CN111019190A - 一种天然橡胶乳保鲜组合物及天然橡胶乳保鲜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天然橡胶乳保鲜组合物，其包含橡胶叶发酵液和甘露醇。该橡胶叶发酵液通过本发明特别配制的发酵剂由橡胶叶发酵而成，富含抗菌活性物质，可以保护天然橡胶乳免受细菌等微生物的影响，避免天然橡胶乳pH值下降所引起的橡胶乳凝固、水胶分离、腐败、变臭、变质等变化。同时，甘露醇具有很好的抗凝固作用。本发明的天然橡胶乳保鲜组合物不含氨水，不影响胶农和制胶工人的身体健康，对环境友好，并且生产成本低。

Description

一种天然橡胶乳保鲜组合物及天然橡胶乳保鲜方法

技术领域

本申请涉及橡胶技术领域，具体涉及一种天然橡胶乳保鲜组合物以及采用该天然橡胶乳保鲜组合物对天然橡胶乳进行保鲜的方法。

背景技术

天然橡胶乳是橡胶树割胶时流出的乳白色液体，外观与牛奶相似。天然橡胶乳的成分十分复杂，除含橡胶烃和水之外，还含有丰富的蛋白质、糖类、类脂物、无机盐、酶等非橡胶物质。橡胶乳的pH值对其稳定性有很大的影响。新鲜橡胶乳呈中性，稍有弱碱性倾向，pH值为7-7.2。经过数小时至十多个小时，由于橡胶乳中细菌和酶的影响，pH值会降低而变为酸性，引起橡胶乳凝固、水胶分离、腐败、变臭、变质等变化，造成橡胶乳原料质量的下降。天然橡胶乳的保鲜和抗凝固问题一直是世界天然橡胶加工的难题。

为解决这一难题，天然橡胶加工业内主要采用在天然橡胶乳中加入氨水，使pH值提高，以便天然橡胶乳能较长时间地保存。但是，氨水存在许多缺点。首先，氨有挥发性、腐蚀性、刺激性，对人有毒有害。氨吸入后对鼻、喉和肺有刺激性，引起咳嗽、气短和哮喘等，可因喉头水肿而窒息死亡，可发生肺水肿引起死亡；氨水溅入眼内，可造成严重损害，甚至导致失明；皮肤接触可致灼伤；反复低浓度接触，可引起支气管炎等慢性危害。因此，氨水的使用严重损害胶农和制胶工人的身体健康。其次，氨水储运成本高，危险性大，含氨废水排放污染环境。再次，氨会使天然橡胶乳品质下降，干胶含量也降低，不利于工业化生产。而且，加氨量少，达不到保鲜的目的，而加氨量高，一方面增加生产成本，浪费后续加工中和氨的用酸量，更主要影响胶乳的凝固、橡胶的干燥和最终产品质量。同时，在加氨后通常采用甲酸或硫酸固化技术，又会造成以下问题：甲酸和硫酸刺激性、腐蚀性强，对人体和环境造成伤害；易造成橡胶分子被氧化而破坏橡胶质量；含酸的废水的处理加大了生产成本。

因此，橡胶工业领域需要一种安全环保的天然橡胶乳保鲜剂和保鲜方法。

发明内容

本发明的目的在于杜绝在天然橡胶乳保鲜剂中使用氨水，为解决天然橡胶乳的保鲜和抗凝固问题提出一种创新性的安全环保的解决方案。

本发明的目的通过以下技术方案来实现。

在第一方面，本发明提供一种天然橡胶乳保鲜组合物，该天然橡胶乳保鲜组合物包含橡胶叶发酵液和甘露醇。

进一步地，以该天然橡胶乳保鲜组合物的总重量为100重量％计，甘露醇的含量为0.1-1重量％。

进一步地，该橡胶叶发酵液通过用于激活微生物生长的发酵剂与橡胶叶发酵来制备，该发酵剂按其与该橡胶叶的总重量计包含以下组分：环丙氨嗪0.02-0.03％、硫酸铜0.2-0.4％、硫酸锌0.6-0.8％、硫酸亚铁0.3-0.6％、氯化钴0.6-0.7％、食用盐0.1-0.2％、小苏打0.3-0.4％、葡萄糖粉0.5-1.5％。

进一步地，该发酵剂通过包括以下步骤的方法制备而成：

(1)将环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴分别进行热处理脱水；

(2)将经热处理脱水的环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴与食盐、葡萄糖粉和小苏打按重量百分比混合并研磨；

