CN114772751A - 竹笋水提物的应用及食品锅炉的保养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品生产技术领域，特别涉及一种竹笋水提物的应用及食品锅炉的保养方法。具体的，所述竹笋水提物在制备除垢剂或防垢剂上的应用，以及在制备食品锅炉用除垢剂或防垢剂上的应用。所述所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。本发型所提供的除垢剂和防垢剂残留量小，符合食品生产安全规范，适用于食品锅炉日常除垢和防垢保养操作。
Description
技术领域
本发明属于食品生产技术领域，特别涉及一种竹笋水提物的应用及食品锅炉的保养方法。
背景技术
工业蒸汽锅炉水垢不仅会影响锅炉受热面的传热效率，增加锅炉的燃料损耗，而且还是引起该锅炉锅筒和水冷壁爆管等事故的主要原因。当锅炉热负荷相对较高时其水冷壁管表面容易结生水垢。由于水垢影响锅炉的传热效率，导致锅筒和水冷壁管得不到有效冷却，金属管壁局部温度升高，随着金属管壁温度的不断升高，当温度升高至足以使金属产生蠕变时，金属则因过热蠕变导致其强度下降，从而导致金属管发生鼓包、破口等失效损伤，严重时甚至发生爆管事故。虽然应用于工业蒸汽锅炉的除垢防垢剂在市场上较为普遍，但是由于食品生产企业的安全性要求，导致其无法使用常规的除垢防垢药剂，特别是蒸汽需要直接接触食品的生产企业。目前食品行业有效的除垢方式是化学清洗和高压物理射流清洗，同时也存在采用给水进行软化或除盐水处理方式等避免水垢形成的生产方式。虽然现有的化学清洗和高压物理射流清洗方法均能达到很好的除垢效果，但是化学清洗和高压物理射流清洗对操作水平要求高，一般需要专业的清洗单位进行，清洗成本高。同时化学清洗不当容易造成化学腐蚀，影响蒸汽品质。而对于采用软化水或者除盐水作为锅炉给水以实现除垢的技术方案，该技术方案对设备以及维护成本相对较高，对于采用小型锅炉作为动力源的中小企业或初级农产品加工企业而言，成本负担较大。因此，亟需一种成本低、操作要求低且适用于食品生产行业的新型除垢剂或防垢剂。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种成本低、操作要求低且适用于食品生产行业的新型除垢剂或防垢剂以及保养方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种竹笋水提物在制备除垢剂或防垢剂上的应用；
以及竹笋水提物在制备食品锅炉用除垢剂或防垢剂上的应用；
进一步提供一种除垢剂，包括竹笋水提物；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物；
以及一种防垢剂，包括竹笋水提物；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物；
更进一步提供一种食品锅炉的保养方法，包括施用除垢剂和/或防垢剂的步骤；
所述除垢剂按质量百分比计包括91～94％竹笋水提物、6～8％小苏打和0～1％锅炉飞灰；
所述防垢剂按质量百分比计包括80～98％竹笋水提物和2～20％小苏打；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的除垢剂和防垢剂，可分别有效溶解食品锅炉内水垢以及避免食品锅炉水垢再生的同时，其主要成分竹笋水提取来源方便且成本相对较低，可显著降低食品锅炉的保养成本。并且，由竹笋水提物所组成的防垢剂和除垢剂生物安全性高，且处理后不易残留，可有效避免残留成分对食品锅炉进行二次腐蚀和损害。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
一种竹笋水提物在制备除垢剂或防垢剂上的应用。
一种竹笋水提物在制备食品锅炉用除垢剂或防垢剂上的应用。
