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  • 影響桃膠水解液粘度的因素
  • 來源:愛學術        2019-06-26         3217
【摘要】

桃膠采收便利、貯藏容易、價格低廉,經過加工后可以很好地應用到醫藥、食品、化工、印染、電子等行業。但原桃膠粘稠不易溶解,難以直接在工業上應用。原桃膠經去雜、水解或改性、脫色、脫鹽、干燥等工藝處理后所得產品為商品桃膠。商品桃膠較原桃膠粘度大大降低,且溶解度大大提高,更利于在工業生產中應用。水解是商品桃膠生產工藝中重要環節,固液比、pH值、水解溫度等會對桃膠的水解液粘度有影響。

桃膠是桃或山桃等薔薇科植物樹干受機械傷(如蟲咬、切傷等)或致病后分泌出來的膠質半透明物質。在樹干上風干或采用其他脫水方法而形成的固態物質稱為原桃膠。桃膠采收便利、貯藏容易、價格低廉,經過加工后可以很好地應用到醫藥、食品、化工、印染、電子等行業。但原桃膠粘稠不易溶解,難以直接在工業上應用。原桃膠經去雜、水解或改性、脫色、脫鹽、干燥等工藝處理后所得產品為商品桃膠。商品桃膠較原桃膠粘度大大降低,且溶解度大大提高,更利于在工業生產中應用。

水解是商品桃膠生產工藝中重要環節。目前桃膠水解普遍采用堿水解法,但生產中存在工藝路線長、水解時間長、費工費時、耗能大、產品質量不高等問題,這給桃膠的應用帶來了很大影響,嚴重影響了桃膠市場的進一步開發。

影響桃膠水解液粘度的因素

固液比對桃膠水解液粘度的影響

固液比是指原料與水解劑的重量比。當水解溫度為85℃,水解液pH值為10.5時水解過程中發現,固液比≥8%,桃膠溶解速度慢,水解3h仍有較多的未溶桃膠,不利于均勻攪拌,且影響后續的脫色工藝;固液比≤6%時,固態原料可完全溶解;但固液比≤2%,水解液的粘度小,雖然能給過濾、攪拌等操作帶來方便,但又會使濃縮困難,造成耗能大、提取周期長、生產效率低等缺點。當固液比為4%和6%時,水解液的粘度均在2h左右達到最大值。固液比取6%左右既能充分利用設備,又可適當提高產率,從而達到較高的生產效率。

pH值對桃膠水解液粘度的影響

體系的pH值是桃膠水解的關鍵因素。pH值<9的條件下會使桃膠的水解過快而難以控制,且易使膠質徹底水解成單糖,導致桃膠的提取率顯著降低,甚至得不到合格的桃膠產品。pH值≥9的堿性條件水解,固定水解溫度為85℃,固液比為6%,隨著水解時間的延長,粘度出現了先增加后緩慢降低的趨勢。桃膠水解液在達到最大粘度之前,桃膠的溶解與水解同時發生,開始時桃膠的溶解速率大于水解速率,粘度表現為逐漸增大;隨著水解進行,溶液接近飽和,粘度達到最大值;最大粘度之后,桃膠的溶解速率下降,水解成為影響粘度的主要因素。pH值為10.5和11.0都能達到一個較高的粘度值,但pH值為11.0時,粘度達到最大值后下降較快,產品質量不易控制;且堿度太大,對生產設備及后續工序(除鹽工序)均會帶來不利的影響。綜合分析,pH值控制在10.5左右為宜。

水解溫度對桃膠水解液粘度的影響

固定固液比為6%,pH值為10.5,水解溫度越高的體系,水解液粘度越早達到峰值,且到達最大粘度之后1h內的粘度變化越大。隨著水解溫度的升高,分子運動更劇烈,有利于多糖分子擺脫自身分子間作用力而溶解在水中,所以達到最大粘度的時間明顯提前;但當溫度過高時,使多糖分子鏈斷裂,水解成單糖的速度加快,導致其粘度下降。所以溫度高于90℃時,粘度峰值不高,且到達最大粘度之后1h內的粘度變化增大,這將使最終的桃膠產品的分子量分布較寬,產品質量不易控制。所以,溫度控制在80~85℃較為適宜。


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