响应面分析法优化棉粕膨化工艺参数

摘要

试验旨在探求改变膨化加工工艺参数对游离棉酚含量和棉粕品质的影响,并筛选得到最优的膨化工艺参数。试验采用响应面分析法,采用MY56双螺杆挤压膨化机为加工设备,选取游离棉酚(FG)、蛋白体外消化率(IVPD)、蛋白溶解度(PS)、水溶性指数(WSI)和吸水性指数(WAI)为评价指标,调质后棉粕水分含量、主机螺杆转速、模头温度作为试验因素,通过中心组合设计响应面分析法对棉粕的膨化工艺进行了研究和优化,最终确定棉粕挤压膨化的最佳工艺参数。结论:①调质后游离棉酚的含量随着螺杆转速的增加而显著升高,随着物料水分含量的增加而显著增加,随着膨化机模头温度的升高而降低;蛋白体外消化率随着模头温度的升高呈现缓慢升高的趋势,随着物料水分的降低呈先降低后升高的趋势;且各因素对棉粕中FG含量的影响强度顺序为螺杆转速>物料水分>模头温度,对棉粕蛋白体外消化率的顺序为模头温度>物料水分>螺杆转速。②调质后物料水分17.6%、主机螺杆转速35 Hz(210 r/min)、模头温度132℃时棉粕膨化效果最好。此时膨化棉粕游离棉酚含量为69.88 mg/kg,蛋白体外消化率为68.93%,蛋白溶解度为40.92%,水溶性指数为17.04%,吸水性指数为2.80。