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丙酸钙是一种新型、安全、高效的防霉剂,国内外市场前景广阔,利用鸡蛋壳中碳酸钙制备丙酸钙可产生良好的社会效益和经济效益。目前利用鸡蛋壳制备丙酸钙的研究存在丙酸钙产率较低和纯度不高等问题,同时蛋壳源丙酸钙与市购碳酸钙制丙酸钙在理化性质和结构表征等方面的异同点及对蛋壳源丙酸钙的防霉效果缺乏研究,限制了蛋壳源丙酸钙的市场化利用。本课题即是从以上几个问题入手,展开了相关研究。主要实验结果如下:本实验在预处理过程中筛除粒径小于0.074 mm的蛋壳粉,使壳膜分离量减少了41.04%。此外,本实验还得到了蛋壳与蛋壳膜的最佳回收工艺。其中,以蛋壳得率为标准,最佳壳膜分离条件为:搅拌时间为20 min,料液比为1:10,搅拌速度600转/min,分离次数为4次,得到蛋壳得率为94.47%,蛋壳中蛋壳膜残留率为0.27%。以蛋壳膜得率为标准,最佳壳膜分离条件为:搅拌时间为10 min,料液比为1:6,搅拌速度400转/min,分离次数为4次,得到蛋壳膜收率为4.22%,蛋壳中蛋壳膜残留率为3.34%。采用直接反应法制取丙酸钙的最佳工艺条件为:反应温度90℃,料液比1:16,丙酸用量180%,反应时间5 h。在此条件下,丙酸钙产率为83.26%。此外,本实验还首次采用二次反应法制取丙酸钙,得到其最佳工艺条件为:反应温度78.0℃,料液比为1:17.40,一次反应时间为1.8 h,二次反应时间为56.0 min,丙酸用量为理论用量的159.70%,丙酸钙的产率可达98.58%。在蛋壳源丙酸钙溶液的纯化过程中,选用羧甲基纤维素钠为本体系的絮凝剂,并得到了其最佳纯化工艺:絮凝剂用量为0.0026%,纯化温度为89.0℃,Ca(OH)2用量为0.97 g,纯化时间为21.0 min,在此条件下,丙酸钙的纯度可达99.20%。通过比较研究制备丙酸钙的原料蛋壳与市购碳酸钙,表明蛋壳中碳酸钙晶体被有机质包被,蛋壳与市购碳酸钙均为方解石晶体碳酸钙构成,且蛋壳中还含有碳酸镁晶体。经纯化后的蛋壳源丙酸钙的各项理化指标均优于碳酸钙制丙酸钙并完全符合HG2921—1999要求。通过比较研究蛋壳源丙酸钙与市购碳酸钙制丙酸钙的扫描电镜图谱,表明两者的微观形态存在较大差异,市购碳酸钙制丙酸钙晶体颗粒大小不一,排列紧密,而蛋壳源丙酸钙晶体直径比市购碳酸钙制丙酸钙晶体直径小,且排列均匀,比表面积比市购碳酸钙制丙酸钙大。通过X-射线衍射图谱可知,市购碳酸钙制丙酸钙和蛋壳源丙酸钙均是以无水丙酸钙和一水合丙酸钙的混合形式存在的。通过对市购碳酸钙制丙酸钙和蛋壳源丙酸钙进行热重分析可得出,蛋壳源丙酸钙的热稳定性较好。通过研究三种丙酸钙对霉变面包中分离出的一种青霉,三种曲霉霉菌菌丝的抑制效果可表明,在任何浓度下三种丙酸钙的抑菌效果均为:纯化后蛋壳源丙酸钙>蛋壳源丙酸钙粗品>市购丙酸钙;pH为6.0时,三种丙酸钙的最低抑菌浓度均为0.6 mg/mL,而蛋壳源丙酸钙和市购丙酸钙均对啤酒酵母没有抑制作用。在面包的防霉的应用实验中,添加0.3%的蛋壳源丙酸钙粗品,可延长面包的保质期7-8 d,添加纯化后蛋壳源丙酸钙可延长面包保质期9 d,添加市购丙酸钙可延长面包保质期7-8 d。