(3)将所得混合物在恒温、隔氧、避光条件下干燥，制得该发酵剂。

进一步地，在该发酵剂的制备方法的步骤(1)中，环丙氨嗪在140-150℃的温度下热处理脱水100-120分钟，硫酸铜在85-95℃的温度下热处理脱水75-85分钟，硫酸锌在95-100℃的温度下热处理脱水100-120分钟，硫酸亚铁在100-120℃的温度下热处理脱水60-70分钟，氯化钴在135-145℃的温度下热处理脱水140-150分钟。

进一步地，在该发酵剂的制备方法的步骤(2)中，该研磨为研磨至300目。

进一步地，在该发酵剂的制备方法的步骤(3)中，该干燥在55-65℃下进行30-35小时。

进一步地，该橡胶叶发酵液的发酵制备方法包括以下步骤：

(1)准备该发酵剂与该橡胶叶，其中该发酵剂与该橡胶叶的重量比为(2.62-4.83):(97.38-95.17)；

(2)将该发酵剂溶解于适量的水中形成发酵剂水溶液；

(3)用清水洗涤橡胶叶，以去除橡胶叶上的灰尘和杂菌，然后将橡胶叶粉碎成橡胶叶粉；

(4)按该橡胶叶粉的重量计加入1-2倍重量的水，然后加入该发酵剂水溶液，混合均匀形成混合料；

(5)将该混合料置于恒温恒湿室内发酵室中，在32℃-35℃的温度、70％-90％的湿度下厌氧避光发酵10-15天；

(6)将经发酵的混合料进行压滤，再经微滤，得到滤液，然后将滤液进行高压灭菌，得到该橡胶叶发酵液。

在第二方面，本发明提供一种天然橡胶乳保鲜方法，该方法包括向天然橡胶乳中加入本发明第一方面的天然橡胶乳保鲜组合物。

进一步地，按100重量份的该天然橡胶乳计，所述天然橡胶乳保鲜组合物的添加量为1-5重量份。

本发明的有益效果：

本发明的天然橡胶乳保鲜组合物的一个独特创新点在于包含橡胶叶发酵液和甘露醇。橡胶叶发酵液由橡胶叶发酵而成，富含枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)所产生的抗菌活性物质，可以保护天然橡胶乳免受细菌等微生物的影响，避免天然橡胶乳pH值下降所引起的橡胶乳凝固、水胶分离、腐败、变臭、变质等变化。同时，甘露醇具有很好的抗凝固作用，能使保存后的天然橡胶乳具有很好的流动性，降低后续加工难度。

本发明的天然橡胶乳保鲜组合物不含氨水，杜绝了现有的天然橡胶乳保鲜剂中使用氨水所造成的诸多问题，同时杜绝了现有的天然橡胶乳保鲜方法中因使用氨水而必须使用甲酸或硫酸所伴随的诸多问题，不影响胶农和制胶工人的身体健康，对环境友好。

本发明的天然橡胶乳保鲜组合物的另一个独特创新点在于橡胶叶发酵液的制备中使用本发明人特别配制的发酵剂，用量少，能迅速大量激活橡胶叶具有的内生枯草芽孢杆菌等细菌，不需要额外添加菌种，生产成本低。

本发明的天然橡胶乳保鲜组合物中的橡胶叶发酵液采用橡胶叶发酵制备，便于就地取材，实现橡胶树综合利用，减少资源浪费，降低生产成本。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种天然橡胶乳保鲜组合物，该天然橡胶乳保鲜组合物包含橡胶叶发酵液和甘露醇。进一步地，以该天然橡胶乳保鲜组合物的总重量为100重量％计，甘露醇的含量为0.1-1重量％。

本发明的天然橡胶乳保鲜组合物的一个独特创新点在于包含橡胶叶发酵液和甘露醇，橡胶叶发酵液由橡胶叶发酵而成。已有研究者发现橡胶树中的内生枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)可以产生抗菌活性物质。参见例如樊兰艳，“橡胶树枯草芽孢杆菌Czk1抑菌活性物质的理化性质”，热带生物学报，2013,4(1)。橡胶叶具有内生枯草芽孢杆菌，但其丰度有限，按常规发酵方法繁殖速度和数量有限，达不到快速增殖枯草芽孢杆菌以大量产生抗菌活性物质的目的。本发明的另一个独特创新点在于橡胶叶发酵液的制备中使用本发明人特别配制的发酵剂。本发明中使用的发酵剂主要由一些常规化学药剂经特殊的处理制作而成，用量少，能迅速大量激活橡胶叶具有内生枯草芽孢杆菌等细菌，不需要额外添加菌种，生产成本低。

