CN101724076B - 食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法，通过碱化反应器碱化反应、犁刀反应器醚化反应、中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序依次进行而制成产品。碱化反应器为双S轴反应器，物料通过一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应，结束后加入氯乙酸乙醇溶液，反应结束后放料到犁刀反应器中；犁刀反应器的搅拌轴为卧式单轴，犁刀沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角为33～40°，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交5～7cm。本发明得到的羧甲基纤维素钠产品粘度适当，耐酸性能良好，可作为乳酸饮料的悬浮稳定剂。

Description

食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法

技术领域

本发明涉及一种食品用羧甲基纤维素钠的制备方法，属于食品添加剂醚类产品的制备领域，特别是一种食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法。

背景技术

食品级羧甲基纤维素钠(英文缩写NaCMC，简称CMC)是以天然棉和木纤维为基本原料，经氢氧化钠碱化和醚化剂氯乙酸反应得到的一种水溶性的阴离子型醚产品。它的水溶液有增稠、稳定、保持水分、乳化及悬浮作用。随着市场对CMC质量要求的不断提高，对CMC应用在乳酸饮料中的要求更加严格，这就要求乳酸饮料在添加了CMC后，饮料要均匀、稳定、在保质期内不发生沉淀和析出水。目前国内生产CMC主要是乙醇溶剂和纤维素物料在捏合机反应器中进行碱化和醚化反应，纤维素与氢氧化钠和反应溶剂充分混合进行碱化和醚化反应来制备羧甲基纤维素钠，但普通设备和工艺存在醚化效率低、产品取代均匀性差等缺陷。制得的产品虽有些指标可以，但其产品取代均匀性差，耐酸性差，稳定性差，使用在乳酸饮料中会使乳酸饮料发生分层、沉淀等，因此难以适合在食品乳酸饮料上应用。有的技术为了提高CMC的耐酸性，采取分步反应、添加其它交联剂。而采取分步反应方法，反应时间长，碱纤维制作不易，操作弹性小；添加其它交联剂，对食品上能否使用，还需进一步论证。CN200957344Y公开了一种用于纤维素醚工业的犁刀式反应器，它含有带加热夹套的筒体、在筒体中心的主轴、在主轴上安装的犁刀及筒体内的一组飞刀，其中筒体上设有进料口、排料阀、人孔和排气罐，其特征是各犁刀沿主轴方向呈螺旋式安装，相邻两犁刀在圆周方向上的夹角为30-180°，且犁刀后端带有内凹；它的飞刀装在筒体内壁上，且与固定在筒体外壁上的带有轴封的飞刀电机连接；位于筒体两端的轴封和轴承座均通过法兰与支架上的端板以螺栓连接。CN101392028A公开了一种卧式醚化反应釜，其主要采用在筒体内设置有釜体，筒体与底架连接固定，在釜体内中心设置一根旋转搅拌轴，搅拌轴两端分别套装左端轴封箱和右端轴封箱，右轴承座通过联轴器与减速器连接，减速器连接电机固定在电机座上，特征是所述搅拌轴上错开安装有多个犁刀式搅拌器，犁刀式搅拌器沿搅拌轴轴线不等距分布，分布角度为90°或120°。所述犁刀式搅拌器由桨叶臂和犁式桨叶组成，犁式桨叶设置在桨叶臂上。CN200955897Y公开了一种用于纤维素醚工业的犁刀式气提机，纤维素醚工业中用于溶剂回收的设备，特别是以溶媒法生产纤维素醚的工艺中用于回收醚化反应所得羧甲基纤维素钠物料内的乙醇的犁刀式气提机。它含有一个带加热的夹套的卧式的筒体，一个安装在两个轴承座上并穿入固定在筒体中心的带轴封的主轴、安装在主轴上的一组犁刀、位于筒体壁上的一组带飞刀电机的飞刀，及在筒体上设有的进料口、出料口、带排气口的排气罐、在底部筒壁上设有蒸汽进口和冷凝水出口。CN101455286A公开了一种食品用羧甲基纤维素钠的制备方法，该方法主要将100份木浆与精制棉按混合比为0.25-1.5∶1的混合纤维素原料，与乙醇溶剂和氢氧化钠水溶液的三种物料加入捏合机中，在20-40℃和搅拌条件下碱化反应50-100分钟后，然后分别缓慢加入一氯乙酸乙醇溶液、氢氧化钠水溶液，在75-80℃搅拌条件下进行醚化反应40-100分钟后降温出料；所得物料用醋酸中和，同时用乙醇水溶液分两次洗涤，在洗涤的同时分一次或两次加入过氧化氢水溶液等步骤制得羧甲基纤维素钠。CN101440132A公开了一种技术级羧甲基纤维素钠的制备方法，包括如下步骤：①预先把一定量的氢氧化钠水溶液同乙醇水溶液按比例混合并冷却至室温，再将精制棉开松成絮状；②按顺序将精制棉和混合液加入到捏合机中进行碱化反应，其中投棉时间控制在5-20分钟，加混合液时间控制在10-30分钟；③碱化结束后进行醚化反应，添加醚化剂的时间控制在30～60分钟，温度控制在20～40℃之间；然后升温并进行酒精回收，再升温至75～80℃醚化反应40～80分钟；④醚化反应结束后，调整物料的pH值在7.0-8.5之间，经干燥、粉碎和过筛，得到技术级羧甲基纤维素钠产品。