CN116473117A - 一种成品粮用气调保鲜剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及粮食储存领域，具体公开了一种成品粮用气调保鲜剂及其制备方法。成品粮用气调保鲜剂，包括如下重量份的组分：铁粉40‑60份；活性炭粉3‑5份；盐3‑5份；释水剂20‑30份；所述释水剂的制备方法如下：吸水：将吸湿剂和水按照1:(1‑1.5)的质量比进行混合，再分为60‑80wt%的组分A和20‑40wt%的组分B，组分B备用；包衣：将组分A浸入植物精油中，持续1‑10min后取出备用。本申请通过延长水分释出周期，延缓水分释出，使得水分不会短时间内集中参与铁粉与氧气的反应，进而延缓产热速率，故本申请可实现彻底降低氧气含量的同时不会导致温度过度升高。
Description
技术领域
本申请涉及粮食储存的领域，更具体的说，它涉及一种成品粮用气调保鲜剂及其制备方法。
背景技术
气调保鲜剂具有改变仓储环境的气体成分，将仓储环境调控在低氧状态的作用，有利于中药材、烟草、坚果、茶叶、五谷杂粮等干货贮藏。
公开号为CN1759681A的中国专利公开了一种绿色多功能烟叶杀虫防霉剂，该杀虫防霉剂的组成及重量百分含量为吸氧剂10-90％，保湿剂1-30％，阴极材料0.1-20％，延缓剂0.1-10％，盐0.1-30％，水1－-0％。吸氧剂选自黄铁矿粉或还原铁粉，保湿剂选自珍珠岩粉或膨润土，阴极材料选自炭粉、铜粉、铜盐或铅盐，延缓剂选自亚硫酸盐、抗坏血酸或盐酸羟胺，盐选自氯化物或硫酸盐。
上述专利所公开的防霉剂便属于气调保鲜剂，吸氧剂发生吸氧腐蚀，消耗空气中的氧气，起到杀虫、防霉的作用。而于大米、面粉等袋装成品粮的储存需要彻底降低氧气含量至2％以下，且气氛调控过程中温度和湿度不能过度升高。
该气调保鲜剂实施时发现并不能很好的适用于大米、面粉等袋装成品粮的仓储保存，原因在于：气调保鲜剂投放完成的短时间内，吸氧剂与水的反应较为剧烈，以铁粉为例，铁粉与水和氧气反应，得到氢氧化铁，产生大量的热，导致温度快速上升，又由于温度的升高，氢氧化铁部分脱水，产生氧化铁和水，水分的再产生不利于成品粮的储存。若是为了减少产热，减少气调保鲜剂的投放量，又会导致氧气含量降低不彻底。
发明内容
为了实现彻底降低氧气含量且不会导致温度过度升高，本申请提供一种成品粮用气调保鲜剂及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种成品粮用气调保鲜剂，采用如下技术方案：
一种成品粮用气调保鲜剂，包括如下重量份的组分：
铁粉40-60份；
活性炭粉3-5份；
盐3-5份；
释水剂20-30份；
所述释水剂的制备方法如下：
吸水：将吸湿剂和水按照1:(1-1.5)的质量比进行混合，再分为60-80wt％的组分A和20-40wt％的组分B，组分B备用；
包衣：将组分A浸入植物精油中，持续1-10min后取出备用。
通过采用上述技术方案，利用电化学腐蚀的原理，铁粉与水和氧气反应，得到氢氧化铁，消耗环境中的氧气，进而有利于成品粮的仓储保存。
其中，利用吸湿剂作为水的载体，充分吸收水分，使得水分可缓慢释放出以用于铁粉氧化反应。更为重要的是，大部分吸水后的吸湿剂外表面浸润植物精油后，形成一层薄薄的油膜，阻碍水分的释放。
包衣步骤具有如下优点：其一、气调保鲜剂投放完成后，植物精油因其挥发性强，油膜会逐渐消失，延长水分释出周期，进而使得水分不会短时间内集中参与铁粉与氧气的反应，故不容易出现短时间内产热过高的情况，通过延缓产热速率的方式，本申请实现彻底降低氧气含量的同时不会导致温度过度升高；其二、植物精油挥发后具有一定的杀虫抑菌作用，有利于成品粮保存。
可选的，所述释水剂的制备方法还包括设置改性步骤，其具体过程如下：将吸湿剂加入到5wt％KH570溶液中，高速搅拌5-10min后升温至50-60℃，再保温15-20min，最后过滤、烘干，得到改性吸湿剂。
通过采用上述技术方案，吸湿剂经过KH570表面处理后，亲油性有所改善，以便于植物精油浸润吸湿剂表面而形成油膜。
