CN113812456A - 一种负载稀土矿物保鲜粉组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种负载稀土矿物保鲜粉组合物及其制备方法,包括如下重量百分比的组分:负载氧化铈的羟基磷灰石粉55‑65wt%,沸石粉15‑20wt%,电气石粉5‑10wt%,木炭粉4‑6wt%,高岭土粉0‑10wt%,硅藻土粉0‑10wt%,凹凸棒粉0‑5wt%。本发明中的羟基磷灰石粉的多孔结构具有吸附性、抗菌性和释放远红外等功能,与具有氧化催化和杀菌功能的氧化铈协同作用,能够增加对乙烯和有毒气体的吸收转换作用,同时配伍其它功能填料,能显著延长果蔬产品的保鲜期效。
Description
技术领域
本发明属于保鲜材料技术领域,具体涉及一种负载稀土矿物保鲜粉组合物及其制备方法。
背景技术
依据我国国策,中国城镇化人口比例需要不断增加,迁往城镇人口数量将越来越多,农村务农人口逐渐减少。此外,随着中国经济技术的不断发展,人均收入逐渐提高,人们对健康饮食的理念也发生变化,越来越重视摄入食品的品质,果蔬类产品是日常必备食品。因此人们对新鲜度要求越来越高,这就要求果蔬产品从产地至城镇运输过程必须保持足够的新鲜度,变质损坏率越低越好。
果蔬在储存、运输时借助呼吸作用维持生命运动,吸进氧气,呼出二氧化碳,产生乙烯气体,而导致果蔬变质的主要因素正是乙烯气体。乙烯是一种气态的果蔬激素,能够调节果蔬的生长、发育和衰老,如果不及时处理乙烯,累积的乙烯会进一步加速果蔬呼吸作用,产生更多乙烯。当乙烯浓度达到一定水平时,就会不可逆转的启动果蔬后熟,加速衰老和腐烂,因此,及时处理乙烯成份成为人们保鲜的主要手段。
现有技术中,处理乙烯的主要方式是利用矿物粉吸收乙烯,实现对果蔬的延长保鲜。CN 109056410 A公开了瓦楞纸内部用可吸收乙烯的水果保鲜涂层及其制备方法,将纳米蒙脱石和沸石进行一系列的激活处理,利用纳米蒙脱石和沸石吸附铁盐,利用释放出的铁离子吸收水果散发出来的乙烯气体,此外,加入的丁香精油具有天然的抗菌效果,延长水果的保鲜时间。CN 106720268 A公开了以沸石、活性炭、蛭石、分子筛、活性白土、硅藻土、凹凸棒土、膨胀珍珠岩等为载体材料,负载有饱和高猛酸钾的多孔材料具有吸收和清除乙烯、甲醛、硫化物及多种碳酸气体等作用,能大大提高了香蕉的贮运保鲜期。这些技术方案具有吸收氧化杀菌作用,但成份均涉及有机类挥发化合物,并且有些操作较为繁琐。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种负载稀土矿物保鲜粉组合物。
本发明的另一目的在于提供上述负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备方法。
本发明的技术方案如下:
一种负载稀土矿物保鲜粉组合物,包括如下重量百分比的组分:
其中,负载氧化铈的羟基磷灰石粉由包括质量比为120-180:20-30:575-660的羟基磷灰石、氧化铈和去离子水在内的原料制成,且氧化铈负载于羟基磷灰石颗粒的多孔结构中。
在本发明的一个优选实施方案中,由如下重量百分比的组分组成:
进一步优选的,由如下重量百分比的组分组成:
进一步优选的,由如下重量百分比的组分组成:
进一步优选的,由如下重量百分比的组分组成:
在本发明的一个优选实施方案中,所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉的制备方法包括如下步骤:
(1)将120-180重量份羟基磷灰石分散于500-570重量份的去离子水中,获得羟基磷灰石分散液;
(2)将20-30重量份氧化铈分散于75-90重量份的去离子水中,获得氧化铈分散液;
(3)室温下将步骤(2)所得的氧化铈分散液边搅拌边缓慢加入步骤(1)所得的羟基磷灰石分散液中,然后用盐酸调节pH至4.5-5.5,室温搅拌反应60-120min,然后依次经抽滤和去离子水洗涤后,进行干燥;
(4)将步骤(3)所得的物料经捣碎研磨后进行煅烧,即得所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉。
进一步优选的,所述干燥的温度为100-105℃,时间为5-8h。
进一步优选的,所述煅烧的温度为300-400℃,时间为10-30min。
本发明的另一技术方案如下:
上述负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将除所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉以外的组分充分混合;
(2)将所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉加入步骤(1)所得的物料中进行充分混合,即得。
