CN104642486B - 一种畜禽屠宰加工脱毛剂的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种畜禽屠宰加工脱毛剂的生产方法，涉及畜禽屠宰加工技术领域，氮气保护下，将石蜡混合物和马来酸酐在引发剂存在下进行接枝反应，制得改性石蜡；将改性石蜡与助剂熔融共混，制得畜禽屠宰加工脱毛剂。本发明不含松香及其衍生物，具有良好的热稳定性、安全性，是一种新型、安全、高效畜禽屠宰加工脱毛剂。

Description

一种畜禽屠宰加工脱毛剂的生产方法

技术领域

本发明涉及畜禽屠宰加工技术领域，特别是加工过程中用于脱毛的脱毛剂的制备方法。

背景技术

脱毛是畜禽屠宰加工中的重要环节，一般由机械完成。但机械加工后鸭、鹅仍残存大量纤细绒毛，而猪的某些部位（如猪头、猪蹄）也难以达到完全脱毛的效果，因此必需增加“二次脱毛”工序。人工二次脱毛，耗时繁琐、劳动力成本高、生产效率低，绝大多数加工企业只有依赖脱毛剂。松香曾经是普遍使用的脱毛剂，但对人体健康具有潜在的危害。2009年，我国颁布《食品安全法》，禁止在畜禽加工生产中使用松香。

为解决畜禽屠宰加工过程中的脱毛难题，不含松香成分的畜禽脱毛剂的研发越来越为相关领域研究人员所重视。松香甘油酯是我国目前允许使用的畜禽脱毛剂，但作为一种合成的酯类物质，松香甘油酯有可能在反复的脱毛过程中发生水解产生游离的松香，其安全性隐患同样值得考虑。以石蜡为主要原料的畜禽屠宰加工脱毛剂，也得到了人们的广泛关注。这类脱毛剂以石蜡为主要原料，通过和其它的助剂如增粘剂、增韧剂、分散剂等在高温下混合制得。但是，石蜡缺少韧性、脆而易碎，同时其粘附性能不理想，所以以石蜡为主要成分的脱毛剂必须辅以增粘剂（如聚（异）丁烯、顺（反）聚丁二烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等）、增韧剂（聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、聚苯乙烯等），还需要添加分散剂（如脂肪酸金属盐、季铵盐、司盘等），通过物理方法对石蜡进行改性，改善石蜡的粘附特性。物理共混改性石蜡，由于可能出现共混体系不同元素之间的不相容，其各元素的比例直接影响体系的力学性能，并最终影响工艺的可操作性和产品质量（均匀性和一致性）。

石蜡等蜡类物质的化学改性有氧化改性、氯化改性、接枝改性等，是通过化学的方法改善蜡类物质的乳化、润滑、粘附、亲和等特性，已广泛用于轻工、塑料、橡胶、农业等行业。化学改性蜡类物质可以为畜禽屠宰企业提供一种全新的、并且安全高效的畜禽屠宰加工脱毛剂。

发明内容

本发明的目的在于：针对畜禽屠宰加工企业，提供一种无安全隐患的新型畜禽屠宰加工脱毛剂的生产方法。

本发明包括以下步骤：

1）于氮气保护下，将石蜡混合物和马来酸酐在引发剂存在下进行接枝反应，制得改性石蜡；所述石蜡混合物由石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡组成；

2）将改性石蜡与助剂熔融共混，制得畜禽屠宰加工脱毛剂。

本发明制备的畜禽屠宰加工脱毛剂的创新点、优势：

1、本发明制备的畜禽屠宰加工脱毛剂，不含松香及其衍生物，具有良好的热稳定性、安全性，是一种新型、安全、高效畜禽屠宰加工脱毛剂。

2、本发明中的改性石蜡不同于物理共混改性石蜡，是通过化学方法改性蜡类物质，将马来酸酐接枝到聚合烷烃和烯烃上，兼具极性基团羰基和烷烃及烯烃非极性链段，很好地实现了粘附强度和韧性的完美结合，具有广阔的应用前景。

