CN100502682C - 魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法 - Google Patents

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一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的组成成份，由普鲁蓝、魔芋葡甘聚糖、卡拉胶和Na2CO3水溶液组成，其制备方法包括溶胶配制、加碱、离心脱气、加热成型、冷冻、烘干和成品。本发明的儿童玩具无毒无污染，具有可食性、优良的可塑性、易分离性、二氧化碳阻隔性和可接受的比强度，而且低成本、低密度，还具有生物可降解性。

Description

魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法
所属技术领域本发明涉及一种生物纤维制品及其制备方法，特别是一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法。
背景技术生物纤维是世界纤维材料重要的研究内容，是与人类健康相关的纤维。生物功能纤维包括人类器官修复纤维、具有分离功能的纤维、吸附性纤维等。与人类健康相关的纤维包括抗菌、抗病毒、抗虫、抗过敏、抗静电、抗电磁波辐射、保暖、散热、阻燃、调节温度和导汗透湿纤维材料。
《纺织学报》2005年第26卷第2期发表了高沈的文章“壳聚糖纤维的成型”介绍了一种生物纤维，即壳聚糖纤维的制备成型方法包括：壳聚糖纺丝原液、过滤、脱泡、纺丝、凝固浴、塑化拉伸浴、水洗拉伸浴、切断、洗涤、上油、干燥、壳聚糖纤维。并对壳聚糖纤维的成型机理及条件进行了研究，发现壳聚糖纺丝原液以壳聚糖的质量分数为3.5％，乙酸的质量分数为2％，脲素的质量分数为1％，甘油的用量为壳聚糖质量的0.5倍为宜。凝固浴以双组分及三组分效果较好。较佳的纺丝条件：喷丝头拉伸率68％，塑化拉伸率22％，水洗拉伸率9％，塑化拉伸温度以60℃、水洗拉伸温度以80℃、纤维水洗温度以55℃为宜。
《国外丝绸》2003年第4期发表了王华锋编译的文章“湿法纺丝制备丝素共混生物纤维”，对丝素共混生物纤维纺丝进行了探讨，并对生物纤维的性能进行了分析研究。具体操作如下：在室温条件下，将丝素-纤维素磺酸钠(粘胶)的NaOH水溶液和丝素-粘胶纤维-N-乙酰化壳聚糖钠盐的NaOH水溶液分别通过喷丝头(喷丝孔直径0.1mm)进入含有40～43％硫酸铵浓度为10％的硫酸水溶液进行纺丝。新型白色共混纤维生产率可达到95％以上。含有丝素少于10％的纤维素-丝素长丝的纤度值是4.9～9.9D，强度值是1.08～1.20g/D，伸长率是29.7～35.0％。含有丝素少于43％的纤维素-甲壳素-丝素长丝的纤度值是3.9～5.0D，强度值是0.70～0.93g/D，伸长率是20.6～28.6％。
上述几种纤维不具有可食性，且存在强度较差、抗菌性较弱、成本较高等问题。
发明内容本发明的目的是利用魔芋葡甘聚糖冷冻韧化的特性，以复合凝胶为基体，人工合成一种可食性生物纤维，制成系列抗菌性较强、成本较低的可食性儿童玩具。
本发明的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，包括以下步骤：
A、溶胶配制：先将普鲁蓝加入55℃～65℃的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝0.5％～1.5％、魔芋葡甘聚糖1.5％～2％和卡拉胶0.625％～1％；搅拌均匀后静置溶胀0.5～1h得溶胶；也可以在静置溶胀前按需要加入各种天然色素，搅拌均匀后再静置溶胀。
B、配制碱液：在净化水中加入Na2CO3，配制成pH为10～12的Na2CO3碱液，再按溶胶∶碱液＝0.08～0.8∶100(重量比)的比例，将碱液与溶胶混合，然后用搅拌机搅拌使其混合均匀，得复合凝胶液；
C、离心脱气：用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理28～32分钟，脱除溶胶中存在的气体，以保证制出的胶体均匀光滑；
D、加热成型：按产品的要求选择相适应的模具，将上述脱气处理后的复合凝胶液注入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后在75℃～85℃条件下加热0.9～1.1h，得初产品；
E、冷冻：将初产品常温冷却后，置-15℃～-20℃的冰柜中缓慢冻结；
F、烘干：将冻好的初产品取出，于室温解冻后，再在75℃～85℃的温度条件下干燥至含水率低于5％，即为魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具。
本发明的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法，以魔芋葡甘聚糖等多糖为主要原料，具有可食性、优良的可塑性及低成本、低密度、可接受的比强度、易分离性、二氧化碳阻隔性和一定的生物可降解性。
天然生物材料的优点是其所含的一些天然结构，有利于细胞的附着或保持分化功能，其缺点是许多天然材料每批不同或批量大小有差异；合成可生物降解材料则能较精确地控制分子量、降解时间、亲疏水性等，但它们与细胞的相互作用不够理想。魔芋葡甘聚糖作为天然高分子材料，具备更好的力学性能，同时在生物相容性方而又优于传统的人工合成可降解高分子材料，目前魔芋葡甘聚糖各方面的用途正趋完善。普鲁蓝具有良好的成膜性及抑菌功能，增强玩具的抑菌性，赋予玩具表面的平整光滑性，并具有保形能力。卡拉胶具有良好的成胶性，与魔芋葡甘聚糖复配效果更好，赋予制品良好的成型性。Na2CO3能使魔芋葡甘聚糖脱乙酰基，从而形成热不逆凝胶。魔芋葡甘聚糖、普鲁蓝、Na2CO3和卡拉胶均为固体。
从生态学的角度来看，魔芋葡甘聚糖生物纤维主要包括以下几个方面：共混纤维在生产过程中未受污染；不会对环境造成污染；在失去使用价值后，可回收再利用或在自然条件下，降解消化，不会对生态环境造成危害。
具体实施例：为了充分公开本发明的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法，下面结合实施例加以说明。
实施例：一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，包括以下步骤：
A、先将普鲁蓝加入60℃的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝1％、魔芋葡甘聚糖1.5％和卡拉胶0.8％；按产品需要加入天然色素(如β-胡萝卜素、红曲色素等)，搅拌均匀后静置溶胀1h，得溶胶；
B、用Na2CO3和纯净水配制pH为11的碱液，再按溶胶∶碱液＝0.5∶100(重量比)的比例将碱液与溶胶混合，并用搅拌机使其混合均匀，得复合凝胶液；
C、使用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理30分钟；
D、选择所需要的儿童玩具模型(如积木、赛车等)，将上述脱气处理后的复合凝胶液注入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后在80℃条件下加热1h，得初产品；
E、将初产品冷却至常温后，置-20℃的冰柜中缓慢冻结；
F、将冻好的初产品取出，于室温解冻后，再在80℃的温度下干燥至含水率低于5％，得成品。

