CN117258746A - 一种多功能吸附剂及其介入活性包装气体的匹配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能吸附剂及其介入活性包装气体的匹配方法，属于吸附剂技术领域；本发明可以大幅的缩短吸憋时间与真空时间，为食品生产厂家自动化作业，提供了时间和空间，也节约了企业的运营成本，同时该方法不仅不提高食品包装环境的温度和湿度，还能够降低包装环境的水分值，使食品保鲜更有效、更安全。
Description
技术领域
本发明涉及吸附剂技术领域，更具体地说，它涉及一种多功能吸附剂及其介入活性包装气体的匹配方法。
背景技术
目前市场上的食品，特别是炒货包装，为了防止炒货食品出现油脂氧化、霉变、脱皮分层而导致食品安全和消费者的体验，都采用置放脱氧剂包装方式，另外，炒货食品生产厂家通过置放食品用吸氧剂，吸收食品袋内的氧，使食品包装袋产生负压而达到“吸瘪”状态，可以直观的判断食品包装袋是否热封严密可靠。
经验证，食品包装袋要想达到“吸瘪”状态，其袋内的气体体积必须下降到总体积的15％左右，达到“真空”状态，其袋内的气体体积必须下降到总体积的20％左右。标准气体中的氧气浓度为20.9％，要想把食品包装袋内的体积下降到15％左右，食品用脱氧剂需要吸收标准气体中15％左右的氧气。根据脱氧剂的反应机理，吸收15％左右氧气所需要的时间为6-10小时，吸收标准气体中20％左右的氧气时间为12-18小时。自动生产线的生产的产品在6小时内，由于直观看不到产品“吸瘪”状态而无法将包装好的食品直接装箱。对于大型生产厂家(比如洽洽，金鸽等)，产能无法得到及时释放，则需要较大仓储空间和较多的人力资源的投入，大幅度增加了企业运营成本。
为避免出现以上情况，一般会采用加速食品用脱氧剂的反应速度方案，但是，脱氧剂在快速反应的过程中，会释放大量的热(最高温度可达60℃以上)，同时释放出一定的游离水，导致脱氧剂周边的炒货食品出现高热高潮湿不良现象，不仅导致加速了炒货食品的油脂氧化，过氧化值超标，同时降低了坚果炒货原本设计的口感，同时，给食品安全带来了隐患。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多功能吸附剂及其介入活性包装气体的匹配方法，用于解决上述技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多功能吸附剂，该多功能吸附剂由以下步骤制备得到：
步骤A1：分别将含有氢氧根离子的化合物和含有钠离子的化合物置于溶液中搅拌均匀，形成第一混合物；
步骤A2：在一次性还原铁中加入碱性颗粒、岩质硅、高分子树脂、含有氯离子化合物，充分搅拌均匀，形成第二混合物；
步骤A3：将第一混合物和第二混合物进行充分的混合后，再进行静置和定量包装，最终形成多功能吸附剂。
作为本发明进一步的方案，所述步骤A1中含有氢氧根离子的化合物为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或多种组合；含有钠离子的化合物为硝酸钠、氯化钠、碳酸钠中的一种或多种组合；所述步骤A1中的溶液为水。
作为本发明进一步的方案，第一混合物中的成分按质量份数计为：水5-15份、氢氧根离子化合物0.5-3份和含有钠离子化合物1-5份。
作为本发明进一步的方案，所述步骤A2中一次性还原铁粉目数为60-200；碱性颗粒为氢氧化钙；岩质硅为硅藻土或蒙脱石；高分子树脂为聚丙烯酰胺；含有氯离子化合物为氯化钙、氯化镁、氯化钾中的一种或多种组合。
作为本发明进一步的方案，第二混合物中的成分按质量份数计为：铁30-50份、碱性颗粒5-20份、岩质硅5-25份、高分子树脂1-5份和含有氯离子化合物5-15份。
一种多功能吸附剂的介入活性包装气体的匹配方法，包括如下步骤：
步骤B1：根据多功能吸附剂、食品保鲜、生产需求及吸附时产生的不利因素，选定介入气体；
步骤B2：将介入气体分组分别进行平行试验；
步骤B3：在常温常压下，将重量相等的各组待试验用品分别装入包装袋内，在每袋中置放入相同重量的多功能吸附剂和电子温湿度检测仪后封好口；
步骤B4：在每个袋的顶端贴上自粘式密封硅胶皮，用针筒分别将每个包装袋内气体抽出，使包装袋呈真空状，计算使包装袋内二氧化碳浓度梯度分别10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％时的二氧化碳量，将所需的二氧化碳充入包装袋内，再充入空气，直至包装袋内气体达到预设总体积；
步骤B5：根据吸瘪状态和真空状态时间与袋内介入气体浓度结果，最终确定介入气体的种类以及最佳浓度。
