一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法与流程

1.本发明涉及焦糖色生产技术领域，尤其涉及一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法。


背景技术：

2.焦糖色是一类以食品级糖类物质(葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉转化糖等)为原料，通过焦糖化或美拉德反应得到的一种食用色素，目前在酱油、酒类、冰淇淋、食醋、饮料等着色中被广泛使用。此外，在非食品行业，如饲料和肥料行业也有一定范围的应用。
3.近年来，随着人们对纳米科技的深入认识，纳米分散技术在化工、食品、化妆品和医药等领域得到广泛的应用。其中，多糖基分散剂由于来源广泛、成本低廉及性能优异等优点而逐渐被人们了解和应用，如纤维素及其衍生物、木质素、黄原胶、阿拉伯胶和壳聚糖等。考虑到焦糖色主要是由单糖或双糖等原料制备而成，焦糖色一级结构中含有大量功能基团和高级结构含有大量杂环结构，从而为焦糖色在分散剂的应用提供了可行性。目前，焦糖色基高分子分散剂的制备和应用还未见有报道。
4.因此，本领域的技术人员致力于开发一种分散性能优异的焦糖色基高分子分散剂的制备方法。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种分散性能优异的焦糖色基高分子分散剂的制备方法。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法，包括以下步骤：
7.(1)将糖类物质计量加入反应釜中，加入无机酸，持续搅拌并升温至110
‑
115℃，反应2.5
‑
3h，得到脱水常压聚合反应后物料；
8.(2)将所述脱水常压聚合反应后物料降温至80
‑
85℃，再依次加入水和催化剂，再升温至110
‑
115℃，调节压力≤0.1mpa，反应1.5
‑
2h，得到高压聚合反应后物料；
9.(3)将所述高压聚合反应后物料降温至65
‑
70℃，压力降至常压，终止反应并过滤，得到焦糖色基高分子分散剂。
10.进一步地，步骤(1)中所述糖类物质为蔗糖、葡萄糖浆和果葡糖浆中的一种或多种。
11.进一步地，步骤(1)中所述无机酸为硫酸和磷酸中的一种或两种，所述无机酸将反应物料ph值调节至3.0
‑
3.5。
12.进一步地，步骤(2)中所述催化剂包括亚硫酸盐和铵盐，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸钾、液体二氧化硫和焦亚硫酸钠中的一种或多种。
13.进一步地，所述亚硫酸盐的添加量为糖浆干基的15
‑
18wt％。
14.进一步地，所述铵盐为硫酸铵、亚硫酸铵和碳酸铵中的一种或多种。
15.进一步地，所述铵盐的添加量为糖浆干基的1
‑
3wt％，糖类物质中葡萄糖浆和果葡糖浆都是含水的，干基是指去除水分后的干物质，例如葡萄糖浆(干基为72wt％)，指葡萄糖浆中含水28wt％，去除水分后的干物质是72wt％。
16.进一步地，步骤(2)中所述水的添加量为所述糖类物质以干重计的60
‑
80wt％。
17.进一步地，所述水的温度为85
‑
90℃。
18.进一步地，所述糖类物质为所述葡萄糖浆和所述果葡糖浆的组合时，所述葡萄糖浆和所述果葡糖浆的重量比为3:1、3:2和2:1中的一种。
19.本发明至少具有如下有益技术效果：
20.1、本发明采用脱水常压聚合反应结合高压聚合反应制备出的焦糖色基高分子分散剂，其对颜料在水性体系中具很好的分散稳定效果，可应用于制备油墨或涂料；
21.2、本发明制备的焦糖色基高分子分散剂，不仅来源广泛、成本低廉及性能优异，且满足可再生资源开发的战略需求；
22.3、本发明制备工艺简单安全，易于工业化生产；
23.4、本发明扩展了焦糖色的应用范围，进一步提升了其综合利用价值。
24.以下将对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
具体实施方式
25.以下介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
26.实施例1
27.本实施例提供一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法，包括以下步骤：
28.(1)脱水常压聚合反应：称取105kg蔗糖和45kg水置于反应釜中，持续搅拌，用硫酸调节上述浓缩物的ph值至3.0，升温至115℃进行脱水常压聚合反应，反应3h，得到脱水常压聚合反应后物料；
