专利名称：螺杆挤压膨化机减阻剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适于螺杆挤压膨化机使用的减阻剂。
背景技术：
螺杆挤压膨化机(如德国布拉本德食品仪器公司生产的实验室工作站—螺杆挤压膨化机)是一种主要应用于高分子化学和食品加工等领域的机械。在食品加工领域该挤压机通过挤压和膨化两种方式进行食品的制作。生产的产品主要为各种挤压面条、饲料和膨化食品等休闲食品。
使用螺杆挤压膨化机在挤压或膨化作业结束时，需将螺杆从套筒中抽出进行清理。在挤压状态停止工作时，挤压机螺杆的扭矩达115牛顿米以上；而在膨化状态下停止工作，在高温条件下(100-120℃)停机抽出清理螺杆，因水分迅速汽化，阻力急剧上升，工作难度更大；如降低温度，阻力增加、等待时间过长。所以在抽出螺杆时需用专用设备，工作过程较为复杂。在发生失控或操作失误时，扭矩超过400牛顿米，往往会导致驱动安全键断裂，给抽出和清理螺杆带来极大的困难。
发明内容
本发明的目的是降低螺杆挤压膨化机工作时的扭矩和压力，在较高温度(100-120℃)条件下，当仪器停止运转时，仍容易将螺杆从套筒中抽出进行清理。
本发明的技术方案是开发一种适于螺杆挤压膨化机使用的减阻剂配方，将减阻剂加入挤压机后，可降低螺秆挤压膨化机的扭矩和压力，以达到发明目的。
因螺杆挤压膨化机的产品主要是食品等无污染的物品，因此，减阻剂除保证有明显的减阻减压作用外，还应保证有如下要求①其配料属食品原料或食品添加剂；②对机器无腐蚀，并对工作环境无污染；此外，在减阻剂的使用方面，应易进料、易操作、反应快，并成本低廉。
本发明通过对多种食品原料进行筛选、配制和工艺优化，找到了适于使用螺杆挤压膨化机的减阻剂。本发明提供的减阻剂的配方是玉米粉70-90份，植物油4-10份、黄油5-10份，加水至混合物料的水分含量达到30-36％。所述份数是重量份。
所述玉米粉可以是普通玉米面，也可以是将玉米膨化后再粉碎的变性淀粉。
本发明减阻剂的最佳配方是玉米粉87.5份、植物油7.5份、黄油5份，加水至混合物料的水分含量达到36％。
所述植物油可以是花生油、豆油、菜籽油等各种食用植物油。
所述减阻剂的制备方法是将所需量的黄油加热熔化，再加入适量的玉米粉和植物油，然后加入水，调整水分至所需含量，将以上各配料混合均匀待用。混合后的减阻剂呈均匀分散的颗粒状。
本发明的减阻剂使用方法是在螺杆挤压膨化机挤压工作状态或膨化工作状态下停止工作前，将减阻剂加入挤压机进料口中，等到有减阻剂的挤压品出现大约5-7分钟之后，按照正常程序停机，将螺杆从套筒中抽出进行清理。此时，螺杆上粘附的减阻剂残渣结构疏松，用手即可轻轻剥离。减阻剂的用量为每次100-200克。
本发明提供的减阻剂由食品原料组成，无毒无污染。经实验证实，减阻减压效果明显，使用方便，并且成本低廉。
具体实施例方式实施例1.实验目的筛选、配制可以降低螺杆扭矩的食品材料，通过实验结束过程的工艺控制，降低扭矩，在较高温度(100-120℃)条件下实现快速简便抽出螺杆，提高工作效率。
2.实验材料及仪器减阻剂对照CK1含水分30％的玉米粉，颗粒状；CK2含水分32％的粉，颗粒状。
减阻剂试样配方样品A玉米粉90份、植物油5份、黄油5份，加水至混合物料的水分含量达到36％；样品B膨化后的玉米粉碎样90份、植物油5份、黄油5份，加水至混合物料的水分含量达到36％；样品C玉米粉87.5份、植物油7.5份、黄油5份，加水至混合物料的水分含量达到36％；样品D玉米粉87.5份、植物油7.5份、黄油5份，加水至混合物料的水分含量达到30％。
