一种金属阳离子交联改性促进甜菜粕快速干燥的方法及其应用与流程

2021-01-07 10:01:02|

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本发明属于农副产品精深加工领域，具体涉及一种金属阳离子交联改性促进甜菜粕快速干燥的方法及其应用。

背景技术：

甜菜粕(sugarbeetpulp,sbp)作为农业副产物，是经甜菜提取汁液后得到富含果胶、纤维的产品，年产量约1000万吨。甜菜粕一般用作饲料、提取果胶或纤维组分、制备生物吸附剂等多种用途，绿色可再生、可降解、产量丰富等一系列优点使得甜菜粕具有较高的经济价值。甜菜粕中含有大量的半乳糖醛酸，可与钙离子结合形成半乳糖醛酸钙，更易被动物吸收，且营养价值比无机钙更高。甜菜粕中含有约25％的果胶成分，果胶是一种亲水性多糖，容易吸收并与水结合，极大增加了在加热干燥中的耗能。湿甜菜粕干燥过程约消耗糖厂30％的能耗。基于甜菜粕原料的高含水量、含糖量，若不及时干燥或者干燥不完全，则会引起微生物腐败、霉变等，造成一定的经济损失及环境污染。目前尚无对甜菜粕干燥方法的公开报道，而对其它农业副产物的干燥方式主要为以下内容：

1、物料通过真空冷冻干燥装置进行干燥。在真空低温(-30～-50℃)状态下，预冻结物料中的水分，通过升华直接将水分以冰态升华被除去，达到干燥目的(cn201911213824.6)；

2、通过分段式真空微波结合脉冲气流膨化干燥果蔬。以不同功率微波分段式真空微波膨化果蔬，进行预膨化干燥；然后进行加压、真空循环气流膨化干燥(cn201911149435.1)；

3、通过筛网振动进行热风干燥。利用筛网摆动产生的惯性，振动物料颗粒并持续由筛网边缘掉落排走，同时通过筛网振动，弹起的物料与下方上升的热空气接触，从而使得干燥均匀(cn201911144574.5)；

4、利用热风机及电动机带动转动管对加热仓内部的湿棉花进行翻炒，使棉花均匀受热，以提高干燥效率(cn201911161049.4)。

上述公开报道的方法中，真空冷冻、真空微波等方法虽物料性质保存相对较好，但是其处理量相对较小，更多适用于实验室小型处理量，无法满足工业化生产处理。实际生产中，企业更多的采取热风干燥处理。随着技术和干燥装置的不断更新，热风干燥效率也不断提高，如物料振动、旋转蒸发促进与热空气的混匀。但是，这些技术和装置均是针对物料的后续干燥过程而提出的，而尚无对农副产物物料本身的处理以降低含水量的报道。

因此，发明一种安全简单的农副产物预处理方法，以有效降低含水量，对进一步节省干燥能耗及提升干燥效率有重大意义。

技术实现要素：

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提出一种金属阳离子交联改性促进甜菜粕快速干燥的方法。甜菜粕可作为生物吸附剂，吸附金属阳离子，在此过程中无需考虑洗脱再利用等问题。该方法可降低甜菜粕含水量、加快湿甜菜粕干燥速度。

本发明的另一目的在于提供上述金属阳离子交联改性促进甜菜粕快速干燥的方法的应用。将该方法应用于甜菜粕加工，所得产品可直接作为饲料添加剂，增加饲料的营养价值。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种金属阳离子交联改性促进甜菜粕快速干燥的方法，是在甜菜粕原料中加入金属阳离子溶液，充分反应后过滤，再进行热风干燥，得到干燥甜菜粕。

所述的金属阳离子包括但不限于钙离子、铜离子、铁离子、镁离子、钴离子、锌离子、亚铁离子和镁离子；优选为钙离子、铜离子和铁离子中至少一种。

当所述的金属阳离子为钙离子时，钙离子的浓度优选为0～1250mg/l(不为0)，更优选为500～1250mg/l，体系的ph为4.0～8.0。

当所述的金属阳离子为铜离子时，铜离子的浓度优选为0～1000mg/l(不为0)，更优选为750～1000mg/l，体系的ph为3.0～7.0。

当所述的金属阳离子为铁离子时，铁离子的浓度优选为0～1000mg/l(不为0)，更优选为500～1000mg/l，体系的ph为3.0～7.0。

所述的金属阳离子溶液优选为氯化钙溶液、氯化铜溶液和氯化铁溶液中的至少一种。

所述的甜菜粕原料与金属阳离子溶液的配比优选为质量比1:20～50。

所述的反应的条件优选为：温度40～80℃、时间30～150min。

上述金属阳离子交联改性促进甜菜粕快速干燥的方法在甜菜粕加工中的应用。

一种高附加值甜菜粕颗粒的制备方法，包括如下步骤：

s1、将甜菜粕原料除杂，浸没于金属阳离子溶液中，加热反应；

s2、压榨除去表面多余水分，再进行热风干燥；

s3、造粒，即获得所述的高附加值甜菜粕颗粒。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明方法从甜菜粕本身出发，浸没钙离子或铜离子或铁离子溶液中，通过金属阳离子交联甜菜粕中果胶等组分，降低甜菜粕持水力，配合热风干燥，可大量快速干燥甜菜粕，进一步节约能耗、提高效率。同时本发明方法具有工艺简单、易于控制、安全性高、成本低廉、持水力降低明显、干燥效率高等优点，适合于大规模干燥，具有工业化应用的潜在价值，有着很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明高附加值甜菜粕颗粒的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。本发明的实施例中，若无特别说明，以下所得数据均是三次以上试验的平均值。

实施例1