29.(2)高压聚合反应：将所述脱水常压聚合反应后物料降温至80℃，依次加90℃热水84kg、亚硫酸钠18.9kg和硫酸铵3.15kg，再升温至115℃，调节压力0.08mpa，反应2h，得到高压聚合反应物料；
30.(3)终止反应：将所述高压聚合反应后物料降温至65℃，压力降至常压，终止反应并过滤，得到焦糖色基高分子分散剂。
31.实施例2
32.本实施例提供一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法，包括以下步骤：
33.(1)脱水常压聚合反应：分别称取90kg葡萄糖浆(干基为72.0wt％)和60kg果葡糖浆(f42，干基为72.0wt％)(重量比3:2)置于反应釜中，持续搅拌，用磷酸调节上述浓缩物的ph值至3.5，升温至110℃进行脱水常压聚合反应，反应3h，得到脱水常压聚合反应后物料；
34.(2)高压聚合反应：将所述脱水常压聚合反应后物料降温至85℃，依次加90℃热水64.8kg、亚硫酸钾10.9kg和亚硫酸铵1.08kg，再升温至110℃，调节压力0.1mpa，反应1.5h，得到高压聚合反应物料；
35.(3)终止反应：将所述高压聚合反应后物料降温至70℃，压力降至常压，终止反应并过滤，得到焦糖色基高分子分散剂。
36.实施例3
37.本实施例提供一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法，包括以下步骤：
38.(1)脱水常压聚合反应：分别称取112.5kg葡萄糖浆(干基为72.0wt％)和37.5kg果葡糖浆(f42，干基为72.0wt％)(重量比3:1)置于反应釜中，持续搅拌，用硫酸调节上述浓缩物的ph值至3.2，升温至115℃进行脱水常压聚合反应，反应2.5h，得到脱水常压聚合反应后物料；
39.(2)高压聚合反应：将所述脱水常压聚合反应后物料降温至85℃，依次加90℃热水75.6kg、液体二氧化硫19.44kg和碳酸铵2.16kg，再升温至110℃，调节压力0.1mpa，反应1.5h，得到高压聚合反应物料；
40.(3)终止反应：将所述高压聚合反应后物料降温至70℃，压力降至常压，终止反应并过滤，得到焦糖色基高分子分散剂。
41.实施例4
42.本实施例提供一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法，包括以下步骤：
43.(1)脱水常压聚合反应：分别称取100kg葡萄糖浆(干基为72.0wt％)和50kg果葡糖浆(f42，干基为72.0wt％)(重量比2:1)置于反应釜中，持续搅拌，用磷酸调节上述浓缩物的ph值至3.0，升温至110℃进行脱水常压聚合反应，反应2.5h，得到脱水常压聚合反应后物料；
44.(2)高压聚合反应：将所述脱水常压聚合反应后物料降温至85℃，依次加85℃热水86.4kg、焦亚硫酸钠19.44kg和亚硫酸铵2.16kg，再升温至115℃，调节压力0.08mpa，反应2h，得到高压聚合反应物料；
45.(3)终止反应：将所述高压聚合反应后物料降温至70℃，压力降至常压，终止反应并过滤，得到焦糖色基高分子分散剂。
46.实施例5
47.本实施例提供一种焦糖色基高分子分散剂的制备方法，包括以下步骤：
48.(1)脱水常压聚合反应：称取105kg蔗糖和45kg水置于反应釜中，持续搅拌，用硫酸调节上述浓缩物的ph值至3.5，升温至110℃进行脱水常压聚合反应，反应2.5h，得到脱水常压聚合反应后物料；
49.(2)高压聚合反应：将所述脱水常压聚合反应后物料降温至85℃，依次加90℃热水63kg、焦亚硫酸钠18.9kg和硫酸铵1.05kg，再升温至110℃，调节压力0.1mpa，反应2h，得到高压聚合反应物料；
50.(3)终止反应：将所述高压聚合反应后物料降温至70℃，压力降至常压，终止反应并过滤，得到焦糖色基高分子分散剂。
51.实施例6
52.本发明制备的焦糖色基高分子分散剂对炭黑颜料(printex 35)分散性能试验。
53.试验样品：实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和对照分散剂disperbyk190。
54.按照如下方法进行测定：
55.1、颜料分散配方及条件
[0056][0057]
2、测试表征
[0058]
采用litesizer
tm 500粒度仪测试色浆粒径；使用brookfield wells旋转粘度计测定25℃下色浆粘度，实验数据如下：
[0059][0060]
由上表测试结果可知，本发明制备的焦糖色基高分子分散剂其分散性能均接近于市售分散剂disperbyk190，色浆经老化后，粒径和黏度仍然具有较好的稳定性。
[0061]
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。