CN103734864A - 一种食品与饲料脱氧干燥剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种食品与饲料脱氧干燥剂，包括以下重量份数的组分：膨润土10-60份、凹凸棒土10-40份、竹炭粉1～10份、精铁粉1～10份、活化锰1-5份、生石灰1-10份、氯化钙0.01-1份及丙酸钙0.01-1份。本发明还公开了该脱氧干燥剂的制备方法。本发明脱氧干燥剂能吸附包装袋（盒）内的重金属、有害气体、细菌（黄曲霉），降低食品或饲料包装污染，从而起到对人类或动物的保健作用。其次耦合后的膨润土脱氧干燥剂的脱氧能力大幅度增强，能大量消耗包装袋（盒）内的氧气，防止食品或饲料氧化变质。

Description

一种食品与饲料脱氧干燥剂及其制备方法
技术领域
本发明属于脱氧干燥剂技术领域，涉及一种食品与饲料脱氧干燥剂及其制备方法。
背景技术
干燥剂也叫吸附剂，是用在防潮，防霉方面，起干燥作用，按吸附方式及反应产物不同为分物理吸附干燥剂和化学吸附干燥剂。物理吸附的干燥剂有硅胶、氧化铝凝胶、分子筛、活性炭、骨炭、木炭、矿物干燥剂，或活性白土等，它的干燥原理就是通过物理方式将水分子吸附在自身的结构中。
目前国内常见的主要为多孔硅胶干燥剂，硅胶干燥剂是一种高活性吸附材料，主要成分是二氧化硅，通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。硅胶属非晶态物质，其形状透明不规则球体，其化学分子式为mSiO2．nH2O。胶干燥剂具有吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等特点。但是这种干燥剂成本高、低分压下吸水慢，并带微酸性。
膨润土干燥剂是作为新型干燥剂中的一种，可应用于食品、医药、纺织品、仪器仪表、电气设备、海域货物以及各种包装物品方面，膨润土干燥剂在美、英、法等国已广泛应用，它具有吸湿量大、吸水速度快、成本低、无腐蚀等优点。同时，较低档次的膨润土干燥剂，还可作为宠物的干燥除臭剂，该产品畅销国内、港澳、台湾和出口泰国、新加坡及东南亚地区。膨润土干燥剂除上述特性优于通常使用的硅胶干燥剂外，还具有以下特点：在同一吸湿条件下，吸湿有效时间长；价格低廉，售价是硅胶的1／3；加工工艺简单；安全、环保。值得一提的是：袋装膨润土干燥剂包装规格，可视用户需要而定；另外，质量较好的原矿，可直接破碎加工成干燥剂，这样的加工成本可降低，该产品虽然单位吸湿率较低，但可用增加包装量来提高吸湿效果。
国内专利数据库也公开了许多膨润土干燥剂的相关技术：
例如：【申请号】CN201110191385.0【名称】粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂【申请人】许盛英，公开了一种粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂，其技术方案的要点是，粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂由酸化后的红色膨润土、白云石凹凸棒石粘土、铝矾土和还原铁粉组成。粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂的生产方法：将红色膨润土、白云石凹凸棒石粘土、铝矾土混合进行酸化、压片和热处理后与还原铁粉共同粉碎，包装为粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂。将粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂放置在茶叶的包装容器内，防潮脱氧保鲜是同步进行的，茶叶在干燥状态下进行脱氧和保鲜，能除去茶叶包装内的游离氧和游离水，保持茶叶充分干燥，防止茶叶由于氧化而发霉和变质，确保茶叶的原始风味和质量，延长其货架期，粉状茶叶防潮脱氧保鲜剂适用于放置在茶叶的小型包装容器内。