其中，所述竹笋水提物为由竹笋通过水提取方式获得的溶液，所述水提取方式可以为以水(优选为软水)为萃取溶剂的温浸提取、沸腾提取等。为了增加目标物质的溶出，也可以在提取过程中辅以超声波、微波、加压等处理。由于竹笋水提物中含有大量的单宁、草酸和有机颗粒(主要成分为碳质颗粒)等物质，这些物质可有效促使水垢剥离和避免水垢结生，因此竹笋水提物在制备除垢剂或防垢剂，特别为制备适用于食品锅炉的除垢剂或防垢剂上是具有潜力的。
具体而言，竹笋水提物中的单宁在碱性介质中具有良好的除氧性能，并且能与锅炉金属表面反应生成单宁酸铁，以阻止离子化的金属表面与致垢物(可形成水垢的盐类物质)之间的静电作用，从而避免水垢吸附在锅炉金属表面上，实现防垢效果。而竹笋水提物中草酸等酸性物质同时也可以与锅炉金属表面反应并在锅炉金属表面上形成鞣酸铁保护膜，从而进一步消除锅炉金属表面与致垢物之间的静电作用，以抑制致垢物(例如钙镁盐类物质)在锅炉金属表面附着，实现防垢效果。并且，草酸等有机酸可溶解水垢中的碳酸盐，并能与钙镁离子发生络合反应，以阻止钙镁离子以水垢的形式重新沉淀的同时，钙镁离子通过络合反应所形成的络合物可不断聚合形成水渣，可通过排污排除。在除垢的过程中，竹笋水提物中的单宁酸可与水垢反应以使其疏松脱落，从而实现除垢效果。
优选的，所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3，优选为1:2；
S2、过滤所述水中固形物，冷却后密封，获得所述竹笋水提物。
一种除垢剂，包括竹笋水提物；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
优选的，所述除垢剂包括如下质量百分比的组分：
91～94％竹笋水提物、6～8％小苏打和0～1％锅炉飞灰，更优选为91％竹笋水提物，8％小苏打和1％锅炉飞灰。
其中，小苏打可为竹笋水提物中有效成分提供碱性环境的同时，增大了锅水中碳酸根离子的含量并与水垢中硫酸钙、硅酸钙等物质发生反应并形成质地松软且难溶的碳酸钙、碳酸镁等，以及在碱性条件下进一步水解形成更难溶的氢氧化镁等水渣，以促进水垢剥离的同时，促进水垢与竹笋水提物中有效成分充分反应。而锅炉飞灰为锅炉燃烧的产物，其主要成分为碳质颗粒，其与竹笋水提物中的有机颗粒可共同吸附水垢中的油脂，从而促进水垢的充分排出。所述除垢剂的制备方法通过将食品级小苏打、锅炉飞灰分别加入竹笋水提物中搅拌1h后获得。
在本文中，所述锅炉飞灰取自锅炉尾部除尘器排灰口。
一种防垢剂，包括竹笋水提物；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物(竹笋及其破碎组织)，获得所述竹笋水提物。
优选的，所述防垢剂包括如下质量百分比的组分：
80～98％竹笋水提物和2～20％小苏打；更优选为90％竹笋水提物和10％小苏打。
其中，小苏打为竹笋水提物中有效成分提供碱性条件的同时，可促进草酸等有机酸与锅炉金属表面发生反应并形成鞣酸铁保护膜，从而消除金属表面与致垢物之间的静电吸附作用，进而抑制致垢物重新再金属表面附着，实现防垢效果。所述防垢剂通过将食品级小苏打加入竹笋水提物中搅拌2h后获得。
一种食品锅炉的保养方法，包括施用除垢剂和/或防垢剂的步骤；
所述除垢剂按质量百分比计包括91～94％竹笋水提物、6～8％小苏打和0～1％锅炉飞灰；
所述防垢剂按质量百分比计包括80～98％竹笋水提物和2～20％小苏打；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
具体的，当食品锅炉需要进行除垢保养时，按如下步骤进行保养操作：
S1、制备除垢药剂，所述除垢药剂包括所述除垢剂和水，除垢剂与水的体积比为1:50；
S2、将所述除垢药剂施用在表面具有水垢的锅炉内，加热至143～158℃，并加压处理所述锅炉至0.4～0.6MPa(优选为0.5MPa)，保持至所述水垢完全溶解。
其中，所述除垢药剂的使用量按如下方法进行计算：1mm厚的水垢，除垢剂与水(优选为软水)按体积比1:50配置除垢药剂，锅炉总容积为1m3则加入除垢药剂20L。按上述比例将除垢药剂加入锅炉中，具体用量应达到锅炉正常使用水位为宜。加入锅炉后，加热至锅炉压力为0.5MPa左右，保持12h以上，优选为12h，待锅炉内水垢充分转化后，让锅炉充分排污，循环2～3次即可有效去除水垢。