需要说明的是，相比于为了提高分散性而进行的改性，本申请吸湿剂的改性时间较短且KH570溶液的浓度较低，使得改性步骤对吸湿剂吸水性的影响尽可能的减小，以保证其能够吸收足够的水分。
可选的，所述吸湿剂的制备过程如下：
先将蛭石浸入盐酸溶液中，升温至70-80℃，持续搅拌30-50min后捞出、水洗、烘干，最后进行焙烧，得到吸湿剂。
通过采用上述技术方案，蛭石经过酸改性，呈现多孔的特征，比表面积提高，具有优异的吸水性，重量吸水率超过200％，即便后续经过KH570改性处理，其仍旧能满足目标吸水要求。
可选的，所述包衣步骤中，组分A等质量比分为多份，各份组分A浸泡植物精油的时间各不相同。
可选的，组分A等质量比分为5份，各份组分A浸泡植物精油的时间依次为1min、3min、5min、7min、10min。
通过采用上述技术方案，一般来说，浸泡植物精油的时间长，表面形成的油膜相对较厚，使多份组分A具有不同厚度的油膜，因此气调保鲜剂使用过程中，不同释水剂的水分释放周期进一步明显错开，有利于水分缓缓释出，保证温度不会过度升高。
可选的，所述植物精油为百里香精油。
通过采用上述技术方案，百里香精油具有优异的驱虫、防腐作用，挥发后有利于成品粮的保存。
可选的，所述盐为氯化物或硫酸盐。
第二方面，本申请提供一种成品粮用气调保鲜剂的制备方法，采用如下技术方案：一种成品粮用气调保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：按配方所需重量份，先将组分B与铁粉、活性炭粉和盐进行搅拌混合，再加入组分A，搅拌混合后密封保存备用。
通过采用上述技术方案，后加入组分A，有利于降低搅拌过程对于油膜的破坏程度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
通过释水剂的设置，延长水分释出周期，延缓水分释出，使得水分不会短时间内集中参与铁粉与氧气的反应，进而延缓产热速率，故本申请可实现彻底降低氧气含量的同时不会导致温度过度升高，有利于成品粮储存。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
本申请的实施例采用如下原料：
铁粉为还原铁粉，粒径为100目；蛭石粒径为100目。
制备例1：
吸湿剂的制备过程如下：
按照每升盐酸溶液100g蛭石的比例，将蛭石浸入盐酸溶液中，盐酸浓度为1mol/L，升温至70℃，持续搅拌50min后捞出、水洗、烘干，最后于800℃下焙烧30s，得到吸湿剂。
制备例2：
吸湿剂的制备过程如下：
按照每升盐酸溶液100g蛭石的比例，将蛭石浸入盐酸溶液中，盐酸浓度为1mol/L，升温至80℃，持续搅拌30min后捞出、水洗、烘干，最后于800℃下焙烧30s，得到吸湿剂。
制备例3：
吸湿剂的制备过程如下：
按照每升盐酸溶液100g蛭石的比例，将蛭石浸入盐酸溶液中，盐酸浓度为1mol/L，升温至75℃，持续搅拌40min后捞出、水洗、烘干，最后于800℃下焙烧30s，得到吸湿剂。
制备例4：
改性吸湿剂的制备过程如下：
将制备例3制得的吸湿剂加入到5wt％KH570溶液中，以2000r/min高速搅拌5min后升温至50℃，再保温15min，最后过滤、烘干，得到改性吸湿剂。
制备例5：
改性吸湿剂的制备过程如下：
将制备例3制得的吸湿剂加入到5wt％KH570溶液中，以2000r/min高速搅拌10min后升温至60℃，再保温20min，最后过滤、烘干，得到改性吸湿剂。
制备例6：
改性吸湿剂的制备过程如下：
将制备例3制得的吸湿剂加入到5wt％KH570溶液中，以2000r/min高速搅拌8min后升温至55℃，再保温18min，最后过滤、烘干，得到改性吸湿剂。
实施例1：
一种成品粮用气调保鲜剂，包括如下质量的组分：
铁粉40kg；
活性炭粉3kg；
氯化钠3kg；
释水剂20kg。
释水剂的制备方法如下：
吸水：将膨胀蛭石和水按照1:1的质量比进行混合，待膨胀蛭石完全吸收水后，再分为12kg的组分A和8kg的组分B，组分B备用；