玉米粉及混合物料的水分含量的测定按照GB5495规定的方法进行。
仪器德国布拉本德食品仪器生产公司生产的双螺杆挤压机(Brabender Lab-Station2-Screw Extruder)。
3.实验思路3.1选择经常用作挤压或膨化的食品原料作为对照(CK1和CK2)，先用减阻剂挤压配方样品A、样品B、样品D在50℃-85℃的温度梯度下进行挤压试验，对比减阻剂配方与其他食品原料在各种挤压参数方面的差异，从而体现减阻剂的优势；3.2分析相同的减阻剂配方在不同挤压温度条件下的差异，从而筛选优良配方或淘汰不合适的配方；3.3确定适合的配方之后，进行多次的验证实验，从理论和感观两个方面确认此配方的合理性和有效性。
4.实验结果4.1实验材料对挤压参数的影响四种配方样品的扭矩均有不同程度降低，以样品B的减阻效果最为显著(表1)。
表1 实验材料对挤压参数的影响
4.2温度对挤压参数的影响以初步筛选的样品B为材料，观察温度对挤压工艺参数的影响。从表2中可以看出，随着挤压区温度的升高，扭矩和压力都有升高的趋势，但非线性关系。当末端温度由90℃上升到100℃时，扭矩和压力均大于温度由80℃上升到90℃时的扭矩和压力，及由100℃上升到110℃时的扭矩和压力。这可能与样品B的最大糊化粘度温度有关。从该试验中还可以看出，样品B在高温条件下扭矩有上升的趋势，所以认为样品B并非最理想结果，应对样品B进行改进。
表2温度对挤压参数的影响
4.3高温条件下不同材料的挤压参数当温度在100℃-120℃的范围内，某些实验材料如表现出较小的扭矩和压力，将被认为是较为理想的减阻材料。从表3中可以看出样品，样品C在120℃高温度条件，扭矩小于30牛顿米，压力小于10。因此判断样品C比样品B更适宜作为定型减阻剂。
表3高温条件下不同材料的挤压参数
4.4螺杆拉出试验使用样品C喂料，在120℃条件下，扭矩小于30牛顿米，压力小于10Bar。在实际工作停机抽出、清理试验中切实可行。证明在实验结束前通过添加样品C解决了螺杆在抽出清理过程中需要外加特殊设备，和人力难以抽出的现象。
表4减阻剂的工作条件
权利要求
1.一种适于螺杆挤压膨化机使用的减阻剂，其配方为玉米粉70-90份，植物油4-10份、黄油5-10份，加水至混合物料的水分含量达到30-36％；所述份数是重量份。
2.权利要求1所述的减阻剂，所述玉米粉可以是普通玉米面，也可以是将玉米膨化后再粉碎的变性淀粉。
3.权利要求1所述的减阻剂，其最佳配方是玉米粉87.5份、植物油7.5份、黄油5份，加水至混合物料的水分含量达到36％。
4.一种降低螺杆挤压膨化机工作时的扭矩和压力的方法，特征是在螺杆挤压膨化机挤压工作状态或膨化工作状态下停止工作前，加入权利要求1所述的减阻剂。
全文摘要
本发明提供了一种适于螺杆挤压膨化机使用的减阻剂，在螺杆挤压膨化机工作状态下停机前，加入该减阻剂，可降低机器的扭矩和压力，便于螺杆的抽出和清理。减阻剂的配方是玉米粉70－90份，植物油4－10份、黄油5－10份，加水至混合物料的水分含量达到30－36％。该减阻剂由食品原料组成，无毒无污染，减阻减压效果明显，使用方便，并且成本低廉。
文档编号C10M105/10GK1613983SQ20031010323
公开日2005年5月11日 申请日期2003年11月3日 优先权日2003年11月3日
发明者魏益民, 张明晶, 严军辉 申请人:中国农业科学院农产品加工研究所