CN101475645A公开了一种高均匀性羧甲基纤维素钠的制备方法，：①预先把一定量的氢氧化钠水溶液同乙醇水溶液按重量比一定比例混合并冷却至室温，再将木浆开松成絮状；②按顺序将木浆和混合液均匀加入到捏合机中进行碱化，投木浆时间控制在10-30分钟，加混合液时间控制在15-40分钟；③碱化结束后进行醚化反应，添加醚化剂的时间控制在30～60分钟，温度控制在20～30℃；然后升温至75～80℃高温醚化反应40～80分钟；④然后中和，洗涤，耙式酒精回收，再经干燥、粉碎和过筛，得到高均匀性羧甲基纤维素钠产品。以上这些技术对于如何提高羧甲基纤维素钠产品的耐酸性并使其作为乳酸饮料专用的悬浮稳定剂并未给出具体的指导方案。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法，使采用该制备方法得到的羧甲基纤维素钠产品粘度适当，耐酸性能良好，可作为乳酸饮料专用的悬浮稳定剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法，该制备方法是通过碱化反应器碱化反应、犁刀反应器醚化反应、中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序(步骤)依次进行而制成高耐酸羧甲基纤维素钠产品的，其技术方案是该制备方法具体进一步包括如下步骤：在上述碱化反应器碱化反应工序，所使用的碱化反应器为双S轴反应器，碱化反应开始时，先将重量份数为100的纤维素原料，与重量份数为400～600、体积百分比浓度为94～95％的乙醇溶剂(或者说是乙醇水溶液)和重量份数为124～130、重量百分比浓度为48～50％的氢氧化钠水溶液的混合液，同时加到碱化反应器进行碱化反应(加完纤维素、乙醇溶剂与氢氧化钠水溶液的混合液后，开始计时)，物料通过一对(两根)沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应80～120分钟，碱化反应的温度为15～19℃(所述的一对“S”形轴在搅拌时，基本无死角，使乙醇和氢氧化钠水溶液通过挤压很快进入到纤维素内部而进行碱化反应，同时使纤维素粉碎、分散、混合，使纤维素提高吸碱度，提高反应活性，为醚化反应打下良好的基础)；上述的纤维素为打碎(打松)的木浆纤维素与撕碎的精制棉纤维素的混合物，它们的混合比为0.80～1.23∶1，木浆纤维素的平均聚合度为1000～1100DP，精制棉纤维素的平均聚合度为1000～2400DP；碱化反应结束后，加入重量份数为87～94、重量百分比浓度为76～80％、温度为10～15℃的氯乙酸乙醇溶液，氯乙酸乙醇溶液的加料时间为80～100分钟，加完氯乙酸乙醇溶液后搅拌，分散反应时间为15～25分钟，反应结束后放料到犁刀反应器中；在上述犁刀反应器醚化反应工序，所使用的犁刀反应器的搅拌轴(主轴)为卧式单轴，犁刀沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角为33～40°，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交5～7cm(从而使整个搅拌过程不会有死角，此种安装形式的犁刀与高速旋转的飞刀结合，在整个搅拌过程使物料成紊流状态，很激烈的分散，使CMC羧甲基化取代均匀，这使最终的CMC产品的耐酸性好)；所述的醚化反应是上述犁刀反应器进好料后，在30～35分钟缓慢的升温到78～80℃，并保持这温度时间为28～35分钟；保温结束后，物料降温到50℃出料，即制得羧甲基纤维素钠的粗制品；在上述的中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序，是将上述制得的羧甲基纤维素钠的粗制品(放到洗涤槽中)，用重量份数为2000～2500、体积百分比浓度为65～70％的乙醇水溶液洗涤，搅拌下加入重量百分比浓度为25～31％的盐酸中和体系中剩余的氢氧化钠，调pH值至6.5～7.5；将中和好的物料三次在(重量份数为2000～2500、体积百分比浓度为65～70％的)乙醇水溶液中(逆向)洗涤(搅拌，洗去反应生成的盐，达到精制)，每次洗涤后的混合物(即羧甲基纤维素钠浆料)用泵输送到卧式螺旋沉降离心机中分离物料和乙醇水溶液；(CMC)物料经过三次洗涤(和分离，同样方法洗涤三次)纯度达到99.5％以上；最后一次分离出来的(CMC)物料经气提机连续回收物料中剩余的溶剂，回收完溶剂的(CMC)物料进入振动流化床干燥机，干燥结束进行粉碎得到(高纯度)高耐酸羧甲基纤维素钠产品。

