征研究  39-52
  1 材料与方法  39-42
    1.1 材料  39-40
      1.1.1 原料  39
      1.1.2 试剂药品  39-40
      1.1.3 仪器设备  40
    1.2 方法  40-42
      1.2.1 硬水配制方法  40
      1.2.2 清洗液配制方法  40
      1.2.3 EDTA标准溶液的配制和标定  40-41
      1.2.4 水质硬度测定方法  41
      1.2.5 表面张力大小的测定  41
      1.2.6 泡沫性能的测定  41
      1.2.7 乳化能力的测定  41-42
      1.2.8 洗涤剂的稳定性试验  42
      1.2.9 理化指标测定  42
      1.2.10 流变学特性  42
      1.2.11 数据处理  42
  2 结果与分析  42-50
    2.1 清洁剂螯合硬水能力  43-44
      2.1.1 浓度对清洁剂螯合水能力的影响  43
      2.1.2 温度对清洗剂螯合水能力的影响  43-44
    2.2 清洗剂对溶液表面张力的影响  44-45
      2.2.1 浓度对表面张力的影响  44-45
      2.2.2 温度对张力的影响  45
    2.3 浓度变化对PH值的影响  45-46
    2.4 泡沫性能测定  46-47
    2.5 乳化性能测定  47
    2.6 清洁剂的流变学性质  47-49
      2.6.1 静态流变学性质  47-49
      2.6.2 动态流变学性质  49
    2.7 指标检测结果  49-50
  3 结论与讨论  50-52
    3.1 结论  50-51
    3.2 讨论  51-52
第四章禽蛋清洗消毒工艺条件研究  52-65
  1 材料与方法  52-55
    1.1 材料  52-53
      1.1.1 原料蛋  52
      1.1.2 试剂与药品  52-53
      1.1.3 仪器设备  53
    1.2 方法  53-55
      1.2.1 不同浸泡时间的试验设计  53
      1.2.2 不同浸泡温度的试验设计  53
      1.2.3 不同浸泡浓度的试验设计  53-54
      1.2.4 洗涤酸碱度的试验设计  54
      1.2.5 蛋壳强度的测定  54
      1.2.6 色度的测定  54
      1.2.7 蛋壳表面微生物测定  54-55
  2 结果与分析  55-62
    2.1 浸泡时间对鲜蛋清洗效果研究  55-57
      2.1.1 不同浸泡时间对鲜蛋表面菌落影响  55
      2.1.2 不同浸泡时间对蛋壳色度的影响  55-56
      2.1.3 不同浸泡时间对蛋壳强度的影响  56-57
    2.2 温度对鲜蛋清洗效果的研究  57-59
      2.2.1 温度对蛋壳表面菌落的影响  57-58
      2.2.2 洗涤温度对蛋壳色度的影响  58
      2.2.3 洗涤温度对蛋壳强度的影响  58-59
    2.3 清洗液浓度对鲜蛋清洗效果的研究  59-61
      2.3.1 清洗液浓度对蛋壳表面菌落的影响  59
      2.3.2 清洗液浓度对蛋壳强度的影响  59-60
      2.3.3 清洗液浓度对蛋壳色度的影响  60-61
    2.4 酸碱度对鲜蛋清洗效果的研究  61-62
    2.5 清洗液抑菌效果  62
  3 结论与讨论  62-65
    3.1 结论  62-63
    3.2 讨论  63-65
第五章禽蛋清洁剂中试应用效果研究  65-79
  1 材料与方法  65-67
    1.1 材料  65
      1.1.1 原料蛋  65
      1.1.2 仪器设备  65
    1.2 方法  65-67
      1.2.1 试验设计  65-66
      1.2.2 蛋壳厚度的测定  66
      1.2.3 失重率测定方法  66
      1.2.4 哈夫值  66
      1.2.5 蛋清pH值  66
      1.2.6 蛋壳超微结构测定  66-67
      1.2.7 数据处理  67
  2 结果与分析  67-76
    2.1 不同清洗方法清洗效果  67
    2.2 蛋壳强度  67-68
    2.3 蛋壳厚度  68-69
    2.4 鲜蛋清洗后蛋白PH值的变化  69-70
    2.5 鲜蛋清洗后哈夫值的变化  70-71
    2.6 失重率变化  71-72
    2.7 不同清洗方法的SEM分析  72-76
      2.7.1 不同清洗方法对蛋壳内膜的影响  72-74
      2.7.2 清洗前后对角质层的影响  74-75
      2.7.3 清洗前后对断面的影响  75-76
  3 结论与讨论  76-79
    3.1 结论  76-77
    3.2 讨论  77-79
第六章禽蛋清洁消毒剂规模化生产设备选型、产品质量标准和投资经济分析  79-90
  1 原料和产品质量标准  79-81
    1.1 AES质量标准  79-80
    1.2 LAS质量标准  80
    1.3 6501质量标准  80
    1.4 产品质量标准  80-81
  2 设备选型和生产能力估算  81-84
    2.1 选择设备的原则  81-82
    2.2 设备的生产能力  82
      2.2.1 搅拌罐  82
      2.2.2 灌装机  82
    2.3 设备选型  82-84
      2.3.1 搅拌机  82-83
      2.3.2 灌装机  83
      2.3.3 贴标机  83-84
  3 投资指标  84
    3.1 建设投资  84
    3.2 流动资金  84
    3.3 投资总额  84
  4 生产成本估算  84-87
    4.1 原料费  84-85
    4.2 包装材料费  85
    4.3 人工费用  85-86
    4.4 设备折旧费用  86
    4.5 制造费用  86
    4.6 水、电费用  86
    4.7 管理费用  86-87
    4.8 成本估算表  87
  5 利润、利润率测算  87-88
  6 盈亏平衡点  88
  7 投资回收期  88
  8 经营安全率分析  88
  9 应用成本分析  88-89
  10 综合评价  89-90
第七章结论  90-93
  1 结论  90-91
  2 创新点  91-93
参考文献  93-98
致谢  98-99
附录  99

鲜蛋清洁消毒剂中试制备工艺优化与应用研究

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