橡胶叶具有的内生枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在发酵过程中产生大量的抗菌活性物质，因此橡胶叶发酵液富含这些抗菌活性物质。向天然橡胶乳中加入天然橡胶保鲜组合物，可以保护天然橡胶乳免受细菌等微生物的影响，避免天然橡胶乳pH值下降所引起的橡胶乳凝固、水胶分离、腐败、变臭、变质等变化。同时，甘露醇具有很好的抗凝固作用，能使保存后的天然橡胶乳具有很好的流动性，降低后续加工难度。

具体地，该橡胶叶发酵液通过用于激活微生物生长的发酵剂与橡胶叶发酵来制备，该发酵剂按其与该橡胶叶的总重量计包含以下组分：环丙氨嗪0.02-0.03％、硫酸铜0.2-0.4％、硫酸锌0.6-0.8％、硫酸亚铁0.3-0.6％、氯化钴0.6-0.7％、食用盐0.1-0.2％、小苏打0.3-0.4％、葡萄糖粉0.5-1.5％。

进一步地，该发酵剂通过包括以下步骤的方法制备而成：

(1)将环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴分别进行热处理脱水；

(2)将经热处理脱水的环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴与食盐、葡萄糖粉和小苏打按重量百分比混合并研磨；

(3)将所得混合物在恒温、隔氧、避光条件下干燥，制得该发酵剂。

进一步地，在该发酵剂的制备方法的步骤(1)中，环丙氨嗪在140-150℃的温度下热处理脱水100-120分钟，硫酸铜在85-95℃的温度下热处理脱水75-85分钟，硫酸锌在95-100℃的温度下热处理脱水100-120分钟，硫酸亚铁在100-120℃的温度下热处理脱水60-70分钟，氯化钴在135-145℃的温度下热处理脱水140-150分钟。

进一步地，在该发酵剂的制备方法的步骤(2)中，该研磨为研磨至300目。

进一步地，在该发酵剂的制备方法的步骤(3)中，该干燥在55-65℃下进行30-35小时。

经处理后制备的该发酵剂pH值在6.5-8.5之间。

用本发明人开发的该特殊发酵剂可以将橡胶叶进行发酵制作橡胶叶发酵液。具体地，该橡胶叶发酵液的发酵制备方法包括以下步骤：

(1)准备该发酵剂与该橡胶叶，其中该发酵剂与该橡胶叶的重量比为(2.62-4.83):(97.38-95.17)；

(2)将该发酵剂溶解于适量的水中形成发酵剂水溶液；

(3)用清水洗涤橡胶叶，以去除橡胶叶上的灰尘和杂菌，然后将橡胶叶粉碎成橡胶叶粉；

(4)按该橡胶叶粉的重量计加入1-2倍重量的水，然后加入该发酵剂水溶液，混合均匀形成混合料；

(5)将该混合料置于恒温恒湿室内发酵室中，在32℃-35℃的温度、70％-90％的湿度下厌氧避光发酵10-15天；

(6)将经发酵的混合料进行压滤，再经微滤，得到滤液，然后将滤液进行高压灭菌，得到该橡胶叶发酵液。

环丙氨嗪本身为消毒剂，对人无害，经过上述发酵剂制备方法处理后保留微弱的消毒功能，能抑制经清洗的橡胶叶中可能残存的杂菌，但具有孢子的枯草芽孢杆菌不受影响。因此，在橡胶叶发酵液的发酵制备中，橡胶叶的内生枯草芽孢杆菌在该发酵剂的激活下快速生长，并进而产生大量的抗菌活性物质。

由于该发酵剂具有很强的微生物生长激活能力，因此用量很少，按其与橡胶叶的混合物的重量计，最低2.62重量％的用量、至多4.83重量％的用量即可达到激活效果。

橡胶叶发酵液采用橡胶叶发酵制备，便于就地取材，实现橡胶树综合利用，减少资源浪费，降低生产成本。

为了增大发酵反应面积和提高反应速度，通常要将橡胶叶粉碎，更优选研磨成细粉，例如粒度为1mm以下的细粉。为了便于研磨，橡胶叶的水分含量宜在10％以下。如果水分含量过高，可以先进行干燥再研磨。