上述技术方案中，在上述碱化反应器碱化反应工序，木浆纤维素与精制棉纤维素的混合比最好为1∶1，木浆纤维素的平均聚合度最好为1000～1050DP，精制棉纤维素的平均聚合度最好为2100～2400DP。在上述犁刀反应器醚化反应工序，犁刀反应器中，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角最好为36°，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交最好为6cm。(在上述的中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎工序)经卧式螺旋沉降离心机分离出的乙醇水溶液蒸馏回收乙醇，循环使用，振动流化床干燥机最好为(节能型)双层(或者多层)振动流化床干燥机。

本发明的制备方法使用低成本的木浆纤维素和精制棉纤维素的混合物为原料，而且可选用聚合度范围较宽的纤维素为原料，仅采用一种价格低、易回收、并能循环使用的乙醇作为本制备方法中唯一的溶剂；采用高效的双S轴反应器进行碱化反应，采用高效的犁刀反应器进行醚化反应，有效的提高了醚化剂利用率和取代反应的均匀性；本制备方法采用三次用乙醇水溶液洗涤，用以提高所得物料的纯度，产品纯度≥99.5％；本制备方法采用了气提机连续回收溶剂和(双层)振动流化床干燥机干燥，节约了溶剂和蒸汽。本制备方法简单，操作方便，可有效的降低生产总成本。所得产品具有纯度高、取代均匀性好、水溶液的流变性好和耐酸性能良好等特点，能广泛用于各类食品饮料中，特别是乳酸饮料中，可作为乳酸饮料专用的悬浮稳定剂和增稠剂，提高乳酸饮料的稳定性和保质期。本发明的羧甲基纤维素钠产品的粘度检测是使用Brookfield型粘度计测其粘度，按质量分数1％水溶液，粘度为200～500mpa.s，该粘度范围达到食品乳酸饮料的需求，纯度大于99.5％(达到欧美和日本等国家的标准)，本发明的羧甲基纤维素钠产品其它指标完全符合国家标准GB1904-2005。

