一种三效非铁系脱氧剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及脱氧剂技术领域，尤其涉及一种三效非铁系脱氧剂及其制备方法。


背景技术：

2.脱氧剂作为食品保鲜材料，有它独特的优点。脱氧剂与食品装在同一容器中，脱氧剂吸收容器中的氧，使容器内呈无氧状态，食品得以保存。目前普通脱氧剂多数为铁系脱氧剂，以铁粉为基本原料，在一般食品中使用，空气中含有约21％的氧气，该脱氧剂基于铁的氧化反应，按一定的规格投入包装袋内，使袋内氧的浓度降到0.5％以下，能保持食品品质，防止油脂氧化、防止褪色及保持营养素，有效防止食品霉变、氧化等。
3.普通脱氧剂配合塑料罐装食品保鲜时，虽然可以大大提高食品的品质安全，但通常会发现食品的塑料包装发生了变形，导致食品的卖相“大打折扣”。这是由于氧气占罐内空气体积的21％左右，当罐内氧气被食品脱氧剂吸除后，罐内的气压降低，当塑料罐的强度不足以抵抗外部空气压力时，塑料罐出现收缩变形的现象。虽然常规非铁系脱氧剂能够在反应过程中释放二氧化碳，防止罐体吸瘪，但又由于非铁系脱氧剂的含水率较高，导致水分外泄至食品中，以至于普通常规非铁系脱氧剂不适用于坚果干货中。
4.既要在食品包装中放食品脱氧剂保鲜、解决包装罐变形的问题，又要保持食品的干燥，目前主要通过增加包装罐的厚度强度并投入干燥剂，以抵抗罐内气压降低产生的压力，吸取多余水分，这方法必然会增加包装的成本，罐口的密封膜的强度不能完全保证，同时干燥剂会吸取脱氧剂中的水分致使脱氧剂失效。
5.目前，cn 105054221a公开维生素c型脱氧剂及其制造方法，维生素c型脱氧剂包括26-32％的维生素c、0.9-1.3％的电解质、0.3-0.6％的氢氧化钠、7-11％的碳酸钠、28-34％的硅粉、0.4-0.7％的氢氧化钙、27-31％的水；得到的维生素c型脱氧剂，达到了吸收氧气后包装物内的压强较为稳定的效果。但维生素c在空气中稳定性较差，采用维生素c的脱氧剂吸收氧气与释放二氧化碳的稳定性较差，同时其吸湿性差，无法满足包装容器的使用要求。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三效非铁系脱氧剂及其制备方法。
7.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
8.s1、将玉米油、月桂酸单甘油酯、亲油乳化剂混合，加热至相互间溶解均匀，搅拌状态下向其中滴加维生素c水溶液，继续搅拌得到维生素c乳液；
9.s2、将维生素c乳液加入海藻酸钠水溶液中混合均匀，再滴加至氯化钙溶液中进行交联，洗脱得到负载维生素c；
10.s3、将负载维生素c和氯化钠混合均匀得到预混维生素c；将碳酸钠、硅粉、氢氧化钙混合得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
11.优选地，s1中，亲油乳化剂为乳化剂p135。
12.优选地，s1中，维生素c水溶液的质量分数为10-30％。
13.优选地，s1中，玉米油、月桂酸单甘油酯、亲油乳化剂、维生素c水溶液的质量比为10-15：1-2：0.1-0.2：12-21。
14.优选地，s2采用如下具体步骤制取负载维生素c：将海藻酸钠溶解于水中，然后搅拌状态下向其中加入维生素c乳液，再滴加至氯化钙溶液中交联，对所得微球洗脱得到负载维生素c。
15.优选地，s2中，氯化钙溶液的浓度为0.2-0.6mol/l，海藻酸钠、维生素c乳液、氯化钙溶液的质量比为1-3：10-18：50-100。
16.优选地，s3中，负载维生素c、氯化钠、碳酸钠、硅粉、氢氧化钙的质量比为20-26：1-2：1-3：5-15：1-5。
17.一种三效非铁系脱氧剂，采用上述三效非铁系脱氧剂的制备方法制得。
18.本发明的技术效果如下所示：
19.本发明在所得维生素c乳液中加入海藻酸钠溶液，再滴加至氯化钙溶液中，维生素c-海藻酸钠微小液滴在钙离子的作用下交联形成三维网状结构并包覆在液滴表面形成微球结构，既可对维生素c进行稳定负载，又使所得微球具有良好的亲水性，其可以与o
2-、hoo-及oh-迅速反应，并相应产生h自由基，而h自由基与碳酸钠反应生成二氧化碳，使所得脱氧剂吸收氧气后还会释放出二氧化碳，从而保证包装袋或瓶中气体有一定的压强，同时负载维生素c的稳定性好，吸收氧气与释放二氧化碳的稳定性好，可有效维持包装袋或瓶中压强稳定，避免包装材料发生形变；负载维生素c与氯化钠配合，可以控制水分活度，减小水分的蒸发，配合预混硅粉，产物回潮率低，吸湿性好。
20.本发明采用乳化剂p135具有很低的hlb值，在乳化剂p135的作用下玉米油与月桂酸单甘油酯复配具有很好的流动性，然后向其中滴加维生素c水溶液，所得油包水型乳液具有很高的稳定性，同时月桂酸单甘油酯的加入可促使外层的油相形成三维网络结构，增加油相的韧性，有效防止内部水相液滴间的团聚。