通常，发酵时间10-15天即可制成橡胶叶发酵液，为了提高发酵度，发酵时间可以延长至15-20天，更优选发酵时间为20-30天。

发酵后，将经发酵的混合料放入压滤机中进行压滤，使得橡胶叶发酵液渗析出来，得到渗析液。然后对渗析液进行过滤，去除渗析液中存在的颗粒物，得到澄清的滤液。可以使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤。然后按常规的微生物高压灭菌方法对滤液进行高压灭菌，得到橡胶叶发酵液。一般地，在温度121℃、压力0.12MPa的条件下高压灭菌8-10分钟。

在第二方面，本发明提供一种天然橡胶乳保鲜方法，该方法包括向天然橡胶乳中加入本发明第一方面的天然橡胶乳保鲜组合物。

进一步地，按100重量份的该天然橡胶乳计，该天然橡胶乳保鲜组合物的添加量为1-5重量份。

本发明的天然橡胶乳保鲜方法可以使胶乳在常温下保存半年至一年的时间仍保持天然橡胶乳的清香，而不出现变质发臭的现象。

本发明的天然橡胶乳保鲜组合物不含氨水，因此用其对天然橡胶乳进行保鲜，可以杜绝现有的天然橡胶乳保鲜剂中使用氨水所造成的诸多问题，同时杜绝现有的天然橡胶乳保鲜方法中因使用氨水而必须使用甲酸或硫酸所伴随的诸多问题，不影响胶农和制胶工人的身体健康，对环境友好。

以下通过具体实施例和试验例对本发明作进一步的举例说明。这些实施例和试验例是示例性的，并不意在以任何方式限制本发明。

实施例1

称取环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴各1g。将环丙氨嗪在烘箱中在145℃的温度下热处理脱水110分钟，将硫酸铜在烘箱中在90℃的温度下热处理脱水80分钟，将硫酸锌在烘箱中在95℃的温度下热处理脱水110分钟，将硫酸亚铁在烘箱中在110℃的温度下热处理脱水65分钟，将氯化钴在烘箱中在140℃的温度下热处理脱水145分钟。

称取0.3g经热处理脱水的环丙氨嗪、4g经热处理脱水的硫酸铜、8g经热处理脱水的硫酸锌、5g经热处理脱水的硫酸亚铁、7g经热处理脱水的氯化钴，另外称取2g食用盐、4g小苏打和12g葡萄糖粉，将这些组分混合在一起，用研钵充分研磨，过300目筛。然后，将筛过的粉末混合物在烘箱中在65℃下隔氧、避光干燥32小时，制得发酵剂。

取制得的发酵剂30g，加入大约100ml水中，溶解形成发酵剂水溶液。取足量的橡胶叶，用清水充分洗涤橡胶叶，以去除橡胶叶上的灰尘和杂菌。然后将橡胶叶干燥至水分含量在10％以下，用粉碎机粉碎后，再用研磨机研磨成粒度为1mm以下的细粉。称取970g细粉，加入大约1500ml水，然后加入发酵剂水溶液，充分搅拌均匀，调成混合料。将该混合料置于恒温恒湿室内发酵室中，在35℃的温度、80％的湿度下厌氧避光发酵10天。然后将经发酵的混合料放入压滤机(杭州埃克森压滤机有限公司)中进行压滤，使得橡胶叶发酵液渗析出来，得到渗析液。然后使用孔径为0.2μm的陶瓷微滤膜(国初科技厦门有限公司)对渗析液进行过滤，去除渗析液中存在的颗粒物，得到澄清的滤液。然后将滤液在温度121℃、压力0.12MPa的条件下高压灭菌10分钟，得到橡胶叶发酵液。

称取99.9g制得的橡胶叶发酵液，再称取0.1g甘露醇，加入到橡胶叶发酵液，充分搅拌均匀，得到100g天然橡胶乳保鲜组合物。

实施例2

本实施例的橡胶叶发酵液的制备与实施例1相同。然后，称取99.5g制得的橡胶叶发酵液，再称取0.5g甘露醇，加入到橡胶叶发酵液，充分搅拌均匀，得到100g天然橡胶乳保鲜组合物。

实施例3

本实施例的橡胶叶发酵液的制备与实施例1相同。然后，称取99g制得的橡胶叶发酵液，再称取1g甘露醇，加入到橡胶叶发酵液，充分搅拌均匀，得到100g天然橡胶乳保鲜组合物。

