脱氧剂及其生产工艺技术领域
本发明涉及食品安全领域,更具体地说,它涉及一种脱氧剂及其生产工艺。
背景技术
脱氧剂又叫除氧剂,通过脱氧剂与氧气快速化学反应除去包装或容器中的游离氧,使储藏物处于无氧环境中,抑制好氧微生物和虫害的危害,防止品质氧化裂变,以达到安全储藏的目的。脱氧剂分为两大类:无机类材料形成的脱氧剂和有机类材料形成的脱氧剂,近年来无机物系列发展特快。从成本、安全性方面考虑,在气调储粮中应用较多的脱氧剂为无机材料的铁系脱氧剂。
现有无机铁系脱氧剂为实现气调包装内的氧气浓度快速达到安全值范围,一般是通过提高催化剂的含量及铁粉的含量来实现:如中国专利《铁系脱氧剂》(公开号:CN87105536),公开了一种铁系脱氧剂,其包括70%以上的活性炭;又如中国专利申请《耐湿性脱氧剂》(公开号:CN101304806A),公开了一种铁系脱氧剂,其包括80%以上的铁粉。但是,该种配方存在以下问题,70%以上的活性炭,将会导致催化反应速度增加,但是造成内部水分的蒸发以及温度的上升;所以需要一种在脱氧剂中保持内部水分的成分。
现有技术中,申请号为“201310414041.0”的发明专利公布了一种铁系脱氧剂,其在脱氧剂中加入了高吸水性树脂,通过高吸水性树脂减少了发热时造成的水分流失;同时在食物储存的中后期,吸收外部水汽,防止食物变质;但是该种发明专利中添加了而过多的催化剂和填充剂,造成了生产工序的复杂化和生产成本的增加,而且其脱氧效果不佳。
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生产工序简单、生产成本低、脱氧效果好的脱氧剂。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种脱氧剂,由以下重量百分比的原料组成:50%~60%的还原铁粉、0.5%-2%的活性炭、8%-12%的电解质、15%-25%的水,11-18%高吸水性树脂。
作为优选,所述电解质为氯化钠、氯化钙、溴化钾中的一种。
作为优选,所述还原铁粉的颗粒直径为0.08mm。
作为优选,所述活性炭颗粒的直径为0.035mm。
作为优选,所述高吸水性树脂的颗粒直径为0.3mm。
制造该脱氧剂的生产工艺:
步骤一,在水加入搅拌釜中,然后加入电解质、高吸水性树脂和还原铁粉,搅拌时间为5-20min,搅拌速度为120r/min,从而获得预处理脱氧剂;
步骤二,在搅拌釜中加入预处理脱氧剂和活性炭粒子,然后进行搅拌,搅拌时间为2-4min,搅拌速度为120r/min,从而获得脱氧剂;
步骤三,将脱氧剂进行降温后包装。
通过采用上述技术方案,脱氧剂只包括还原铁粉、活性炭、电解质、水和高吸水性树脂,同时组成该脱氧剂的成分种类较少,无需在脱氧剂中添加催化剂和填充剂,成本较低,同时脱氧效果能在24小时内将空气中的含氧量下降至0.1%以下。
具体实施方式
实施例1:
取2.5KG水加入搅拌釜中,然后加800G氯化钠、1.65KG高吸水性树脂和5KG还原铁粉,然后通过搅拌釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为5min,从而获得预处理脱氧剂,然后在反应釜中的预处理脱氧剂中加入50G活性炭,然后通过反应釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为2min,获得脱氧剂,将反应釜中的脱氧剂收集后冷却至室温,获得成品脱氧剂。
实施例2:
取2KG水加入搅拌釜中,然后加900G氯化钠、1.8KG高吸水性树脂和5.2KG还原铁粉,然后通过搅拌釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为7min,从而获得预处理脱氧剂,然后在反应釜中的预处理脱氧剂中加入100G活性炭,然后通过反应釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为2.5min,获得脱氧剂,将反应釜中的脱氧剂收集后冷却至室温,获得成品脱氧剂。
实施例3:
取1.8KG水加入搅拌釜中,然后加1KG氯化钠、1.6KG高吸水性树脂和5.5KG还原铁粉,然后通过搅拌釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为10min,从而获得预处理脱氧剂,然后在反应釜中的预处理脱氧剂中加入100G活性炭,然后通过反应釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为3min,获得脱氧剂,将反应釜中的脱氧剂收集后冷却至室温,获得成品脱氧剂。
实施例4:
取1.7KG水加入搅拌釜中,然后加1.1KG氯化钠、1.35KG高吸水性树脂和5.7KG还原铁粉,然后通过搅拌釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为15min,从而获得预处理脱氧剂,然后在反应釜中的预处理脱氧剂中加入150G活性炭,然后通过反应釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为3.5min,获得脱氧剂,将反应釜中的脱氧剂收集后冷却至室温,获得成品脱氧剂。
实施例5:
取1.5KG水加入搅拌釜中,然后加1.2KG氯化钠和6KG还原铁粉,然后通过搅拌釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为20min,从而获得预处理脱氧剂,然后在反应釜中的预处理脱氧剂中加入200G活性炭,然后通过反应釜进行搅拌,搅拌速度为120r/min,搅拌时间为4min,获得脱氧剂,将反应釜中的脱氧剂收集后冷却至室温,获得成品脱氧剂。
以上实施例中的电解质采用氯化钠,同时也可以采用氯化钙或溴化钾等电解质等代替物,由于工业氯化钠的价格较低,故电解质采用氯化钠能够降低脱氧剂的成本;本实施例的生产原理是,通过氯化钠和水形成氯化钠溶液,高吸水性树脂吸收氯化钠溶液后膨胀,同时氯化钠溶液具有良好的吸附杂物的作用,高吸水性树脂吸水后会膨胀,同时高吸水性树脂的内部和表面会形成小空腔,氯化钠溶液将空腔中的杂质溶解吸除,同时还原铁粉的颗粒大小小于空腔的直径,还原铁粉可以吸附入空腔中,加强还原铁粉固定效果,同时防止还原铁粉与空气的接触面积过大,氧化还原反应剧烈,导致温度上升过高的问题;故还原铁粉的颗粒直径优选为0.08mm,活性炭颗粒的直径优选为0.035mm,高吸水性树脂的颗粒直径优选为0.3mm,如果还原铁粉的直径过大,将会无法吸附入高吸水性树脂形成的空腔内,同时如果还原铁粉的直径过小,将会从高吸水性树脂形成的空腔内脱落;同时活性炭颗粒的直径过大,将无法进入清理空腔内的杂质,如果活性炭颗粒的直径过小,其清理效果下降;同时高吸水性树脂的颗粒直径过大,将会导致高吸水性树脂与还原铁粉的体积比下降,从而降低脱氧效率,同时如果高吸水性树脂的颗粒直径过小,将会导致高吸水性树脂之间的空隙较小,从而减少与空气的接触面积,导致脱氧效率的下降;步骤一中的搅拌时间大于20分钟将会导致高吸水性树脂吸收过多水分,水分过多将会导至高吸水性树脂膨胀过度,从而导致高吸水性树脂的破裂,同时搅拌时间小于5分钟将会导致还原铁粉无法与高吸水性树脂的混合不均匀,然后会导致还原铁粉无法与高吸水性树脂内充分吸附,同时氯化钠与水的溶解不充分。同时活性炭具有吸附作用,步骤二中的活性炭起到了吸附高吸水性树脂表面的杂质的作用,同时活性炭还起到了吸附预处理脱氧剂中杂质的作用;步骤二中的搅拌时间过短,将会导致活性炭与高吸水性树脂的接触时候过短,从而导致活性炭去除杂质的效果较差,搅拌时间过长将会增加生产成本,例如电力和人力成本。
通脱氧剂中所含有填充剂和增加剂,减少了加工工序,减少了生产所需的原材料种类,减少了脱氧剂的生产成本,同时在24小时内将密封包装内的空气含氧量下降至0.1%以下,相比较一般的脱氧剂,成本更低,脱氧效果更好。
本发明的5个实施例分别取3g放置入50CC容积的密封容器内进行含氧量的测试,测试结果如下表所示:(百分数指氧气含量)
故本发明的脱氧剂能在24小时以内将含氧量下降至0.1%以下,同时在11天内将50CC容器内的含氧量下降至0.01%以下,具有显著的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。