Claims (3)

1、—种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、溶胶配制：先将普鲁蓝加入55℃～65℃的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝0.5％～1.5％、魔芋葡甘聚糖1.5％～2％和卡拉胶0.625％～1％；搅拌均匀后静置溶胀0.5～1h得溶胶；
B、配制碱液：在净化水中加入Na2CO3，配制成pH为10～12的Na2CO3碱液，再按溶胶:碱液＝0.08～0.8:100的比例，将碱液与溶胶混合，然后用搅拌机搅拌使其混合均匀，得复合凝胶液；
C、离心脱气：用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理28～32分钟，脱除溶胶中存在的气体，以保证制出的胶体均匀光滑；
D、加热成型：按产品的要求选择相适应的模具，将上述脱气处理后的复合凝胶液注入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后在75℃～85℃条件下加热0.9～1.1h，得初产品；
E、冷冻：将初产品常温冷却后，置-15℃～-20℃的冰柜中缓慢冻结；
F、烘干：将冷冻处理过的初产品取出，于室温解冻后，再在75℃～85℃的温度条件下干燥至含水率低于5％。
2、根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、先将普鲁蓝加入60℃的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝1％、魔芋葡甘聚糖1.5％和卡拉胶0.8％；按产品需要加入天然色素，搅拌均匀后静置溶胀1h，得溶胶；
B、用Na2CO3和纯净水配制pH为11的碱液，再按溶胶:碱液＝0.5:100的比例将碱液与溶胶混合，并用搅拌机使其混合均匀，得复合凝胶液；
C、使用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理30分钟；
D、选择所需要的儿童玩具模型，将上述脱气处理后的复合凝胶液注入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后在80℃条件下加热1h，得初产品；
E、将初产品冷却至常温后，置-20℃的冰柜中缓慢冻结；
F、将冷冻处理过的初产品取出，于室温解冻后，再在80℃的温度下干燥至含水率低于5％，得成品。
3、由权利要求1或2的方法制备的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具。
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