在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(1)中的混合的转速为1500-300r/min,时间为10-20min;所述步骤(2)中的混合的转速为1000-1500r/min,时间为10-20min;所述步骤(1)中的混合的转速高于所述步骤(2)中的混合的转速。
本发明的有益效果是:
1、本发明在羟基磷灰石粉多孔结构中负载稀土氧化铈,将羟基磷灰石的吸附性、抗菌性和释放远红外等功能与氧化铈的氧化、催化、杀菌等功能有机结合,在羟基磷灰石粉体表面即可对果蔬释放出乙烯和有害气体进行吸收、氧化、催化、杀菌,及时高效调节果蔬所处的空气环境,该负载体较羟基磷灰石和稀土氧化铈的简单物理混合的作用有显著提高,同时配伍其它功能填料,能更好的延长果蔬产品保鲜期效。
2、本发明中的沸石粉、凹凸棒粉、木炭、硅藻土具有吸附功能,能有效吸收果蔬释放出的乙烯和其它有害气体。
3、本发明中的电气石粉具有吸湿,抗菌,远红外发射和产生负离子等功能,起到辅助杀菌的作用。
4、本发明中的高岭土显著增强填料的强度。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
(1)负载氧化铈的羟基磷灰石粉的制备:
a、将150g羟基磷灰石粉加入于500g去离子水中,在600r/min,搅拌75min,获得羟基磷灰石分散液;
b、将25g氯化铈分散于75g去离子水中,在500r/min,搅拌40min,获得氯化铈分散液;
c、室温下,在600r/min搅拌状态下将100g氯化铈分散液缓慢加入到650g羟基磷灰石分散液中,用0.1mol/L盐酸将pH值调节至5,搅拌60min;然后依次经抽滤和去离子水洗涤3次后,放入105℃烘箱中干燥5h;
d、将步骤c所得的物料捣碎研磨至平均粒径325目,然后放入300℃马弗炉中煅烧30min,即可获得负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体。
(2)负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备:
称取下表1中除羟基磷灰石以外的各种粉料加入混料机中,以1500r/min的分散速度分散15min,再加入下表1中负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体,以1200r/min的分散速度分散10min,即成。
表1各种填料粉的添加量
(3)淀粉胶的制备:
将上述负载稀土矿物保鲜粉组合物以10wt%的含量加入至淀粉胶中,搅拌均匀,选择在承重15kg纸箱上按8-12g/m2胶量施胶于瓦楞纸板上,获得保鲜功能纸箱;同时,进行同等条件的未改性羟基磷灰石粉和氧化铈对比实验(即将上述负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体等量替换为平均粒径基本相同的羟基磷灰石粉和氧化铈的物理混合物,该物理混合物中的羟基磷石灰粉和氧化铈的量与制备本实施例中的负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体中的原料中的羟基磷石灰粉和氧化铈的量相同),并对进行保鲜测试,结果如下表2所示:
表2对黄瓜保鲜效果对比结果
纸箱 | 温度/℃ | 湿度/% | 保鲜时间/d |
本实施例制得的淀粉胶加工的瓦楞纸箱 | 10-15 | 85-95 | 30-40 |
含上述物理混合物的淀粉胶加工的瓦楞纸箱 | 10-15 | 85-95 | 15-20 |
普通纸箱 | 10-15 | 85-95 | 10-15 |
实施例2
(1)负载氧化铈的羟基磷灰石粉的制备:
a、将120g羟基磷灰石粉加入于530g去离子水中,在800r/min,搅拌90min,获得羟基磷灰石分散液;
b、将20g氯化铈分散于80g去离子水中,在400r/min,搅拌30min,获得氯化铈分散液;
c、室温下,在800r/min搅拌状态下将100g氯化铈分散液缓慢加入到650g羟基磷灰石分散液中,用0.1mol/L盐酸将pH值调节至4.5,搅拌90min;然后依次经抽滤和去离子水洗涤3次,放入105℃烘箱中干燥6.5h;
d、将步骤c所得的物料捣碎研磨后放入350℃马弗炉中煅烧20min,即可获得负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体。
(2)负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备:
称取下表3中除羟基磷灰石以外的各种粉料加入混料机中,以3000r/min的分散速度分散10min,再加入下表3中负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体,以1500r/min的分散速度分散15min,即成。
表3各种填料粉的添加量
名称 | 重量/kg | 重量百分比/wt% |
负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体 | 60 | 60 |
沸石粉 | 20 | 20 |
电气石粉 | 5 | 5 |
木炭粉 | 5 | 5 |
硅藻土粉 | 10 | 10 |
(3)保鲜粉袋的制备:
将上述负载稀土矿物保鲜粉组合物30g加入无纺布袋中制成保鲜粉袋,然后放置纸箱中,并对纸箱进行保鲜测试,同时,进行同等条件的未改性羟基磷灰石粉和氧化铈对比实验,即将上述负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体等量替换为平均粒径基本相同的羟基磷灰石粉和氧化铈的物理混合物,该物理混合物中的羟基磷石灰粉和氧化铈的量与制备本实施例中的负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体中的原料中的羟基磷石灰粉和氧化铈的量相同,结果如下表4所示:
表4对水蜜桃保鲜效果对比结果
纸箱 | 温度/℃ | 湿度/% | 保鲜时间/d |
放置本实施例的保鲜粉袋的纸箱 | 25-35 | 85-90 | 10-13 |
放置含上述物理混合物的保鲜粉袋的纸箱 | 25-35 | 85-90 | 7-8 |
普通纸箱 | 25-35 | 85-90 | 3-5 |
实施例3
(1)负载氧化铈的羟基磷灰石粉的制备:
a、将180g羟基磷灰石粉加入于570g去离子水中,在1000r/min,搅拌75min,获得羟基磷灰石分散液;
b、将30g氯化铈分散于90g去离子水中,在600r/min,搅拌50min,获得氯化铈分散液;
c、室温下,在700r/min搅拌状态下将120g氯化铈分散液缓慢加入到700g羟基磷灰石分散液中,用0.1mol/L盐酸将pH值调节至5.5,搅拌60min;然后依次经抽滤和去离子水洗涤4次,放入105℃烘箱中干燥8h;
d、将步骤c所得的物料捣碎研磨后放入400℃马弗炉中煅烧10min,即可获得负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体。
(2)负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备:
称取下表5中除羟基磷灰石以外的各种粉料加入混料机中,以2200r/min的分散速度分散20min,再加入下表5中负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体,以1000r/min的分散速度分散20min,即成。
表5各种填料粉的添加量
名称 | 重量/kg | 重量百分比/wt% |
负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体 | 65 | 65 |
沸石粉 | 20 | 20 |
电气石粉 | 5 | 5 |
木炭粉 | 5 | 5 |
高岭土粉 | 5 | 5 |
(3)保鲜粉袋的制备:
将上述负载稀土矿物保鲜粉组合物30g加入无纺布袋中制成保鲜粉袋,然后放置纸箱中,并对纸箱进行保鲜测试,,同时,进行同等条件的未改性羟基磷灰石粉和氧化铈对比实验,即将上述负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体等量替换为平均粒径基本相同的羟基磷灰石粉和氧化铈的物理混合物,该物理混合物中的羟基磷石灰粉和氧化铈的量与制备本实施例中的负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体中的原料中的羟基磷石灰粉和氧化铈的量相同,结果如下表6和表7所示:
表6对黄瓜保鲜效果对比结果
表7对水蜜桃保鲜效果对比结果
纸箱 | 温度/℃ | 湿度/% | 保鲜时间/d |
含本实施例的保鲜粉袋的纸箱 | 25-35 | 85-90 | 12-15 |
含未改性羟基磷灰石粉保鲜粉袋的纸箱 | 25-35 | 85-90 | 7-8 |
普通纸箱 | 25-35 | 85-90 | 3-5 |
对比例1
(1)同实施例1。
(2)负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备:
称取下表8中除羟基磷灰石以外的各种粉料加入混料机中,以1500r/min的分散速度分散15min,再加入下表8中负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体,以1200r/min的分散速度分散10min,即成。
表8各种填料粉的添加量
名称 | 重量/kg | 重量百分比/wt% |
负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体 | 45 | 45 |
沸石粉 | 15 | 15 |
凹凸棒粉 | 10 | 10 |
电气石粉 | 15 | 15 |
高岭土 | 10 | 10 |
木炭粉 | 5 | 5 |
(3)淀粉胶的制备:
同实施例1,获得保鲜功能纸箱,并对进行保鲜测试,结果如下表9所示:
表9对黄瓜保鲜效果对比结果
纸箱 | 温度/℃ | 湿度/% | 保鲜时间/d |
本对比例制得的淀粉胶加工的瓦楞纸箱 | 10-15 | 85-95 | 12-17 |
普通纸箱 | 10-15 | 85-95 | 10-15 |
对比例2
(1)同实施例3。
(2)负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备:
称取下表10中除羟基磷灰石以外的各种粉料加入混料机中,以2200r/min的分散速度分散20min,再加入下表5中负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体,以1000r/min的分散速度分散20min,即成。
表10各种填料粉的添加量
名称 | 重量/kg | 重量百分比/wt% |
负载氧化铈的羟基磷灰石粉粉体 | 75 | 75 |
沸石粉 | 10 | 10 |
电气石粉 | 5 | 5 |
木炭粉 | 5 | 5 |
高岭土粉 | 5 | 5 |
(3)保鲜粉袋的制备:
将上述负载稀土矿物保鲜粉组合物30g加入无纺布袋中制成保鲜粉袋,然后放置纸箱中,并对纸箱进行保鲜测试,结果如下表11和表12所示:
表11对黄瓜保鲜效果对比结果
纸箱 | 温度/℃ | 湿度/% | 保鲜时间/d |
放置本对比例的保鲜粉袋的纸箱 | 10-15 | 85-95 | 13-18 |
普通纸箱 | 10-15 | 85-95 | 10-15 |
表12对水蜜桃保鲜效果对比结果
纸箱 | 温度/℃ | 湿度/% | 保鲜时间/d |
放置本对比例的保鲜粉袋的纸箱 | 25-35 | 85-90 | 3-7 |
普通纸箱 | 25-35 | 85-90 | 3-5 |
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的一种负载稀土矿物保鲜粉组合物,其特征在于:所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉的制备方法包括如下步骤:
(1)将120-180重量份羟基磷灰石分散于500-570重量份的去离子水中,获得羟基磷灰石分散液;
(2)将20-30重量份氧化铈分散于75-90重量份的去离子水中,获得氧化铈分散液;
(3)室温下将步骤(2)所得的氧化铈分散液边搅拌边缓慢加入步骤(1)所得的羟基磷灰石分散液中,然后用盐酸调节pH至4.5-5.5,室温搅拌反应60-120min,然后依次经抽滤和去离子水洗涤后,进行干燥;
(4)将步骤(3)所得的物料经捣碎研磨后进行煅烧,即得所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉。
7.如权利要求6所述的一种负载稀土矿物保鲜粉组合物,其特征在于:所述干燥的温度为100-105℃,时间为5-8h。
8.如权利要求6所述的一种负载稀土矿物保鲜粉组合物,其特征在于:所述煅烧的温度为300-400℃,时间为10-30min。
9.权利要求1至8中任一权利要求所述的负载稀土矿物保鲜粉组合物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)将除所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉以外的组分充分混合;
(2)将所述负载氧化铈的羟基磷灰石粉加入步骤(1)所得的物料中进行充分混合,即得。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的混合的转速为1500-300r/min,时间为10-20min;所述步骤(2)中的混合的转速为1000-1500r/min,时间为10-20min;所述步骤(1)中的混合的转速高于所述步骤(2)中的混合的转速。
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