【申请号】CN201210041667.7【名称】降低畜禽舍内有害气体的复方膨润土组合物及其制备方法【申请人】青岛绿曼生物工程有限公司，公开了一种降低畜禽舍内有害气体的复方膨润土组合物，由以下组分按重量份数混合配制而成：沸石20-55份、膨润土20-55份、硫磺10-25份、硫酸铜15-40份、生石灰10-20份。本发明的有益效果是：组方合理，制备简单，该组合物无毒副作用、无污染、无药物残留、无耐药性，粉碎粒度小、生物利用度高，疗效非常显著，临床证明对有效降低畜禽舍内有害气体有特效。
【申请号】CN02137547.X【名称】一种制造球型蒙脱石活性干燥剂的生产方法【申请人】上海精龙化工有限公司，公开了一种制造球型蒙脱石活性干燥剂的生产方法，其中，所述的生产方法是首先将钙基蒙脱石矿石原料在筒型分离罐内进行水解搅拌，使其悬浮分层，然后放掉上层轻质浮上与杂质，提取中间层的钙基蒙脱石粉，最后放掉沉积的砾石与石英晶粒，将中间层提取的钙基蒙脱石粉浆料甩干、烘干。粉碎后即为球型蒙脱石活性干燥剂的钙基蒙脱石粉，然后选用钠基蒙脱石粉采用上述同样的步骤进行制造球型蒙脱石活性干燥剂的钠基蒙脱石粉，最后将钙基蒙脱石粉和钠基蒙脱石粉混合、拌匀，然后进行造粒，得到本发明所述的球型蒙脱石活性干燥剂。本发明所获得的球型蒙脱石活性干燥剂，脱粉率较低，一般在千分之一以下，其抗压强度一般为160N/mm2以上，外表面光滑，而且遇水可降解，无℃毒、无害、无腐蚀性。
以上的发明创造均利用了蒙脱石超强吸水性这一特性，但是蒙脱石吸水膨胀非常厉害，不适合用于一些空间有限的精细包装；其次现有的蒙脱石干燥剂具有单纯的干燥性能并不能防止受保护对象氧化变质。
许多非膨润土干燥剂的保水性、稳定性并不是很理想，吸水后易发生放热、膨胀的现象，特别是不符合医药保健、生物试剂、食品行业，对干燥剂的高要求，不适合作为食品或饲料用的干燥剂，因此需要研制一些更加卫生、高效、精致、环保、稳定的干燥剂。
发明内容
本发明针对现有食品或饲料脱氧干燥剂造价高、功能少、效期短的问题，提供了一种有价格低、效期长、耦合脱氧干燥功能的食品或饲料用的脱氧干燥剂，并提供了相应的制备方法。
具体的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种食品与饲料脱氧干燥剂，包括以下重量份数的组分：膨润土10-60份、凹凸棒土10-40份、竹炭粉1～10份、精铁粉1～10份、活化锰1-5份、生石灰1-10份、氯化钙0.01-1份及丙酸钙0.01-1份。
膨润土的主要成分蒙脱石表面带负电荷，使整个颗粒表面存在一个静电场，因此必然促使其偶极性的水分子呈定向排列。硅氧四面体晶格表面上裸露的氧元子可与水分子的HO基形成氢键，靠近蒙脱石周围表面的水分子就通过氢键与硅氧四面体的氧元子相键和，颗粒表面静电场越大，吸湿能力也越高。膨润土吸水性超强但是吸水膨胀很厉害，需要另外一种添加剂来控制膨胀，恰好凹凸棒土具有高吸水性且吸水膨胀很小，膨润土为主料和再加入凹凸棒土调和则可以保证高效吸水性又能有效抑制吸水膨胀。
在膨润土和凹凸棒粉里面混合竹炭粉，由于竹炭粉具有多孔结构，形成大量微型负压管，能吸附消除包装袋内有害异味，并锁住膨润土中的水分。
精铁粉具有还原性，但是只有在有水的条件下才能更好的与氧发生反应，多孔竹炭粉的加入不仅解决了水来源问题，而且提供了炭正极，由于：4Fe+3O2=2Fe2O3，Fe2O3+3H2O=2Fe(OH)3这两个反应式的完成需要形成微小的化学原电池。竹炭粉不但是干燥粉、保湿剂还可以充当原电池的正极铁粉为负极，负极反应：2Fe-4e-=2Fe2+；正极反应：2H2O+O2+4e-=4OH-，耦合后，精铁粉的脱氧能力大幅度增强。
本发明以膨润土、凹凸棒土、竹炭粉、精铁粉等廉价原料，制备出兼备干燥和脱氧双重功能的高性能膨润土干燥剂，解决了传统干燥剂造价高、功能少、效期短的问题，不但增加了膨润土干燥剂的脱氧新功能，同时也降低原材料的成本投入。
作为本发明的进一步说明，所述生石灰是甘蔗渣经干燥、粉碎、过筛制备而得。
作为本发明的进一步说明，所述活化锰是MnO2粉末。
在干燥剂中添加活化锰，能使干燥物品在低氧状态下保质期更长，且无任何污染，产品100%降解；同时锰与矿物间高的阳离子置换作用，能大大提高被干燥物的抗静电能力，脱除异味效果好。添加生石灰、氯化钙和丙酸钙，大大提高本发明脱氧干燥剂的吸水能力。而采用甘蔗渣制得的生石灰为原料，既能充当干燥剂的载体，又具有成本低的优势。
