羧甲基纖維素鈉(又稱羧甲基纖維素鈉鹽,羧 甲基纖維素,CMC, Carboxymethyl,Cellulose Sodium, Sodium salt of Caboxy Methyl Cellu丨ose)是 當(dāng)今世界上使用范圍最廣、用量最大的纖維素種類。 CMC通常是由天然纖維素與苛性堿及一氯醋酸反應(yīng) 后制得的一種熱降解陰離子型高分子化合物,分子量 (6400±1000) Da。主要副產(chǎn)物是氯化鈉及乙醇酸 鈉。CMC屬于天然纖維素改性。目前聯(lián)合國糧農(nóng)組 織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO))已正式稱它 為“改性纖維素”。在具體乳飲料生產(chǎn)中,常常由于 設(shè)備、原料等問題導(dǎo)致化料的CMC料液存在待用 狀態(tài),時(shí)間也不等,但對(duì)于此過程中CMC料液是 否還發(fā)生了不能滿足正常生產(chǎn)的變化仍較為迷茫。
2試驗(yàn)器材生產(chǎn)用CMC、配料用水、高速攪拌若干臺(tái)、水 浴鍋一臺(tái)、燒杯若干、Brookfield粘度計(jì)一臺(tái)(配 套相關(guān)轉(zhuǎn)子及檢測程度)、不銹鋼化料缸若干、電磁 爐一臺(tái)、不銹鋼蒸鍋一個(gè)、溫度計(jì)一支、電子天平 一臺(tái)(精度 O.OOlg)。
3試驗(yàn)方法 3.1冷化料試驗(yàn)按5kg配料量進(jìn)行稱料,具體為:(1)將稱最好的配料水(1000kg)加人不銹鋼 化料缸中,將攪拌槳置于化料缸液面以下,以不接 觸化料缸底部為準(zhǔn)盡量往底部延伸,后啟動(dòng)攪拌并 將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min左右。
(2)將事先稱量好的CMC (17.75g)緩慢均勻 地加人到化料缸中。
(3)待化料缸內(nèi)料液溶解充分后(無肉眼可見的白色顆粒),停止攪拌。
(4)取出料液進(jìn)行粘度檢測并記錄檢測時(shí)間和 粘度值。
(5)將料液放置在室溫條件下,連續(xù)24h檢測, 間隔時(shí)間為lh并記錄檢測時(shí)間和粘度值。
(6)匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。
3.2熱化料實(shí)驗(yàn)1按5kg配料量進(jìn)行稱料,具體為:(1)將稱量好的配料水(1000kg)加人不銹鋼 化料缸中,并置于電磁爐上進(jìn)行加水浴加熱,用溫 度計(jì)檢測化料缸內(nèi)配料水溫度至65°C時(shí),將電磁爐 設(shè)置成保溫狀態(tài)。
(2)將攪拌槳置于化料缸液面以下,以不接觸 化料缸底部為準(zhǔn),盡量往底部延伸,后啟動(dòng)攪拌并 將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min左右。
(3)將事先稱量好的CMC (17.75g)緩慢均勻 地加入到化料缸中。
(4)待化料缸內(nèi)料液溶解充分后(無肉眼可見 的白色顆粒),停止攪拌。
(5)取出料液進(jìn)行粘度檢測并記錄檢測時(shí)間和 粘度值。
(6)將料液放置在水浴鍋中,將保濕溫度設(shè)置 為6510,在此溫度條件下,連續(xù)48h檢測,間隔時(shí) 間為lh并記錄檢測時(shí)間和粘度值。
(7)匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。
3.3熱化料實(shí)驗(yàn)2按1.0kg配料量進(jìn)行稱料,具體為:(1)將稱量好的配料水(1000kg)加入不銹鋼 化料缸中,并置于電磁爐上進(jìn)行加水浴加熱,用溫 度計(jì)檢測化料缸內(nèi)配料水溫度至65C時(shí),將電磁爐設(shè)W成保溫狀態(tài)。
(2)將攪拌槳置于化料缸液面以卜_,以不接觸 化料缸底部為準(zhǔn)撻fi往底部延伸,后啟動(dòng)攪拌并將 轉(zhuǎn)速調(diào)至lOOOr/min左右。
(3)將亊先稱fl好的CMC (3.550g)緩慢均勻 地加人到化料缸中。
(4)待化料缸內(nèi)料液溶解充分后(無肉眼可見 的白色顆粒),停止攪拌^(5)取出料液進(jìn)行粘度檢測并記錄檢測時(shí)間和 粘度值。
(6)將料液放置在水浴鍋中,將保濕溫度設(shè)貿(mào) 為65’C.在此溫度條件下,連續(xù)48h檢測,間隔時(shí) 間為丨h(huán)并E錄檢測時(shí)間和粘度值。
(7)匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。
4原始數(shù)據(jù)4.1冷化料數(shù)據(jù)冷化料數(shù)據(jù)(試驗(yàn)濃度1.775%,為化料時(shí)濃 度)如表丨所示s 4.2熱化科試驗(yàn)數(shù)據(jù)1熱化料試驗(yàn)數(shù)據(jù)1 (試驗(yàn)濃度1.775%,為化料 時(shí)濃度)如表2所示〇