当食品锅炉需要进行防垢保养时，按如下步骤进行保养操作：
S1、制备防垢药剂，所述防垢药剂包括所述防垢剂；
S2、将所述防垢药剂施用在除垢后或新的锅炉内。
其中，所述防垢药剂可为单独使用的防垢剂，也可以为为防垢剂的水稀释液，其使用方法可根据实际的需要进行选择，但是防垢药剂的用量与锅炉的进水量应当为正比，具体比例应当以锅炉水质化验数据、锅炉型号及蒸汽用途来确定，且应符合锅炉水质标准以及蒸汽中食品添加剂含量符合相应的食品标准为宜。
当然，食品锅炉的保养过程也可以依次使用除垢剂和防垢剂，以达到锅炉除垢和防垢效果。
在一种实施方式中，防垢药剂的施用方法为将所述防垢剂的水稀释液注满锅炉汽水系统，不留汽空间。通过锅炉汽水系统将防垢药剂的水稀释液注入锅炉内，实现保养操作，保养期间水温建议保持在10～60℃，一次连续保养时间不超过30天，超过30天应更换防垢剂的水稀释液。
在实际的保养过程中，应当定期用微火烘炉，以保持受热面外部干燥。同时，需要定期开泵使水循环流动，以及定期化验水的碱度，若碱度降低则应当适应性补加小苏打。
优选地，当需要为新锅/空锅进行保养时，所述防垢剂为4.5kg竹笋水提物和0.5kg小苏打。当为日常保养时，每班均需对锅炉进行保养，所述防垢剂为1.0kg竹笋水提物和0.2kg小苏打。
实施例1
一种除垢剂，包括91％竹笋水提物，8％小苏打(食品级)和1％锅炉飞灰(符合食品安全规范)；
其中，所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
将5kg竹笋去壳清洗干净，放入干净的蒸煮锅中，加入10kg饮用水，加热蒸煮锅至锅内水沸腾蒸煮2h后，通过过滤去除锅内固形物，冷却至室温并后密封，获得竹笋水提物。
实施例2
一种除垢剂，与实施例1的区别在于：包括94％竹笋水提物，6％小苏打。
实施例3
一种防垢剂，包括98％竹笋水提物，2％小苏打；
其中，所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
将5kg竹笋去壳清洗干净，放入干净的蒸煮锅中，加入10kg饮用水(或软水)，加热蒸煮锅至锅内水沸腾蒸煮2h后，通过过滤去除锅内固形物，冷却至室温并后密封，获得竹笋水提物。
实施例4
一种防垢剂，与实施例3的区别在于：包括90％竹笋水提物，10％小苏打。
实施例5
食品锅炉的保养方法，包括如下步骤：
S1、将水与实施例1制备得到的除垢剂按体积比1:50搅拌混合，获得除垢药剂；
S2、将所述除垢药剂施用在具有水垢的锅炉内，加热锅炉至60℃并保压0.5MPa，处理12h至水垢不再继续溶解后，除去泸水(除垢药剂与溶解的水垢的混合溶液)；
S3、循环两次S1和S2至水垢完全除尽，完成除垢保养操作。
其中，除垢药剂的添加量按如下比例进行添加：
1mm厚的水垢，除垢剂与水(优选为软水)按体积比1:50配置除垢药剂，锅炉总容积为1m3则加入除垢药剂20L。
实施例6
食品锅炉的保养方法，与实施例5的区别在于：在S2中锅炉保压0.6MPa，加热锅炉至80℃。
实施例7
食品锅炉的保养方法，包括如下步骤：
按4.5kg竹笋水提物和0.5kg小苏打制备防垢剂，并以水稀释至完全充满锅炉汽水系统为止，并不留汽空间。通过锅炉汽水系统将防垢药剂的水稀释液注入锅炉内，实现保养操作。此后在锅炉运行过程中每班按1.0kg竹笋水提物和0.2kg小苏打配制防垢剂并对锅炉进行日常养护。
实施例8
食品锅炉的保养方法，在实施例5的基础上，还包括在除垢保养步骤完成后进行防垢保养操作，所述防垢保养操作与实施例7相同。
对比例1
食品锅炉的保养方法，与实施例5的区别在于：除垢剂采用现有食品行业用除垢剂(柠檬酸，购于山东英轩，符合GB1886.235-2016，含量＞99.5％)。
对比例2
食品锅炉的保养方法，与实施例7的区别在于：防垢剂采用现有食品行业用防垢剂(硅磷晶)。
对比例3
食品锅炉的保养方法，与实施例5的区别在于：所述除垢剂包括98％小苏打和2％锅炉飞灰；
检测例1