本发明食品与饲料脱氧干燥剂的制备方法，包括如下具体步骤：
（1）将膨润土和凹凸棒土原矿进行粉碎处理，过50目筛，得矿物粉末；
（2）将矿物粉末与水混合搅拌1-5h，溢流悬浮筛选出优质膨润土乳化液；
（3）将乳化液经压滤、200-500℃煅烧0.5～1h后，研磨成粉末备用；
（4）将步骤（3）制备好的粉末与竹炭粉、精铁粉混合；
（5）在真空条件下烘干、冷却、包装，即得成品。
作为上述方案的进一步说明，在步骤（4）中，将步骤（3）制备好的粉末与竹炭粉、精铁粉、活化锰、生石灰、氯化钙和丙酸钙混合。
进一步，所述步骤（1）制备得的矿物粉末中膨润土的蒙脱石含量达80%～90%。
本发明工艺通过将膨润土、凹凸棒土矿物粉末经行搅拌过程中，以一定高中剪切力使其悬浮液中矿物颗粒充分分散，用水力旋流器分级成颗粒小，但比表面积大的溢流泥浆，再经压滤干燥工序，大大提高了膨润土、凹凸棒土内部纤维间的结构孔经，经该型提纯煅烧后的膨润土和凹凸棒土结构中平行纤维孔道占纤维总积的60%，外表面、内表面具有更强的吸附性能，大大超过任何其他矿物，位于通道内的阳离子Na+和Ga2+等与Si-Al骨干联系力较弱，容易其他阳离子置换而不破坏晶格，同时又起到特殊孔道过滤作用，大大提高被干燥物品的抗污染力及霉变抵抗力，同时与锰间阳离子置换作用，又大大提高了被干燥物的抗静电能力。
本发明食品与饲料脱氧干燥剂可以用于食品或饲料的干燥、保存，由于膨润土、竹碳粉具有的超强吸附性，能吸附包装袋（盒）内的重金属、有害气体、细菌（黄曲霉），降低食品或饲料包装污染，从而起到对人类或动物的保健作用。其次耦合后的膨润土脱氧干燥剂的脱氧能力大幅度增强，能大量消耗包装袋（盒）内的氧气，防止食品或饲料氧化变质；当然，膨润土对消化道粘膜有很强的覆盖能力，能保护粘膜，吸附各种病毒、细菌及其毒素，可用于治疗食管炎、胃炎和消化性溃疡，尤其对各种原因所致的腹泻有较好疗效。
本发明食品与饲料脱氧干燥剂制备原料廉价易得，制备工艺简单，而且产品具备多种脱除功能，功效期长.具有很广阔的市场前景，适于大规模推广实施应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
一种食品与饲料脱氧干燥剂，包括以下重量份数的组分：膨润土10-60份、凹凸棒土10-40份、竹炭粉1～10份、精铁粉1～10份、活化锰1-5份、生石灰1-10份、氯化钙0.01-1份及丙酸钙0.01-1份。
作为上述方案的进一步限定，所述生石灰是甘蔗渣经干燥、粉碎、过筛制备而得。
进一步，所述活化锰是MnO2粉末。
本发明食品与饲料脱氧干燥剂具体制备方法是：将膨润土原矿粉碎，并经过50目的筛选，风力输送至浆化设备，搅拌1～5小时后再将其加入水力悬浮器，通过溢流悬浮液筛选出优质膨润土乳化液，进入压滤设备形成棒材，并用切片机切割成片，然后低温焙烧(200～500℃)，焙烧0.5～1小时，此时提纯的蒙脱石可达到80%～90%,将其研磨成粉末备用。凹凸棒土可用同样的方法提纯成粉末，工艺由性质不同略作变动；也可与膨润土矿一起混合粉碎后制备。将制备好的膨润土和凹凸棒土矿物粉末、竹炭粉、精铁粉、入活化锰、生石灰、氯化钙及丙酸钙按指定配比混合粒化，在真空条件下烘干并冷却，以确保产品质量，最后按照不同行业的重量要求，真空下封袋包装。
实施例1
配方：膨润土60份、凹凸棒土15份、竹炭粉5份、精铁粉5份、活化锰2份、生石灰5份、氯化钙0.03份及丙酸钙0.1份。
将膨润土与凹凸棒土原矿粉碎，并经过50目的筛选，风力输送至浆化设备，搅拌3小时后再将其加入水力悬浮器，通过溢流悬浮液筛选出优质膨润土乳化液，进入压滤设备形成棒材，并用切片机切割成片，然后低温焙烧(250℃)，焙烧1小时，将其研磨成粉末备用。将制备好的膨润土和凹凸棒土矿物粉末、竹炭粉、精铁粉、氯化钙及丙酸钙按上述配比混合粒化，在真空条件下烘干并冷却，真空下封袋包装。
所得的食品与饲料脱氧干燥剂各项指标如下：
测试项目 测量结果
气味 无不良异味