4.3熱化料試驗(yàn)數(shù)據(jù)2熱化料試驗(yàn)數(shù)據(jù)2 (試驗(yàn)濃度0.355%,為成品 濃度)如表3所示。
5數(shù)據(jù)分析 5.1冷化料冷化料(濃度1.775%)數(shù)據(jù)分析如圖1所示。
圖1冷化料I*度1.775%1數(shù)據(jù)分析 5.2熱化料1熱化料丨(濃度1.775%)數(shù)據(jù)分析如圖2所/Ro5.3熱化料2熱化料2 (濃度0.355%)數(shù)據(jù)分析如圖3所示。
表1冷化料》據(jù)C存時(shí)間(h>粘ffi (cps)轉(zhuǎn)速 <r/min>%扭矩■皮(t>時(shí)閼間隔(h)轉(zhuǎn)子]1628.6510.0054.2625.0060LV221550.6610.0053.7325,0060LV231516,6610.0052.9425.0060LV241494,6610.0052.4925.0060LV251488.6710.0052,2825.0060LV261493.6710.0051?425.0060LV271496.6710.005K9225.0060LV281饑6710.0051.4925.0060LV291489.6710,0051.1725.0060LV2101496.6710.0050.8525.0060LV2111490.6810.0050.6925.0060LV2121507.6810.0050.6125.0060LV213\492M10.0050.1025,0060LV2141482.6810.0050.0825 0060LV2151496.6810,0049.9225.0060LV2161499,6810.0049.9725.0060LV2171496.6810.0049.87250060LV2181493,6810,0049.7725.0060LV2191486,6810.0049 8925.0060LV22014?4.6810,0049,5225.0060LV2211487.6810.0049.6225.0060LV22214H4.6810.0049.4525.0060LV2231487,6810.0049.5625.0060LV2241489.6810.0049.5825.0060LV2表2熱化料試驗(yàn)數(shù)據(jù)1化料G期檢測日期檢測時(shí)間貯存時(shí)間(h)貯存溫度(t:)粘度<cps>2011-01-192011-01-1910:00065516.8911:00165443.9112:00265503.8913:00365489,9114:00465453,9020ti—01 —192011-01-2010:002465368.9211:002565350,9312:002665413.9113:002765430.9114:002865461.9015:002965466,9016:003065445.812011-01-1920) J-01-2]10:004865406.9111:004965383,9212:005065398.9113:005165425.9]14:005265435.9]15:00536546L9016:005465432.91表3熱化料試驗(yàn)數(shù)據(jù)2化料曰期檢測H期檢測時(shí)N貯存時(shí)N (h)貯存溫度(?)粘度(cps)
9:4006516.6410:40]6516.5611:5026517.562011-02-162011-02-1613:0036518.914:0046517,9415:0056518.2616:0066518.59:40246517.3210:40256518,3611:50266519.562011-02-162011-02-1713:00276519.3914:00286517.8915:00296519,9016:00306518.636綜述綜合圖K圖2、用3可以得出:(1)冷化料工藝條件<25"C)下,料液濃度為 化料濃度的情況下( 1.775%), CMC料液在保持S 2熱化料1 (濃度1.775%)數(shù)播分析S3熱化料2 I*度0.355%) ft插分析25°C貯存條件下,其粘度值5h以內(nèi)會(huì)有所下降,而 5h以后,其粘度值則不會(huì)有太大變化,且整個(gè)料液 的粘度值均在丨450cps以上,均高于現(xiàn)行工藝條件 下該料液的粘度。
(2)熱化料工藝條件下(65°C)下,料液濃度 為化料濃度的情況下(1.775%), CMC料液在保持 65"C貯存條件下,其粘度值無明顯變化。
(3)熱化料工藝條件下(65D下,料液濃度 為產(chǎn)品濃度的情況下(0.355%), CMC料液在保持 65X:貯存條件下,其粘度值無明顯變化。
7結(jié)論無論是冷化料工藝(25°C)還是熱化料工藝 (65X:)條件下,CMC料液在相應(yīng)溫度的貯存條件 下,其熱降解特性在24h之內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)面作用均不 會(huì)影響正常生產(chǎn)。