试验例

采用实施例1至3制得的天然橡胶乳保鲜组合物，在海南省某橡胶厂进行试验。取新采集的天然橡胶乳，分成四等份样品装在大烧杯中，每份样品1000g。向第一份样品中加入50g实施例1制得的天然橡胶乳保鲜组合物，向第二份样品中加入25g实施例2制得的天然橡胶乳保鲜组合物，向第三份样品中加入10g实施例1制得的天然橡胶乳保鲜组合物。天然橡胶乳中加入天然橡胶乳保鲜组合物后用玻璃棒充分混合均匀。第四份样品中不加入天然橡胶乳保鲜组合物，作为对照。另外每份样品中加入5g橡胶防老剂MB以防止天然橡胶乳发生化学老化反应。

将四个装有样品的大烧杯用保鲜膜封口，置于化验室室温条件下放置，每半月目测和嗅闻样品进行观察比较。观察发现，在半个月时，对照样品即有些微发臭，在1个月时对照样品有明显发臭并有橡胶乳凝固现象，而三份添加了天然橡胶乳保鲜组合物的样品直到6个月时间仍保持天然橡胶乳的清香味，到大约12月时才稍有发臭和凝固现象。本试验证实了本发明的天然橡胶乳保鲜组合物具有良好的天然橡胶乳保鲜效果。

以上应用了具体实例对本发明进行了阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。本发明所属技术领域的技术人员依据本发明的构思，还可以做出若干简单推演、变形或替换。这些推演、变形或替换方案也落入本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，所述天然橡胶乳保鲜组合物包含橡胶叶发酵液和甘露醇。

2.根据权利要求1所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，以所述天然橡胶乳保鲜组合物的总重量为100重量％计，所述甘露醇的含量为0.1-1重量％。

3.根据权利要求1或2所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，所述橡胶叶发酵液通过用于激活微生物生长的发酵剂与橡胶叶发酵来制备，所述发酵剂按其与所述橡胶叶的总重量计包含以下组分：环丙氨嗪0.02-0.03％、硫酸铜0.2-0.4％、硫酸锌0.6-0.8％、硫酸亚铁0.3-0.6％、氯化钴0.6-0.7％、食用盐0.1-0.2％、小苏打0.3-0.4％、葡萄糖粉0.5-1.5％。

4.根据权利要求3所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，所述发酵剂通过包括以下步骤的方法制备而成：

(1)将环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴分别进行热处理脱水；

(2)将经热处理脱水的环丙氨嗪、硫酸铜、硫酸锌、硫酸亚铁和氯化钴与食盐、葡萄糖粉和小苏打按重量百分比混合并研磨；

(3)将所得混合物在恒温、隔氧、避光条件下干燥，制得所述发酵剂。

5.根据权利要求4所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，在步骤(1)中，环丙氨嗪在140-150℃的温度下热处理脱水100-120分钟，硫酸铜在85-95℃的温度下热处理脱水75-85分钟，硫酸锌在95-100℃的温度下热处理脱水100-120分钟，硫酸亚铁在100-120℃的温度下热处理脱水60-70分钟，氯化钴在135-145℃的温度下热处理脱水140-150分钟。

6.根据权利要求4所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，在步骤(2)中，所述研磨为研磨至300目。

7.根据权利要求4所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，在步骤(3)中，所述干燥在55-65℃下进行30-35小时。

8.根据权利要求3所述的天然橡胶乳保鲜组合物，其特征在于，所述橡胶叶发酵液的发酵制备方法包括以下步骤：

(1)准备所述发酵剂与所述橡胶叶，其中所述发酵剂与所述橡胶叶的重量比为(2.62-4.83):(97.38-95.17)；

(2)将所述发酵剂溶解于适量的水中形成发酵剂水溶液；

(3)用清水洗涤橡胶叶，以去除橡胶叶上的灰尘和杂菌，然后将橡胶叶粉碎成橡胶叶粉；

(4)按所述橡胶叶粉的重量计加入1-2倍重量的水，然后加入所述发酵剂水溶液，混合均匀形成混合料；

(5)将所述混合料置于恒温恒湿室内发酵室中，在32℃-35℃的温度、70％-90％的湿度下厌氧避光发酵10-15天；

(6)将经发酵的混合料进行压滤，再经微滤，得到滤液，然后将滤液进行高压灭菌，得到所述橡胶叶发酵液。

9.一种天然橡胶乳保鲜方法，其特征在于，所述方法包括向天然橡胶乳中加入根据权利要求1-8中任一项所述的天然橡胶乳保鲜组合物。

10.根据权利要求9所述的天然橡胶乳保鲜方法，其特征在于，按100重量份的所述天然橡胶乳计，所述天然橡胶乳保鲜组合物的添加量为1-5重量份。