3、本发明中的改性石蜡制造工艺是在适当条件下的自由基聚合反应，工艺简单，生产条件要求低，便于推广普及。

4、本发明制备的畜禽屠宰加工脱毛剂熔化温度为65～90℃，可用于畜禽屠宰加工，如鸭、鹅及猪头、猪爪等的二次脱毛工序。

接枝反应是自由基引发的反应，如果反应温度过低，引发剂的半衰期太长，反应时间过长，降低生产效率；如果反应温度太高，引发剂的分解速度过快，导致接枝反应速度提高的同时交联反应速度急剧上升，影响产品的最终接枝率。本发明优选接枝反应的温度条件为130～170℃，反应时间60～150 min，可以获得理想的马来酸酐接枝率，以及较好的生产效率。

另外，本发明共混的温度条件为120～155℃，经过30～60 min后冷却取得畜禽屠宰加工脱毛剂。共混条件对于助剂在改性石蜡中充分分散、中和未反应的马来酸酐（聚马来酸酐）的酸性、以及进一步改善改性石蜡在低温时的韧性至关重要。共混温度过低时，工艺操作难度大，生产效率低。但由于共混反应不再有N₂保护，过高的温度导致产品色泽加深，产品质量下降。本发明优选的共混温度和时间，较好地兼顾了产品质量和生产效率之间的关系。

所述石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡分别占石蜡混合物总质量的40～60%、30～50%和5～20%。石蜡的主要成分是C17-35的饱和直链烷烃，熔化温度47℃～64℃；微晶石蜡的主要成分是C31-70的饱和支链烷烃，熔化温度60℃～90℃；聚乙烯蜡熔化温度92℃～120℃。石蜡熔化温度较低，而聚乙烯蜡的熔化温度较高，均不利于畜禽屠宰脱毛操作，但三者适当比例的混合可以获得理想的适于脱毛工序的温度；另一方面，石蜡、微晶蜡与聚乙烯蜡相比，接枝马来酸酐的难度相对较大，适当增加混合物中石蜡和微晶蜡的比例可以提高其马来酸酐的接枝率，从而获得理想的改性石蜡的粘附特性。本发明优选的石蜡混合物的比例，使得最终的脱毛剂的熔化温度处在65℃～90℃，并且具有优良脱毛效果。

所述马来酸酐与石蜡混合物总质量的混合比为2～8∶100。马来酸酐的用量对于改性石蜡的接枝率以及产品色泽、最终产品的粘附特性均有显著影响。马来酸酐用量的增加，有利于提高产物接枝率；但随着用量进一步增加，接枝效率逐渐下降，马来酸酐自聚、分解现象愈加严重，导致产品色泽加深，产物交联程度加大，最终产品的粘附性下降。本发明优选的马来酸酐比例确保制得的改性石蜡具有理想的粘附特性以及产品色泽。

所述引发剂为二叔丁基过氧化物或叔丁基过氧化氢，引发剂与石蜡混合物总质量的混合比为0.2～1∶100。二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物及叔丁基过氧化氢等是接枝反应常用的自由基引发剂。二异丙苯分解产生难闻的气味，而过氧化苯甲酰热分解产物继续反应产生有色物质；二叔丁基过氧化物和叔丁基过氧化氢分解产物主要是叔丁醇和少量丙酮，无腐蚀性，对设备要求不高，本发明选择二叔丁基过氧化物和叔丁基过氧化氢作为接枝反应的引发剂。引发剂的用量不仅与接枝率大小密切相关，也影响交联反应的程度。本发明设定的引发剂用量可以获得理想的改性石蜡接枝率，并将交联反应控制在合理的范围，确保最终的脱毛剂的质量。

本发明所述助剂由硬脂肪酸钙和碳酸钙组成，硬脂肪酸钙和碳酸钙与石蜡混合物总质量的混合比分别为0.2～1∶100和2～6∶100。硬脂酸钙在本发明中主要用于改良改性石蜡的韧性，但其用量在改变韧性的同时也影响粘附特性；碳酸钙在本发明中用于pH调节，通过中和未反应的马来酸酐调节产品的pH值。本发明优选的助剂的使用量对于最终产品优良的脱毛效果同样至关重要。