包衣：按照每升百里香精油200g组分A的比例，将组分A浸入百里香精油中，持续5min后取出，沥掉多余的百里香精油后密封存放备用。
需要说明的是，组分B与未包衣前的组分A质量之和即为释水剂的添加量。
一种成品粮用气调保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：按配方所需重量，先将组分B与铁粉、活性炭粉和氯化钠进行搅拌混合，再加入经过包衣的组分A，搅拌混合后密封保存备用。
实施例2：
一种成品粮用气调保鲜剂，包括如下质量的组分：
铁粉60kg；
活性炭粉5kg；
硫酸钠5kg；
释水剂30kg。
释水剂的制备方法如下：
吸水：将膨胀蛭石和水按照1:1.5的质量比进行混合，待膨胀蛭石完全吸收水后，再分为24kg的组分A和6kg的组分B，组分B备用；
包衣：按照每升百里香精油200g组分A的比例，将组分A浸入百里香精油中，持续5min后取出，沥掉多余的百里香精油后密封存放备用。
需要说明的是，组分B与未包衣前的组分A质量之和即为释水剂的添加量。
一种成品粮用气调保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：按配方所需重量，先将组分B与铁粉、活性炭粉和硫酸钠进行搅拌混合，再加入经过包衣的组分A，搅拌混合后密封保存备用。
实施例3：
一种成品粮用气调保鲜剂，包括如下质量的组分：
铁粉50kg；
活性炭粉4kg；
氯化钠4kg；
释水剂25kg。
释水剂的制备方法如下：
吸水：将膨胀蛭石和水按照1:1.2的质量比进行混合，待膨胀蛭石完全吸收水后，再分为17.5kg的组分A和7.5kg的组分B，组分B备用；
包衣：按照每升百里香精油200g组分A的比例，将组分A浸入百里香精油中，持续5min后取出，沥掉多余的百里香精油后密封存放备用。
需要说明的是，组分B与未包衣前的组分A质量之和即为释水剂的添加量。
一种成品粮用气调保鲜剂的制备方法，包括如下步骤：按配方所需重量，先将组分B与铁粉、活性炭粉和氯化钠进行搅拌混合，再加入经过包衣的组分A，搅拌混合后密封保存备用。
实施例4：
与实施例3的区别仅在于，膨胀蛭石替换为制备例1制得的吸湿剂。
实施例5：
与实施例3的区别仅在于，膨胀蛭石替换为制备例2制得的吸湿剂。
实施例6：
与实施例3的区别仅在于，膨胀蛭石替换为制备例3制得的吸湿剂。
实施例7：
与实施例3的区别仅在于，膨胀蛭石替换为制备例4制得的改性吸湿剂。
实施例8：
与实施例3的区别仅在于，膨胀蛭石替换为制备例5制得的改性吸湿剂。
实施例9：
与实施例3的区别仅在于，膨胀蛭石替换为制备例6制得的改性吸湿剂。
实施例10：
与实施例9的区别仅在于，包衣步骤中，17.5kg组分A等质量比分为5份，每份3.5kg。5份组分A浸泡植物精油的时间依次为1min、3min、5min、7min、10min，浸泡完成后各自密封存放备用。
气调保鲜剂制备时，待需要投入组分A时，5份组分A一同加入搅拌混合。
对比例1：
与实施例3的区别仅在于，释水剂均为组分B，即不进行包衣步骤。
应用例：
一种成品粮用气调保鲜剂的使用说明：
步骤一，选择高阻隔性的密封薄膜，制作成适合承装10kg大米的包装；
步骤二，往步骤一制得的包装内填装10kg大米，再投放1包10g气调保鲜剂；
步骤三，挤出大米包装的多余空气，热封开口，形成密封储存环境。
性能检测：
参照上述应用例，对实施例1-3、实施例10和对比例1制得的气调保鲜剂进行试验，室温为25℃，每隔1h对包装内部温度进行检测，观察温度变化曲线，并记录1h、2h、4h、8h、12h、24h的温度于表1中；另外，12h后每隔一小时对包装内部氧气含量进行检测，记录氧气浓度降低至2％以下的时间，所得结果见表1。
表1成品粮用气调保鲜剂的性能检测结果表
通过表1分析可得：
1、气调保鲜剂在使用过程中，包装内部温度呈抛物线变化，随着投放后吸氧反应进行，产生大量的热，包装内部温度不断上升，达到最高温度后随着包装内氧气逐渐减少，反应温度逐渐降低至环境温度。
