[发明专利]一种酯化交联复合改性促进甜菜粕快速干燥的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种酯化交联复合改性促进甜菜粕快速干燥的方法及其应用，属于农副产品精深加工领域。该方法以甜菜粕为原料，经酯化和引入金属离子进行交联改性，再进行热风干燥。通过酯化交联改性为纤维素表面提供大量的羧基官能团，吸收更多的金属阳离子，通过更高的交联度使甜菜粕结构更加致密，可降低其干基含水量，缩短甜菜粕干燥时间。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、能耗低、干燥效率高等优点，同时避免了甜菜粕作为废水处理的生物吸附剂的洗脱和再利用，绿色无污染，可直接作为饲料添加剂，增加甜菜粕作为饲料的营养价值及动物的适口性，提高甜菜粕的附加值。

技术领域

本发明属于农副产品精深加工技术领域，具体涉及一种酯化交联复合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(Sugar beet pulp,SBP)是甜菜制糖过程中产生的固体废弃物，年产量达1000多万吨。由于SBP内中性膳食纤维(NDF)含量较高，可促进反刍动物的咀嚼，延长反刍时间，维持动物胃的pH，同时SBP可消化纤维含量高，可迅速在动物体内消化。因此，SBP常被用于动物饲料。SBP主要成分为纤维素、半纤维素和果胶，而果胶是一种亲水性多糖，容易吸收和结合水，导致甜菜粕含水量高，干燥耗能大。加工过程中，如不及时处理湿甜菜粕，则会造成SBP的大量堆积及腐败发霉现象。这不仅会污染环境，同时会给工厂造成一定的经济损失。

通过专利和文献检索，目前尚无对甜菜粕干燥过程进行过程强化、节约干燥时间和耗能的公开报道，而对其它农业副产物的干燥方式主要方法包括：

利用低温恒温热风干燥技术及真空冷冻干燥技术对胡萝卜进行二次脱水干燥处理，以缩短热风干燥时间(CN202010167188.4)；通过在运输装置下侧安装干燥脱水装置，干燥脱水下侧安装切段装置，解决蔬菜加工制作干燥脱水工艺(CN202010123651.5)；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)；通过第一电热管、第二电热管、温度感应器制备一种茶叶加工干燥设备，达到提高干燥效率的作用(CN201921415372.5)。

上述公开报道的方法中，真空微波、真空冷冻技术物料性质保存相对较好，但是其处理量相对较小，更多适用于实验室规模的小型处理，无法满足工业化生产处理。热风干燥及设备改良均属于对物料后续干燥过程提出的，以加快干燥速率，但并未考虑对物料本身含水量进行处理。

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。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种酯化交联复合改性促进甜菜粕快速干燥的方法，以解决现有技术的缺点和不足。本发明方法是一种全新的甜菜粕干燥方法，以甜菜粕为原料，经柠檬酸酯化和引入金属离子进行交联改性，从甜菜粕本身出发，降低甜菜粕含水量，从而加快湿甜菜粕的干燥速率。经酯化交联处理后，甜菜粕空隙增大，结构更加适合作为生物吸附剂，提高对金属离子的吸附效率，同时无需考虑再生问题，可直接作为饲料添加剂，增加饲料的营养价值及动物的适口性。

本发明的再一目的在于提供上述酯化交联复合改性促进甜菜粕快速干燥的方法的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种酯化交联复合改性促进甜菜粕快速干燥的方法，包括如下步骤：

(1)将甜菜粕原料置于有机羧酸或无机含氧酸溶液中，进行酯化反应，过滤，清洗后得到酯化改性甜菜粕；

(2)将步骤(1)所得酯化改性甜菜粕置于金属阳离子溶液中，充分反应后过滤，再进行热风干燥，得到酯化交联改性干甜菜粕。

步骤(1)中所述的有机羧酸包括但不限于柠檬酸、草酸、琥珀酸；优选为柠檬酸；所述的无机含氧酸包括但不限于磷酸。