防垢剂/除垢剂残留量检测。将实施例5、7、8、对比例1和2保养完成的锅炉进行除垢剂/防垢剂残留量检测，检测结果如表1所示。
表1
| 残留量 | 药剂残留 |
| 标准 | ＜1g/t蒸汽 |
| 实施例5 | 0.1 |
| 实施例7 | 未检出 |
| 实施例8 | 未检出 |
| 对比例1 | 0.1 |
| 对比例2 | 0.2 |
从表1可以看出，本发明所提供的基于竹笋水提物制备得到的防垢剂和除垢剂施用后残留量小，符合食品安全规范。
检测例2
除垢剂除垢效果考察。将实施例5与对比例1和3分别进行除垢效果检测，检测结果如表2所示。
表2
| 除垢效果 | 水垢厚度 |
| 标准 | ＜0.5mm |
| 实施例5 | 0.1mm |
| 对比例1 | 0.2mm |
| 对比例3 | 0.1mm |
从表2可以看出，本发明所提供的除垢剂相较于现有的除垢剂具有更好的除垢效果。
检测例3
防垢剂防垢效果考察。将实施例7与对比例2分别进行防垢效果检测，检测结果如表3所示。
表3
| 防垢效果 | 保养一个月后水垢厚度 |
| 标准 | ＜0.2mm |
| 实施例7 | 0.0 |
| 对比例2 | 0.1mm |
从表3可以看出，本发明所提供的防垢剂相较于现有的防垢剂具有更好的防垢效果。
综上所述，本发明提供的基于竹笋水提物制备得到的除垢剂和防垢剂，可分别有效溶解食品锅炉内水垢以及避免食品锅炉水垢再生的同时，其主要成分竹笋水提取来源方便且成本相对较低，可显著降低食品锅炉的保养成本。并且，由竹笋水提物所组成的防垢剂和除垢剂生物安全性高，且处理后不易残留，可有效避免残留成分对食品锅炉进行二次腐蚀和损害。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种竹笋水提物在制备除垢剂或防垢剂上的应用。
2.一种竹笋水提物在制备食品锅炉用除垢剂或防垢剂上的应用。
3.根据权利要求1或2所述应用，其特征在于，所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
4.一种除垢剂，其特征在于，包括竹笋水提物；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
5.根据权利要求4所述除垢剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
91～94％竹笋水提物、6～8％小苏打和0～1％锅炉飞灰。
6.一种防垢剂，其特征在于，包括竹笋水提物；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
7.根据权利要求6所述防垢剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
80～98％竹笋水提物和2～20％小苏打。
8.一种食品锅炉的保养方法，其特征在于，包括施用除垢剂和/或防垢剂的步骤；
所述除垢剂按质量百分比计包括91～94％竹笋水提物、6～8％小苏打和0～1％锅炉飞灰；
所述防垢剂按质量百分比计包括80～98％竹笋水提物和2～20％小苏打；
所述竹笋水提物通过如下方法制备得到：
S1、将竹笋放入水中煮至水沸腾后继续煮制2h以上；所述竹笋与水的质量比为1:1～3；
S2、过滤所述水中固形物，获得所述竹笋水提物。
9.根据权利要求8所述食品锅炉的保养方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备除垢药剂，所述除垢药剂包括所述除垢剂和水；
S2、将所述除垢药剂施用在表面具有水垢的锅炉内，加热并加压处理所述锅炉至0.4～0.6MPa，保持至所述水垢完全溶解。
10.根据权利要求8所述食品锅炉的保养方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备防垢药剂，所述防垢药剂包括所述防垢剂；
S2、将所述防垢药剂施用在除垢后或新的锅炉内。
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