作为本发明进一步的方案，选定的介入气体为二氧化碳，且二氧化碳的最佳浓度为60％-80％。
与现有方案相比，本发明的有益效果：
本发明提供一种多功能吸附剂制备方法及其介入活性包装气体的匹配方法，可以大幅的缩短吸憋时间与真空时间，为食品生产厂家自动化作业，提供了时间和空间，也节约了企业的运营成本，同时该方法不仅不提高食品包装环境的温度和湿度，还能够降低包装环境的水分值，使食品保鲜更有效、更安全。
附图说明
图1为吸憋状态时间与袋内二氧化碳浓度关系曲线图。
图2为空状时间与袋内二氧化碳浓度关系曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
本发明为一种多功能吸附剂，该多功能吸附剂由以下步骤制备得到：
步骤A1：分别将含有氢氧根离子的化合物和含有钠离子的化合物置于溶液中搅拌均匀，形成第一混合物；
步骤A2：在一次性还原铁中加入碱性颗粒、岩质硅、高分子树脂、含有氯离子化合物，充分搅拌均匀，形成第二混合物；
步骤A3：将第一混合物和第二混合物进行充分的混合后，再进行静置和定量包装，最终形成多功能吸附剂。
步骤A1中含有氢氧根离子的化合物为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或多种组合；含有钠离子的化合物为硝酸钠、氯化钠、碳酸钠中的一种或多种组合。
步骤A1中的溶液为水。
具体的，第一混合物中的成分按质量份数计为：水5-15份、氢氧根离子化合物0.5-3份和含有钠离子化合物1-5份。
步骤A2中一次性还原铁粉目数为60-200；碱性颗粒为氢氧化钙；岩质硅为硅藻土或蒙脱石；高分子树脂为聚丙烯酰胺；含有氯离子化合物为氯化钙、氯化镁、氯化钾中的一种或多种组合。
具体的，第二混合物中的成分按质量份数计为：铁30-50份、碱性颗粒5-20份、岩质硅5-25份、高分子树脂1-5份和含有氯离子化合物5-15份。
实施例2
一种多功能吸附剂的介入活性包装气体的匹配方法，包括以下步骤：
步骤B1：根据多功能吸附剂、食品保鲜、生产需求及吸附时产生的不利因素，选定介入气体；
步骤B2：将介入气体分组分别进行平行试验；
步骤B3：在常温常压下，将重量相等的各组待试验用品分别装入包装袋内，在每袋中置放入相同重量的多功能吸附剂和电子温湿度检测仪后封好口；
步骤B4：在每个袋的顶端贴上自粘式密封硅胶皮，用针筒分别将每个包装袋内气体抽出，使包装袋呈真空状，计算使包装袋内二氧化碳浓度梯度分别10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％时的二氧化碳量，将所需的二氧化碳充入包装袋内，再充入空气，直至包装袋内气体达到预设总体积；
步骤B5：根据吸瘪状态和真空状态时间与袋内介入气体浓度结果，最终确定介入气体的种类以及最佳浓度。
根据平行试验法的结果确定最终选定的介入气体为二氧化碳，且二氧化碳的最佳浓度为60％-80％。
A组实验：
对于介入气体的匹配方法，采用平行试验法进行确定，具体实施方式如下：
1、当介入气体为氧气、二氧化碳或氮气时；
结合多功能吸附剂、食品保鲜、生产需求及吸附时产生的不利因素，优选二氧化碳气体介入；
二氧化碳气体的体积分数梯度分别为：10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％进行平行试验。
2、介入不同梯度二氧化碳气体时的“吸瘪”状态、真空状态所需时间的试验；
2.1、试验环境：常温常压
2.2、试验设备与材料：500m l刻度针筒；瓜子；30*20cm的KOPP包装袋；5克多功能吸附剂、二氧化碳气体瓶、自粘式密封硅胶皮、残氧顶空分析仪、电子温湿度检测仪；
2.3、试验方法
2.3.1、根据市场在用产品模拟称取瓜子285克27等份，分别装入27个尺寸为30*20cm的KOPP包装袋内，在每袋中置放重量为5克的多功能吸附剂和电子温湿度检测仪后封好口；
2.3.2、每3个为一平行组，序列为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9，共9组，每组序列为A1-1、A1-2、A1-3…以此类推；
2.3.3、在每个袋的顶端贴上自粘式密封硅胶皮，用500m l刻度针筒，分别将每个包装袋内气体抽出，使包装袋呈“真空状”；设定包装袋的气体总体积为200m l；计算使包装袋内二氧化碳浓度梯度分别10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％时的二氧化碳量；将所需的二氧化碳充入包装袋内，再充入空气，直至包装袋内气体总体积为200ml；
2.4、“吸瘪”状态和真空状态平行试验结果见表一；