附图说明

图1、图2、图3分别为本发明所用的碱化反应器(即双S轴反应器)的主视图、左视图、俯视图。

图4为本发明所用的犁刀反应器的主视图。

图5为图4中沿A-A线的剖视图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明所用的碱化反应器(即双S轴反应器)具有机座1、拌料缸(带夹套，夹套可以通低温冷却水)3、进料口4、出料口6、一对(两根)沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴(即两根“S”形搅拌轴或者说是两根“S”形叶片轴，其结构本身为已有技术)5、分别带动上述一对“S”形轴旋转的两套动力传动装置。两套动力传动装置皆安装在机座1上，每套动力传动装置皆具有固定安装在机座上的电机10以及减速机8、连接电机和减速机的胶带以及一对胶带轮9。每根“S”形轴分别由机座上的两个轴承座7支承并穿入拌料缸，每根“S”形轴分别通过设在拌料缸左右侧壁上的两个轴封2而安装在拌料缸上。上述每套动力传动装置的减速机的动力输出端通过联轴器与一根“S”形轴的动力输入端相连接。图2中左侧的一根“S”形轴按顺时针方向旋转(则右侧的另一根“S”形轴按逆时针方向旋转)，反之也可以。这样本发明所用的碱化反应器搅拌物料是靠一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴使物料在拌料缸中产生流动、挤压、搓研而达到混料均匀的目的，物料通过一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应。所述的一对“S”形轴在搅拌时，基本无死角。

如图4、图5所示，本发明所用的犁刀(式)反应器具有底座1′、固定安装在底座上的电机2′以及减速机3′、带加热夹套的(卧式)筒体(釜体)5′、由两个轴承座4′支承并穿套在筒体中心的搅拌轴(主轴)7′、在搅拌轴上安装的(多个)犁刀8′及筒体内的若干组飞刀(可以是2～4组，每组飞刀可以是2～4把)10′，其中筒体上设有进料口6′、排料阀9′(以及排气罐、排气口、人孔等)，筒体5′安装在底座1′上，两个轴承座4′皆通过螺栓固定安装在筒体5′的两端(筒体5′的两端还带有轴封，图中未绘出)。上述减速机3′的动力输出端通过联轴器与搅拌轴7′的动力输入端相连接，筒体内的若干组飞刀10′分别安装在筒体内壁上，并且分别与固定在筒体外壁上的带轴封的飞刀电机11′连接(每组飞刀连接一个飞刀电机)。所使用的犁刀反应器的搅拌轴7′为卧式单轴，犁刀8′沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，犁刀本身的结构为已有技术，可以参见CN200957344Y所公开的犁刀结构(或者是CN101392028A所公开的犁刀结构)，犁刀具有犁柄、搅拌头8a(该搅拌头具有犁腹板、犁壁)。搅拌轴的左右两端分别固定安装有半个犁刀，中间固定安装有10个(或者更多个)完整的犁刀，犁刀不会与上述各组飞刀10′发生干涉，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角(即相邻的两个犁刀的犁柄的轴线，在垂直于搅拌轴的轴线的平面内的投影的夹角)β为33～40°，相邻的两个犁刀的搅拌头8a在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交5～7cm，即相邻的两个犁刀中每个犁刀处于水平状态时其搅拌头(可以是说是搅拌头的后端或者说是犁壁的后端)在水平面内的投影(沿搅拌轴的轴线方向)相交叉(或者相搭界或者相重叠)的长度为5～7cm(犁刀处于水平状态时其犁柄的轴线与水平面平行)，从而使整个搅拌过程不会有死角，此种安装形式的犁刀与高速旋转的飞刀结合，在整个搅拌过程使物料成紊流状态，很激烈的分散，使CMC羧甲基化取代均匀，这使最终的CMC产品的耐酸性好，即所使用的犁刀反应器具有了分散、紊流、均匀取代三种功能。

