鲜蛋清洁消毒剂中试制备工艺优化与应用研究

【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(P0.05)。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(P0.05),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(P0.05),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(P0.05)。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(P0.05)。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(P0.05),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(P0.05)。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(P0.05)。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(P0.05),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(P0.05)。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。 【关键词】：禽蛋 清洁消毒剂 中试 经济分析 质量标准
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TS253.2
【目录】：

• 摘要10-12
• Abstract12-15
• 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PH23-24
• 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

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