表一
此时吸憋状态时间与袋内二氧化碳浓度关系曲线图见图1；真空状时间与袋内二氧化碳浓度关系曲线图见图2；
2.5、包装袋内温湿度变化数据见表二。
表二
A组实验的结论：
二氧化碳浓度越高的食品包装，其“吸瘪”状态和真空状态所需要的时间越短；根据目前市场上使用的包装设备，自动化生产时，充入包装袋内的二氧化碳的浓度在50％-85％之间，为满足自动化包装生产时间需要，食品袋内充入二氧化碳浓度，优选60％-80％；试验过程中，食品袋内温度、湿度差别不大，二氧化碳浓度越高，湿度略微偏低一点。
B组实验：
现在市场使用的瓜子脱氧剂的“吸瘪”状态、真空状态所需时间的试验：
1、试验环境：常温常压。
2、试验设备与材料：瓜子；30*20cm的KOPP包装袋；5克脱氧剂、残氧顶空分析仪、电子温湿度检测仪。
3、试验方法
3.1、称取285克瓜子3份，分别放入规格为30*20的KOPP包装袋中，置放5克脱氧剂和电子温湿度检测仪并封好口；
3.2、每3个为一平行组，序列为B1、B2、B3，共3组，每组序列为B1-1、B1-2、B1-3…以此类推；
3.3、“吸瘪”状态和真空状态平行试验结果见表三；
表三3.4、包装袋内温湿度变化数据见表四；
表四
需要注意的是，温度是包装袋内的最高温度，湿度是最终包装内的最高湿度。
通过A组与B组的实验，一种多功能吸附剂及其介入活性包装气体的匹配方法可以大幅的缩短吸憋时间与真空时间，为食品生产厂家自动化作业，提供了时间和空间，也节约了企业的运营成本；通过该方法不仅不提高食品包装环境的温度和湿度，还能够降低包装环境的水分值，使食品保鲜更有效、更安全。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种多功能吸附剂，其特征在于，该多功能吸附剂由以下步骤制备得到：
步骤A1：分别将含有氢氧根离子的化合物和含有钠离子的化合物置于溶液中搅拌均匀，形成第一混合物；
步骤A2：在一次性还原铁中加入碱性颗粒、岩质硅、高分子树脂、含有氯离子化合物，充分搅拌均匀，形成第二混合物；
步骤A3：将第一混合物和第二混合物进行充分的混合后，再进行静置和定量包装，最终形成多功能吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种多功能吸附剂，其特征在于，所述步骤A1中含有氢氧根离子的化合物为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或多种组合；含有钠离子的化合物为硝酸钠、氯化钠、碳酸钠中的一种或多种组合；所述步骤A1中的溶液为水。
3.根据权利要求1所述的一种多功能吸附剂，其特征在于，第一混合物中的成分按质量份数计为：水5-15份、氢氧根离子化合物0.5-3份和含有钠离子化合物1-5份。
4.根据权利要求1所述的一种多功能吸附剂，其特征在于，所述步骤A2中一次性还原铁粉目数为60-200；碱性颗粒为氢氧化钙；岩质硅为硅藻土或蒙脱石；高分子树脂为聚丙烯酰胺；含有氯离子化合物为氯化钙、氯化镁、氯化钾中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的一种多功能吸附剂，其特征在于，第二混合物中的成分按质量份数计为：铁30-50份、碱性颗粒5-20份、岩质硅5-25份、高分子树脂1-5份和含有氯离子化合物5-15份。
6.一种多功能吸附剂的介入活性包装气体的匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤B1：根据多功能吸附剂、食品保鲜、生产需求及吸附时产生的不利因素，选定介入气体；
步骤B2：将介入气体分组分别进行平行试验；
步骤B3：在常温常压下，将重量相等的各组待试验用品分别装入包装袋内，在每袋中置放入相同重量的多功能吸附剂和电子温湿度检测仪后封好口；
步骤B4：在每个袋的顶端贴上自粘式密封硅胶皮，用针筒分别将每个包装袋内气体抽出，使包装袋呈真空状，计算使包装袋内二氧化碳浓度梯度分别10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％时的二氧化碳量，将所需的二氧化碳充入包装袋内，再充入空气，直至包装袋内气体达到预设总体积；
步骤B5：根据吸瘪状态和真空状态时间与袋内介入气体浓度结果，最终确定介入气体的种类以及最佳浓度。
7.根据权利要求6所述的一种多功能吸附剂的介入活性包装气体的匹配方法，其特征在于，选定的介入气体为二氧化碳，且二氧化碳的最佳浓度为60％-80％。
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