2、结合实施例1-3和对比例1的检测结果可见，本申请实施例的气调保鲜剂约4h达到接近30℃的温度高点，氧气浓度降低至2％需要超过60h，而以往的气调保鲜剂约2h便达到接近50℃的温度高点，氧气浓度降低至2％约需要23h。
结合实施例1-3和对比例1的检测结果分析可知，本申请实施例的气调保鲜剂通过控制水分的释出，使得反应速率大幅下降，进而延缓热量的产生，使得短时间内不会过度产热，因此实施例1-3的温度高点要明显低于对比例1，实施例1-3降氧时间要长于对比例1。
3、结合实施例1-3的检测结果分析可知，实施例2的温度变化曲线最平缓，原因在于释水剂中的组分A占比较高，反应速率控制的较好；
4、结合实施例3和实施例10的检测结果可见，通过对膨胀蛭石改性且组分A分批次浸泡精油，进一步明显延缓反应进行，温度高点进一步降低，对粮食的稳定储存具有积极意义。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
铁粉 40-60份；
活性炭粉 3-5份；
盐 3-5份；
释水剂 20-30份；
所述释水剂的制备方法如下：
吸水：将吸湿剂和水按照1:(1-1.5)的质量比进行混合，再分为60-80wt%的组分A和20-40wt%的组分B，组分B备用；
包衣：将组分A浸入植物精油中，持续1-10min后取出备用。
2.根据权利要求1所述的一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于：所述释水剂的制备方法还包括设置改性步骤，其具体过程如下：将吸湿剂加入到5wt%KH570溶液中，高速搅拌5-10min后升温至50-60℃，再保温15-20min，最后过滤、烘干，得到改性吸湿剂。
3.根据权利要求2所述的一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于： 所述吸湿剂的制备过程如下：
先将蛭石浸入盐酸溶液中，升温至70-80℃，持续搅拌30-50min后捞出、水洗、烘干，最后进行焙烧，得到吸湿剂。
4.根据权利要求1所述的一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于：所述包衣步骤中，组分A等质量比分为多份，各份组分A浸泡植物精油的时间各不相同。
5.根据权利要求4所述的一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于：组分A等质量比分为5份，各份组分A浸泡植物精油的时间依次为1min、3min、5min、7min、10min。
6.根据权利要求1所述的一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于：所述植物精油为百里香精油。
7.根据权利要求1所述的一种成品粮用气调保鲜剂，其特征在于：所述盐为氯化物或硫酸盐。
8.一种权利要求1至7任一项所述的成品粮用气调保鲜剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按配方所需重量份，先将组分B与铁粉、活性炭粉和盐进行搅拌混合，再加入组分A，搅拌混合后密封保存备用。
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|---|---|---|---|
| CN202310449371.7A CN116473117A (zh) | 2023-04-25 | 2023-04-25 | 一种成品粮用气调保鲜剂及其制备方法 |
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2023
- 2023-04-25 CN CN202310449371.7A patent/CN116473117A/zh active Pending
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