实施例1：本发明的制备方法是通过碱化反应器碱化反应、犁刀反应器醚化反应、中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序(步骤)依次进行而制成高耐酸羧甲基纤维素钠产品的，该方法具体进一步包括如下步骤：①在上述碱化反应器碱化反应工序，所使用的碱化反应器为双S轴反应器，碱化反应开始时，先将重量份数为100的纤维素原料(含有重量份数为50、平均聚合度为1000DP的打碎的木浆纤维素，以及重量份数为50、平均聚合度为2300DP的用手撕碎的精制棉纤维素)，与重量份数为400、体积百分比浓度为94％的乙醇溶剂和重量份数为130、重量百分比浓度为48％的氢氧化钠水溶液的混合液，同时加到碱化反应器进行碱化反应，其加入时间可控制在21～25分钟(可选择21分钟)，加完纤维素、乙醇溶剂(乙醇溶液)与氢氧化钠水溶液的混合液后，开始计时，物料通过一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应80分钟，碱化反应的温度为16℃；碱化反应结束后，加入重量份数为90、重量百分比浓度为78％、温度为10℃的氯乙酸乙醇溶液，氯乙酸乙醇溶液的加料时间为80分钟，加完氯乙酸乙醇溶液后继续搅拌，使醚化剂充分的分散，反应时间为15分钟，反应结束后放料到犁刀反应器中。本实施例中氯乙酸乙醇溶液的重量百分比浓度为78％，即100克氯乙酸乙醇溶液中含氯乙酸78克，含乙醇22克(大约28毫升)，也就是将78克氯乙酸溶于28毫升乙醇中，配制成重量百分比浓度为78％的100克氯乙酸乙醇溶液。②在上述犁刀反应器醚化反应工序，所使用的犁刀反应器的搅拌轴为卧式单轴，犁刀沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角(即相邻的两个犁刀的犁柄的轴线，在垂直于搅拌轴的轴线的平面内的投影的夹角)为36°，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交6cm，即相邻的两个犁刀中每个犁刀处于水平状态时其搅拌头(可以是说是搅拌头的后端或者说是犁壁的后端)在水平面内的投影(沿搅拌轴的轴线方向)相交叉或者相搭界的长度为6cm(犁刀处于水平状态时其犁柄的轴线与水平面平行)，所述的醚化反应是上述犁刀反应器进好料后，在30分钟缓慢的升温到78℃，并保持这温度在搅拌条件下，使物料紊乱的分散和取代醚化反应30分钟，(保温结束后)物料降温到50℃出料，即制得羧甲基纤维素钠的粗制品。③在上述的中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序，是将上述制得的羧甲基纤维素钠的粗制品放到洗涤槽中，洗涤槽里放入重量份数为2000、体积百分比浓度为68％的乙醇水溶液，用该乙醇水溶液洗涤，搅拌下加入(滴加)重量百分比浓度为30％的盐酸中和体系中剩余的氢氧化钠，调pH值至7.0～7.2，洗涤搅拌30分钟后；将中和好的物料三次在(重量份数为2000～2500、体积百分比浓度为65～70％的)乙醇水溶液中(逆向)洗涤(搅拌，洗去反应生成的盐，达到精制)，每次洗涤后的混合物(即羧甲基纤维素钠浆料)用泵输送到卧式螺旋沉降离心机中分离物料和乙醇水溶液，分离出乙醇水溶液蒸馏回收乙醇，循环使用；(CMC)物料经过三次洗涤(和分离，同样方法洗涤三次)纯度达到99.5％以上；最后一次分离出来的(CMC)物料经气提机(可用CN200955897Y所公开的气提机)连续回收物料中剩余的溶剂，回收完溶剂的(CMC)物料进入振动流化床干燥机，干燥结束进行粉碎得到高纯度、高耐酸羧甲基纤维素钠产品。上述振动流化床干燥机可为市场上销售的(节能型)双层(或者多层)振动流化床干燥机。

