椰岛鹿龟酒专用焦糖色素清洁化加工技术装备的研究

摘要

本文介绍了椰岛鹿龟酒加工对焦糖色素需求及目前生产状况，在对焦糖色素生产进行分析与研究基础上，针对存在污染严重、能耗高、占地面积大以及自动化程度低等问题，提出用挤压法生产焦糖色素来替代原有工艺。
　　 对挤压法生产焦糖色素的反应机理进行分析，在分析焦化过程中的美拉德反应、焦糖化反应和氧化反应基础上，研究了挤压加工过程中物料流变学、表观粘度和传质过程。
　　 采用POLYFLOW软件提供的网格重叠技术，模拟双螺杆挤压机熔体输送段三维等温流动。探讨了机筒内流场的压力场、速度场、粘度场和剪切速率场的分布情况。通过对不同转速下的流场分析，得到流场各物理量及螺杆所受压力、扭矩随转速的变化规律，为了解挤压过程和对螺杆挤压机进一步优化提供参考依据。
　　 以蔗糖为原料，采用双螺杆挤压机，对挤压法生产焦糖色素进行实验研究。研究了转速变化及机筒温度对焦糖色素色率、水溶性和口感的影响。随着转速增大，色率先增大后减小；随着机筒温度的升高，色率增大，但水溶性下降，出现沉淀，同时口感较差，苦味较重，与酒香、药香协调性较差。因此在实际生产中，要控制好螺杆转速和机筒温度。结合实验和企业的实际生产，提出以挤压法生产焦糖色素为核心的工艺流程，以生产椰岛鹿龟酒所需液体焦糖色素，解决公司现有焦糖色素生产中存在的污染大和能耗高等问题。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章 绪论

1.1 焦糖色素市场需求和生产现状分析

1.1.1 焦糖色素的市场需求

1.1.2 焦糖色素的生产现状分析

1.1.3 椰岛鹿龟酒现用焦糖色素生产现状分析

1.2 挤压法生产焦糖色素的可行性分析及研究现状

1.2.1 挤压法生产焦糖色素的可行性分析

1.2.2 挤压法生产焦糖色素的研究现状

1.3 本课题研究目的、内容及意义

1.3.1 本课题研究的目的

1.3.2 本课题研究的内容

1.3.3 本课题研究的意义

第二章 挤压法生产焦糖色素机理及加工过程分析

2.1 挤压法生产焦糖色素机理分析

2.1.1 降解反应

2.1.2 焦化反应

2.2 挤压加工过程中的物料流变学分析

2.2.1 牛顿型流体的流变学研究

2.2.2 非牛顿型流体的流变学研究

2.3 挤压过程表观粘度的研究

2.4 双螺杆挤压机传质过程分析

2.4.1 固体输送段

2.4.2 压缩熔融段

2.4.3 熔体输送段

第三章 挤压机熔体输送段流场分析

3.1 计算流体力学的研究方法

3.1.1 计算流体力学简介

3.1.2 计算流体动力学的发展及其分支

3.1.3 计算流体动力学与理论分析及实验测量方法的关系

3.1.4 计算流体动力学的分析步骤

3.1.5 计算流体动力学的应用领域

3.2 POLYFLOW软件概述

3.2.1 POLYFLOW软件结构

3.2.2 POLYFLOW分析基本步骤

3.3 挤压机熔体输送段三维流场模型的建立

3.3.1 物理模型

3.3.2 有限元模型

3.3.3 数学模型

3.3.4 边界条件的确定

3.4 数值模拟结果及分析

3.4.1 流道压力场分析

3.4.2 流道速度场分析

3.4.3 流道剪切速率、粘度场分析

3.4.4 不同转速下螺杆所受压力及扭矩分析

第四章 挤压法加工焦糖色素实验及工艺研究

4.1 实验装置的研制

4.1.1 双螺杆挤压机总体设计方案

4.1.2 双螺杆挤压机关键结构设计

4.2 实验方案的拟定

4.2.1 试验设计

4.2.2 实验原料

4.2.3 实验检测指标和检测方法

4.2.4 实验检测仪器

4.3 实验结果的分析

4.3.1 机筒温度及螺杆转速对焦糖色素色率影响研究结果分析

4.3.2 机筒温度对焦糖色素水溶性影响研究结果分析

4.4 焦糖色素口感对比实验研究

4.4.1 试验目的

4.4.2 试验步骤

4.4.3 试验结果

4.4.4 结论

4.5 挤压法生产焦糖色素的工艺研究

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文