21.本发明提供的脱氧剂采用维生素c类物质作为主要成分，在吸氧的同时放出二氧化碳，而且与其他组分复配，回潮率低，可控制低湿度，防止包装的容器收缩变形并影响到食品外观，这种方法能更有效地延长产品的货价期，保证食品的品质与外观，可为厂家带来实实在在的效益。
附图说明
22.图1为实施例5和对比例1-2所得三效非铁系脱氧剂的脱氧效果对比图。
23.图2为实施例5和对比例1-2所得三效非铁系脱氧剂的吸水率对比图。
24.图3为实施例5和对比例1-2所得三效非铁系脱氧剂的返水性对比图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
26.实施例1
27.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
28.s1、将2kg粉状维生素c加入至10kg水中溶解，得到维生素c水溶液；将10kg玉米油、
1kg月桂酸单甘油酯、0.1kg乳化剂p135混合，加热至相互间溶解均匀，搅拌状态下向其中滴加维生素c水溶液，搅拌速度为12000r/min，继续搅拌5min，得到维生素c乳液；
29.s2、将1kg海藻酸钠溶解于4kg水中，然后搅拌状态下向其中加入10kg维生素c乳液，以40r/min的速度低速搅拌10min，再滴加至50kg浓度为0.2mol/l氯化钙溶液中交联1h，采用水对制备的微球洗脱2次，得到负载维生素c；
30.s3、搅拌状态下向20kg负载维生素c中加入1kg氯化钠，以800r/min的速度搅拌1min，得到预混维生素c；将1kg碳酸钠、5kg硅粉、1kg氢氧化钙混合5min，搅拌速度为100r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
31.实施例2
32.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
33.s1、将6kg粉状维生素c加入至15kg水中溶解，得到维生素c水溶液；将15kg玉米油、2kg月桂酸单甘油酯、0.2kg乳化剂p135混合，加热至相互间溶解均匀，搅拌状态下向其中滴加维生素c水溶液，搅拌速度为15000r/min，继续搅拌10min，得到维生素c乳液；
34.s2、将3kg海藻酸钠溶解于10kg水中，然后搅拌状态下向其中加入18kg维生素c乳液，以60r/min的速度低速搅拌20min，再滴加至100kg浓度为0.6mol/l氯化钙溶液中交联2h，采用水对制备的微球洗脱4次，得到负载维生素c；
35.s3、搅拌状态下向26kg负载维生素c中加入2kg氯化钠，以1000r/min的速度搅拌2min，得到预混维生素c；将3kg碳酸钠、15kg硅粉、5kg氢氧化钙混合15min，搅拌速度为200r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
36.实施例3
37.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
38.s1、将3kg粉状维生素c加入至14kg水中溶解，得到维生素c水溶液；将12kg玉米油、1.7kg月桂酸单甘油酯、0.13kg乳化剂p135混合，加热至相互间溶解均匀，搅拌状态下向其中滴加维生素c水溶液，搅拌速度为14000r/min，继续搅拌6min，得到维生素c乳液；
39.s2、将2.5kg海藻酸钠溶解于6kg水中，然后搅拌状态下向其中加入16kg维生素c乳液，以45r/min的速度低速搅拌17min，再滴加至60kg浓度为0.5mol/l氯化钙溶液中交联1.3h，采用水对制备的微球洗脱3次，得到负载维生素c；
40.s3、搅拌状态下向24kg负载维生素c中加入1.3kg氯化钠，以950r/min的速度搅拌1.3min，得到预混维生素c；将2.5kg碳酸钠、8kg硅粉、4kg氢氧化钙混合8min，搅拌速度为180r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
41.实施例4
42.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
43.s1、将5kg粉状维生素c加入至12kg水中溶解，得到维生素c水溶液；将14kg玉米油、1.3kg月桂酸单甘油酯、0.17kg乳化剂p135混合，加热至相互间溶解均匀，搅拌状态下向其中滴加维生素c水溶液，搅拌速度为13000r/min，继续搅拌8min，得到维生素c乳液；
44.s2、将1.5kg海藻酸钠溶解于8kg水中，然后搅拌状态下向其中加入12kg维生素c乳液，以55r/min的速度低速搅拌13min，再滴加至80kg浓度为0.3mol/l氯化钙溶液中交联
1.7h，采用水对制备的微球洗脱3次，得到负载维生素c；