将上述实施例1制得的产品理化指标按《食品添加剂羧甲基纤维素钠》GB1904-2005标准测定，粘度按质量分数1％水溶液、以Brookfield型粘度计测粘度，另加酸粘比检测，检测方法是和GB1904-2005国家标准中测水溶液粘度方法相同，只是蒸馏水换成0.1N柠檬酸水溶液，然后将测出的CMC在酸溶液中的粘度值去比CMC在蒸馏水中的粘度值，即酸粘比(AVR)，结果以及产品质量如下表所示：

	粘  度mpa.s	取代度	纯度％	pH值	水分％	酸粘比
							实施例1	350	0.95	99.7	7.0	8	0.78

实施例2：本发明的制备方法是通过碱化反应器碱化反应、犁刀反应器醚化反应、中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序(步骤)依次进行而制成高耐酸羧甲基纤维素钠产品的，该方法具体进一步包括如下步骤：①在上述碱化反应器碱化反应工序，所使用的碱化反应器为双S轴反应器，碱化反应开始时，先将重量份数为100的纤维素原料(含有重量份数为45、平均聚合度为1000DP的打碎的木浆纤维素，以及重量份数为55、平均聚合度为2200DP的撕碎的精制棉纤维素)，与重量份数为500、体积百分比浓度为95％的乙醇溶剂和重量份数为128、重量百分比浓度为50％的氢氧化钠水溶液的混合液，同时加到碱化反应器进行碱化反应，其加入时间可控制在25分钟，加完纤维素、乙醇溶剂与氢氧化钠水溶液的混合液后，开始计时，物料通过一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应90分钟，碱化反应的温度为18℃；碱化反应结束后，加入重量份数为94、重量百分比浓度为76％、温度为15℃的氯乙酸乙醇溶液，氯乙酸乙醇溶液的加料时间为90分钟，加完氯乙酸乙醇溶液后继续搅拌，使醚化剂充分的分散，反应时间为25分钟，反应结束后放料到犁刀反应器中。②在上述犁刀反应器醚化反应工序，所使用的犁刀反应器的搅拌轴为卧式单轴，犁刀沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角为33°(优选36°)，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交5cm(优选6cm)，所述的醚化反应是上述犁刀反应器进好料后，在35分钟缓慢的升温到80℃，并保持这温度在搅拌条件下，使物料紊乱的分散和取代醚化反应35分钟，(保温结束后)物料降温到50℃出料，即制得羧甲基纤维素钠的粗制品。③在上述的中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序，是将上述制得的羧甲基纤维素钠的粗制品放到洗涤槽中，洗涤槽里放入重量份数为2200、体积百分比浓度为69％的乙醇水溶液，用该乙醇水溶液洗涤，搅拌下加入(滴加)重量百分比浓度为25％的盐酸中和体系中剩余的氢氧化钠，调pH值至7.2，洗涤搅拌30分钟后；将中和好的物料三次在(重量份数为2500、体积百分比浓度为65％的)乙醇水溶液中(逆向)洗涤(搅拌，洗去反应生成的盐，达到精制)，每次洗涤后的混合物(即羧甲基纤维素钠浆料)用泵输送到卧式螺旋沉降离心机中分离物料和乙醇水溶液，分离出乙醇水溶液蒸馏回收乙醇，循环使用；(CMC)物料经过三次洗涤(和分离，同样方法洗涤三次)纯度达到99.5％以上；最后一次分离出来的(CMC)物料经气提机连续回收物料中剩余的溶剂，回收完溶剂的(CMC)物料进入振动流化床干燥机，干燥结束进行粉碎得到高纯度、高耐酸羧甲基纤维素钠产品。上述振动流化床干燥机可为市场上销售的(节能型)双层(或者多层)振动流化床干燥机。

将上述实施例2制得的产品理化指标按《食品添加剂羧甲基纤维素钠》GB1904-2005标准测定，粘度按质量分数1％水溶液、以Brookfield型粘度计测粘度，另加酸粘比检测，检测方法是和GB1904-2005国家标准中测水溶液粘度方法相同，只是蒸馏水换成0.1N柠檬酸水溶液，然后将测出的CMC在酸溶液中的粘度值去比CMC在蒸馏水中的粘度值，即酸粘比(AVR)，结果以及产品质量如下表所示：