附图说明

图1为石蜡混合物接枝反应前后的红外图谱。

具体实施方式

实施例1：

将48重量份的石蜡、36份微晶石蜡、16份聚乙烯蜡和4份马来酸酐加入至反应釜中加热熔化，通入N₂保护，加入0.28份二叔丁基过氧化物，升温至156℃，以40 r/min转速搅拌，反应90 min，取得改性石蜡。

取2g改性石蜡放入含70ml二甲苯的烧瓶中，加热回流，将溶有改性石蜡的混合溶液倒入过量丙酮沉淀出接枝物，抽滤并真空干燥，制得纯化的改性石蜡（未反应的马来酸酐单体或聚合物已被去除）。

分别取石蜡混合物和纯化后的改性石蜡进行红外图谱分析，见图1所示：图中，曲线A代表石蜡混合物、曲线B代表纯化后的改性石蜡。

由图1可见：在纯化后的改性石蜡的1780cm-1处出现羰基（-CO-）伸缩振动吸收峰，表明石蜡混合物已成功接枝马来酸酐。

将改性石蜡温度降至142℃，加入0.25份硬脂酸钙和4份碳酸钙，以60 r/min转速搅拌，熔融共混40 min，冷却后放料，得产品，其熔化温度为83℃。

实施例2：

将55份的石蜡、38份微晶石蜡、7份聚乙烯蜡和6份马来酸酐加入至反应釜中加热熔化，通入N₂保护，加入0.36份叔丁基过氧化氢，升温至142℃，以75 r/min转速搅拌，反应75 min；将温度降至135℃，加入0.30份硬脂酸钙和6份碳酸钙，以80 r/min转速搅拌，熔融共混35 min后冷却、放料，得产品，其熔化温度为72℃。

实施例3：

将43份的石蜡、48份微晶石蜡、9份聚乙烯蜡和3份马来酸酐加入至反应釜中加热熔化，通入N₂保护，加入0.26份叔丁基过氧化氢，升温至148℃，以60 r/min转速搅拌，反应100 min；将温度降至140℃，加入0.35份硬脂酸钙和3份碳酸钙，以65 r/min转速搅拌，熔融共混30 min后冷却、放料，得产品，其熔化温度为75℃。

为了验证权利要求书上的各成分用量范围、及温度范围，还完成了大量的应用实施例，表1是部分实施例的相关信息。

表1 部分实施例的工艺参数、条件及产品熔化温度*

*各反应物料单位为质量份数，温度单位为℃，时间单位为min。

**DBP，二叔丁基过氧化物；THBP，叔丁基过氧化氢。

Claims (1)

1.一种畜禽屠宰加工脱毛剂的生产方法，包括以下步骤：

1）于氮气保护下，将石蜡混合物和马来酸酐在引发剂存在下进行接枝反应，制得改性石蜡；所述石蜡混合物由石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡组成；所述接枝反应的温度条件为130～170℃，反应时间60～150 min；

2）将改性石蜡与助剂熔融共混，制得畜禽屠宰加工脱毛剂；

其特征在于所述共混的温度条件为120～155℃，经过30～60 min后冷却取得畜禽屠宰加工脱毛剂；

所述石蜡、微晶石蜡和聚乙烯蜡分别占石蜡混合物总质量的40～60%、30～50%和5～20%；

所述马来酸酐与石蜡混合物总质量的混合比为2～8∶100；

所述引发剂为二叔丁基过氧化物或叔丁基过氧化氢，引发剂与石蜡混合物总质量的混合比为0.2～1∶100；

所述助剂由硬脂肪酸钙和碳酸钙组成，硬脂肪酸钙和碳酸钙与石蜡混合物总质量的混合比分别为0.2～1∶100和2～6∶100。