SPJ-40双螺旋挤压机设计及其在猪血蛋白改性中的应用研究

摘要

挤压膨化技术是集输送、混合、加压、剪切、加热、蒸煮、杀菌、酶钝化、膨化及成型为一体的高新技术，广泛地应用于食品加工过程。就目前挤压膨化设备来讲，可实现多种参数调节、优化螺杆组合的试验机在国内尚属空白。 猪血营养丰富，资源量大，在人类蛋白质来源严重不足的今天，开发猪血资源大有可为。但血细胞属于硬质蛋白，在动物体内很难消化吸收。因此提高血粉消化率、改善适口性是猪血加工的关键技术。 基于上述问题，本研究对参数可调的SPJ-40试验挤压膨化机的主要部件进行了设计，试制了样机；并利用该设备对猪血进行了膨化研究。主要结果如下： 1.挤压机的组合螺杆直径为40mm，齿形由抛物线构成，其参数分别为：螺距30mm，齿顶厚3.5mm；螺距20mm，齿顶厚2.45mm：螺距15mm，齿顶厚2mm；两螺杆轴距30.5mm。 2.螺旋内花键轴选用38CrMoAl钢材，直径为21mm，模数1mm，齿数21。渐开线花键形轴，并采用调质、冷锻处理，在满足抗扭要求的同时保证了设备的小型化。 3.采用6种不同功能的螺旋进行组合，可以完成物料的输送、混合、剪切、中型和重型加压，并可以根据加工物料的需要组合成具有不同功能的螺旋，达到螺杆长度、旋向等主要参数可调节的功能。 4.对双螺杆挤压机的机筒进行了设计，其壁厚为8mm。 5.利用自行研制的SPJ-40试验机进行了猪血膨化试验研究，并对影响猪血挤压膨化过程中体外消化率的主要参数--膨化温度、螺杆转速和原料水分含量进行了研究。结果表明，三个因素对体外消化率的影响先后次序为膨化温度>螺杆转速>原料水分含量。三个参数的最佳取值范围为：膨化温度160℃～165℃、螺杆转速358rpm、原料水分含量18％。该条件下挤压膨化后的猪血可消化蛋白含量达到0.77g/g，胃蛋白酶体外消化率达到91.24％，较挤压膨化前提高了33.42％；适口性也得到了很大的改善。

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第一章 绪论

1.1挤压膨化技术

1.1.1挤压膨化技术简介

1.1.2挤压机的类型及其特点

1.1.3双螺杆工作原理及基本参数

1.1.4挤压膨化技术在食品加工中的应用

1.1.5国内挤压膨化技术的发展

1.2挤压膨化在猪血蛋白改性中的应用

1.2.1猪血资源及营养价值

1.2.2国内外研究现状

1.3本研究的目的、意义和主要研究内容

第二章 实验型SPJ-40双螺杆挤压膨化机设计

2.1设计思路

2.2总体设计、基本结构及结构简图

2.3基本参数的确定

2.3.1双螺杆的设计

2.3.2花键的设计

2.3.3螺杆组合的设计

2.3.4双螺旋挤压机机筒的设计

2.4切割系统和控制系统简介

2.4.1切割系统

2.4.2控制系统

2.5小结

第三章 利用双螺杆挤压机改性猪血蛋白的研究

3.1材料与方法

3.1.1材料试剂及仪器

3.1.2试验方法

3.2结果与分析

3.2.1挤压膨化工艺参数对膨化血粉品质特性的影响

3.2.2血粉挤压膨化工艺参数的优化

3.2.3膨化血粉品质分析

3.3小结

第四章 结论

4.1全文结论

4.2创新点

4.3展望

参考文献

致谢

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