	粘  度mpa.s	取代度	纯度％	pH值	水分％	酸粘比
							实施例2	300	0.96	99.8	7.2	8.8	0.80

实施例3：本发明的制备方法是通过碱化反应器碱化反应、犁刀反应器醚化反应、中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序(步骤)依次进行而制成高耐酸羧甲基纤维素钠产品的，该方法具体进一步包括如下步骤：①在上述碱化反应器碱化反应工序，所使用的碱化反应器为双S轴反应器，碱化反应开始时，先将重量份数为100的纤维素原料(含有重量份数为55、平均聚合度为1050DP的打碎的木浆，以及重量份数为45、平均聚合度为2250DP或者1000DP或者1500DP的撕碎的精制棉，所述的打碎的木浆可以为绒状)，与重量份数为600、体积百分比浓度为95％的乙醇溶剂和重量份数为124、重量百分比浓度为49％的氢氧化钠水溶液的混合液，同时加到碱化反应器进行碱化反应，其加入时间可控制在23分钟，加完纤维素、乙醇溶剂与氢氧化钠水溶液的混合液后，开始计时，物料通过一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应120分钟，碱化反应的温度为16℃；碱化反应结束后，加入重量份数为87、重量百分比浓度为80％、温度为10℃的氯乙酸乙醇溶液，氯乙酸乙醇溶液的加料时间为100分钟，加完氯乙酸乙醇溶液后搅拌，使醚化剂充分的分散，反应时间为15分钟，反应结束后放料到犁刀反应器中。②在上述犁刀反应器醚化反应工序，所使用的犁刀反应器的搅拌轴为卧式单轴，犁刀沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角为40°(优选36°)，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交7cm(优选6cm)，所述的醚化反应是上述犁刀反应器进好料后，在30分钟缓慢的升温到78℃，并保持这温度在搅拌条件下，使物料紊乱的分散和取代醚化反应28分钟，(保温结束后)物料降温到50℃出料，即制得羧甲基纤维素钠的粗制品。③在上述的中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序，是将上述制得的羧甲基纤维素钠的粗制品放到洗涤槽中，洗涤槽里放入重量份数为2000、体积百分比浓度为67％的乙醇水溶液，用该乙醇水溶液洗涤，搅拌下加入(滴加)重量百分比浓度为30％的盐酸中和体系中剩余的氢氧化钠，调pH值至7.0(或者是6.5)，洗涤搅拌30分钟后；将中和好的物料三次在(重量份数为2200、体积百分比浓度为67％的)乙醇水溶液中洗涤(搅拌，洗去反应生成的盐，达到精制)，每次洗涤后的混合物(即羧甲基纤维素钠浆料)用泵输送到卧式螺旋沉降离心机中分离物料和乙醇水溶液，分离出乙醇水溶液蒸馏回收乙醇，循环使用；(CMC)物料经过三次洗涤(和分离，同样方法洗涤三次)纯度达到99.5％以上；最后一次分离出来的(CMC)物料经气提机连续回收物料中剩余的溶剂，回收完溶剂的(CMC)物料进入振动流化床干燥机，干燥结束进行粉碎得到高纯度、高耐酸羧甲基纤维素钠产品。上述振动流化床干燥机可为市场上销售的双层(或者多层)振动流化床干燥机。

将上述实施例3制得的产品理化指标按《食品添加剂羧甲基纤维素钠》GB1904-2005标准测定，粘度按质量分数1％水溶液、以Brookfield型粘度计测粘度，另加酸粘比检测，检测方法是和GB1904-2005国家标准中测水溶液粘度方法相同，只是蒸馏水换成0.1N柠檬酸水溶液，然后将测出的CMC在酸溶液中的粘度值去比CMC在蒸馏水中的粘度值，即酸粘比(AVR)，结果以及产品质量如下表所示：