外观 包装平整，热封严密，无撕裂
吸蓝量 25g/100g
杂质 包装表面无可见污染物
总吸氧量 3.6倍标准吸氧量（mL/包）
脱氧时间 30h
包装膜孔径 80μm
铅（以Pb计） 8.5mg/kg
总砷（以As计） 4.0mg/kg
菌落总数 250CFU/cm2
大肠杆菌 22MPN/100cm2
实施例2
配方：膨润土50份、凹凸棒土20份、竹炭粉8份、精铁粉5份、活化锰3份、生石灰5份、氯化钙0.3份及丙酸钙0.2份。
将膨润土与凹凸棒土原矿粉碎，并经过50目的筛选，风力输送至浆化设备，搅拌4小时后再将其加入水力悬浮器，通过溢流悬浮液筛选出优质膨润土乳化液，进入压滤设备形成棒材，并用切片机切割成片，然后低温焙烧350℃)，焙烧1小时，将其研磨成粉末备用。将制备好的膨润土和凹凸棒土矿物粉末、竹炭粉、精铁粉、氯化钙及丙酸钙按上述配比混合粒化，在真空条件下烘干并冷却，真空下封袋包装。
所得的食品与饲料脱氧干燥剂各项指标如下：
测试项目 测量结果
气味 无不良异味
外观 包装平整，热封严密，无撕裂
吸蓝量 23g/100g
杂质 包装表面无可见污染物
总吸氧量 3.8倍标准吸氧量（mL/包）
脱氧时间 38h
包装膜孔径 78μm
铅（以Pb计） 7.2mg/kg
总砷（以As计） 5.0mg/kg
菌落总数 360CFU/cm2
大肠杆菌 28MPN/100cm2
实施例3
配方：膨润土40份、凹凸棒土30份、竹炭粉5份、精铁粉5份、活化锰2份、生石灰8份、氯化钙0.1份及丙酸钙0.05份。
将膨润土与凹凸棒土原矿粉碎，并经过50目的筛选，风力输送至浆化设备，搅拌4小时后再将其加入水力悬浮器，通过溢流悬浮液筛选出优质膨润土乳化液，进入压滤设备形成棒材，并用切片机切割成片，然后低温焙烧350℃)，焙烧1小时，将其研磨成粉末备用。将制备好的膨润土和凹凸棒土矿物粉末、竹炭粉、精铁粉、氯化钙及丙酸钙按上述配比混合粒化，在真空条件下烘干并冷却，真空下封袋包装。
所得的食品与饲料脱氧干燥剂各项指标如下：
测试项目 测量结果
气味 无不良异味
外观 包装平整，热封严密，无撕裂
吸蓝量 25g/100g
杂质 包装表面无可见污染物
总吸氧量 3.5倍标准吸氧量（mL/包）
脱氧时间 43h
包装膜孔径 80μm
铅（以Pb计） 7.5mg/kg
总砷（以As计） 4.6mg/kg
菌落总数 320CFU/cm2
大肠杆菌 30MPN/100cm2

Claims (6)

1.一种食品与饲料脱氧干燥剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：膨润土10-60份、凹凸棒土10-40份、竹炭粉1～10份、精铁粉1～10份、活化锰1-5份、生石灰1-10份、氯化钙0.01-1份及丙酸钙0.01-1份。
2.根据权利要求1所述的食品与饲料脱氧干燥剂，其特征在于，所述生石灰是甘蔗渣经干燥、粉碎、过筛制备而得。
3.根据权利要求1或2任一所述的食品与饲料脱氧干燥剂，其特征在于，所述活化锰是MnO2粉末。
4.如权利要求1-3任一所述的食品与饲料脱氧干燥剂的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
（1）将膨润土和凹凸棒土原矿进行粉碎处理，过50目筛，得矿物粉末；
（2）将矿物粉末与水混合搅拌1-5h，溢流悬浮筛选出优质膨润土乳化液；
（3）将乳化液经压滤、200-500℃煅烧0.5～1h后，研磨成粉末备用；
（4）将步骤（3）制备好的粉末与竹炭粉、精铁粉混合；
（5）在真空条件下烘干、冷却、包装，即得成品。
5.根据权利要求4所述食品与饲料脱氧干燥剂的制备方法，其特征在于，在步骤（4）中，将步骤（3）制备好的粉末与竹炭粉、精铁粉、活化锰、生石灰、氯化钙和丙酸钙混合。
6.根据权利要求5所述食品与饲料脱氧干燥剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）制备得的矿物粉末中膨润土的蒙脱石含量达80%～90%。
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