45.s3、搅拌状态下向22kg负载维生素c中加入1.7kg氯化钠，以850r/min的速度搅拌1.7min，得到预混维生素c；将1.5kg碳酸钠、12kg硅粉、2kg氢氧化钙混合12min，搅拌速度为120r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
46.实施例5
47.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
48.s1、将4kg粉状维生素c加入至13kg水中溶解，得到维生素c水溶液；将13kg玉米油、1.5kg月桂酸单甘油酯、0.15kg乳化剂p135混合，加热至相互间溶解均匀，搅拌状态下向其中滴加维生素c水溶液，搅拌速度为13500r/min，继续搅拌7min，得到维生素c乳液；
49.s2、将2kg海藻酸钠溶解于7kg水中，然后搅拌状态下向其中加入14kg维生素c乳液，以50r/min的速度低速搅拌15min，再滴加至70kg浓度为0.4mol/l氯化钙溶液中交联1.5h，采用水对制备的微球洗脱3次，得到负载维生素c；
50.s3、搅拌状态下向23kg负载维生素c中加入1.5kg氯化钠，以900r/min的速度搅拌1.5min，得到预混维生素c；将2kg碳酸钠、10kg硅粉、3kg氢氧化钙混合10min，搅拌速度为150r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
51.对比例1
52.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：
53.s1、将4kg粉状维生素c加入至13kg水中溶解，得到维生素c水溶液；
54.s2、将2kg海藻酸钠溶解于7kg水中，然后搅拌状态下向其中加入14kg维生素c水溶液，以50r/min的速度低速搅拌15min，再滴加至70kg浓度为0.4mol/l氯化钙溶液中交联1.5h，采用水对制备的微球洗脱3次，得到负载维生素c；
55.s3、搅拌状态下向23kg负载维生素c中加入1.5kg氯化钠，以900r/min的速度搅拌1.5min，得到预混维生素c；将2kg碳酸钠、10kg硅粉、3kg氢氧化钙混合10min，搅拌速度为150r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
56.对比例2
57.一种三效非铁系脱氧剂的制备方法，包括如下步骤：搅拌状态下向23kg粉状维生素c中加入1.5kg氯化钠，以900r/min的速度搅拌1.5min，得到预混维生素c；将2kg碳酸钠、10kg硅粉、3kg氢氧化钙混合10min，搅拌速度为150r/min，得到预混硅粉；将预混维生素c与预混硅粉混合均匀，烘干得到三效非铁系脱氧剂。
58.采用实施例5和对比例1-2所得三效非铁系脱氧剂进行对比试验，具体如下：
59.i、脱氧测试
60.采用100ml罐体进行测试，向罐体中分别加入各组试样，各组试样中维生素c有效含量均为10g，随即将罐体密封，第1、3、5、7d检查罐体是否变形，并测试罐体内氧气和二氧化碳体积分数。
61.试验期间，罐体未发生肉眼可见变形。而罐体内氧气和二氧化碳体积分数变化如图1所示，各组试样在吸收氧气的同时释放出二氧化碳以维持罐体内气压，但可以看出实施
例5所得脱氧剂能有效快速吸收氧气，达到脱氧效果。
62.ii、除湿测试
63.参考gb/t 6284-2006化工产品中水分测定的通用方法干燥减量法，对各组试样进行吸湿能力测试(各组试样中维生素c有效含量均为10g)。首先在25℃建立不同相对湿度的封闭体系，然后在不同的湿度下分别测试各组试样的吸湿能力，根据公式计算它们的吸水率并加以对比，如图2所示。
64.吸水率计算公式：w＝(m
b-mg)/mg×
100％
65.mb—材料吸湿饱和状态下的质量；
66.mg—材料在干燥状态下的质量。
67.由图2可知：实施例5所得脱氧剂在不同相对湿度环境中也具有较强的吸湿能力，而当实施例5所得脱氧剂在湿度50％的常温环境中吸湿率为35.35％，远超现有市售脱氧剂(约28％)和干燥剂(约30％)。
68.iii、返水性测试
69.将各组试样(各组试样中维生素c有效含量均为10g)与200g干燥的锅巴(水分含量约为3％)密封包装，每日各组取出5包密封包装产品，将各组试样分别置于105℃的干燥箱中测试水分含量；按下式计算返水率：
70.返水率＝(试验前试样质量-试验后试样质量)/试验前试样质量
×
100％
71.其结果如图3所示，由于锅巴的含水量极低，使密封包装中湿度极低，对比例试样在前期过程中被锅巴反向吸水，但实施例5所得脱氧剂持水能力较强，使其在相同的时间内，水分不仅没有损失，反而还微吸收外界的水分。
72.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。