	粘  度mpa.s	取代度	纯度％	pH值	水分％	酸粘比
							实施例3	280	0.94	99.7	7.0	8	0.82

综上所述，按照本发明的制备方法获得的羧甲基纤维素钠产品不仅完全符合国家标准GB1904-2005，还符合欧美、日本等发达国家的标准，而且耐酸性能良好，适合在食品饮料工业上应用，使用在乳酸饮料中，能起到稳定作用，改善饮料口感，延长保质期。

Claims (5)

1.一种食品用高耐酸羧甲基纤维素钠的制备方法，该制备方法是通过碱化反应器碱化反应、犁刀反应器醚化反应、中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序依次进行而制成高耐酸羧甲基纤维素钠产品的，其特征在于：

在上述碱化反应器碱化反应工序，所使用的碱化反应器为双S轴反应器，碱化反应开始时，先将重量份数为100的纤维素原料，与重量份数为400～600、体积百分比浓度为94～95％的乙醇溶剂和重量份数为124～130、重量百分比浓度为48～50％的氢氧化钠水溶液的混合液，同时加到碱化反应器进行碱化反应，物料通过一对沿轴线互相反向旋转运动的“S”形轴的搅拌作用，进行挤压、分散、粉碎、混合、碱化反应80～120分钟，碱化反应的温度为15～19℃，上述的纤维素为打碎的木浆纤维素与撕碎的精制棉纤维素的混合物，它们的混合比为0.80～1.23∶1，木浆纤维素的平均聚合度为1000～1100，精制棉纤维素的平均聚合度为1000～2400；碱化反应结束后，加入重量份数为87～94、重量百分比浓度为76～80％、温度为10～15℃的氯乙酸乙醇溶液，氯乙酸乙醇溶液的加料时间为80～100分钟，加完氯乙酸乙醇溶液后搅拌，分散反应时间为15～25分钟，反应结束后放料到犁刀反应器中；

在上述犁刀反应器醚化反应工序，所使用的犁刀反应器的搅拌轴为卧式单轴，犁刀沿搅拌轴的轴线方向等距离分布安装，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角为33～40°，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交5～7cm；所述的醚化反应是上述犁刀反应器进好料后，在30～35分钟缓慢的升温到78～80℃，并保持这温度时间为28～35分钟；保温结束后，物料降温到50℃出料，即制得羧甲基纤维素钠的粗制品；

在上述的中和洗涤三次精制、连续气提、干燥及粉碎各工序，是将上述制得的羧甲基纤维素钠的粗制品，用重量份数为2000～2500、体积百分比浓度为65～70％的乙醇水溶液洗涤，搅拌下加入重量百分比浓度为25～31％的盐酸中和体系中剩余的氢氧化钠，调pH值至6.5～7.5；将中和好的物料三次在乙醇水溶液中洗涤，每次洗涤后的混合物用泵输送到卧式螺旋沉降离心机中分离物料和乙醇水溶液；最后一次分离出来的物料经气提机连续回收物料中剩余的溶剂，回收完溶剂的物料进入振动流化床干燥机，干燥结束进行粉碎得到高耐酸羧甲基纤维素钠产品。

2.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于，在上述碱化反应器碱化反应工序，木浆纤维素与精制棉纤维素的混合比为1∶1，木浆纤维素的平均聚合度为1000～1050，精制棉纤维素的平均聚合度为2100～2400。

3.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于，在上述犁刀反应器醚化反应工序，犁刀反应器中，相邻的两个犁刀在圆周方向上的夹角为36°，相邻的两个犁刀的搅拌头在空间位置沿搅拌轴的轴线方向相交6cm。

4.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于，上述经卧式螺旋沉降离心机分离出的乙醇水溶液蒸馏回收乙醇，循环使用。

5.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素钠的制备方法，其特征在于，上述振动流化床干燥机为双层振动流化床干燥机。

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