一种碳纳米管离子液体复合材料及其制备方法与在去除酿造酱油中羧甲基赖氨酸的应用技术

本发明专利技术公开了一种碳纳米管离子液体复合材料及其制备方法与在去除酿造酱油中羧甲基赖氨酸的应用。碳纳米管离子液体复合材料的制备是先利用以含有烯丙基的功能化离子液体、醇、烷制备三元组分无表面活性剂微乳液体系，加入碳纳米管，利用乳液聚合法制得碳纳米管离子液体复合材料。具体步骤为：将含有烯丙基的功能化离子液体、醇、烷混合，室温搅拌1～4小时；再加入碳纳米管，在氮气保护下，加热至70～85℃，反应1～3小时后，冷却至室温，离心分离，所得固体为碳纳米管离子液体复合材料，用于去除酿造酱油中羧甲基赖氨酸。本发明专利技术的方法操作简便、成本低、处理工艺简单、去除效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于食品安全与质量
，特别涉及一种碳纳米管离子液体复合材料及其制备方法与在去除酿造酱油中羧甲基赖氨酸的应用。
技术介绍
晚期糖化产物(AGES)是食品或生物体系由美拉德反应产生一系列高度氧化化合物的总称。近年来，国内外大量研究已证实，AGES对人体健康有不利影响，人体摄食含有AGEs的食品后，食品中AGEs进入体内，导致血液和体液中的AGES含量升高，会降低人体免疫系统的防御功能，增加人群的糖尿病、肾病、心血管疾病、视网膜病变等慢性疾病的风险。食源性AGES是人体内AGES的重要来源，游离态AGES(氨基酸结合AGES)的生物相容性远高于结合态AGES(蛋白质、多肽结合AGES)，并且更易被吸收进入血清，因此，游离态AGES对人体的危害更大。降低食品AGEs的暴露量，是防范其对人体构成危害的重要举措。老抽豉油、鲜味生抽等酿造酱油，采用蛋白质、淀粉、水等原材料，经过微生物长期发酵制备而成。在发酵过程中，多糖会逐渐水解为寡糖和单糖，蛋白质会逐渐水解为氨基酸，氨基酸与糖类又发生美拉德反应，导致酿造酱油中含有较高含量的游离态羧甲基赖氨酸(CML)。酿造酱油是我国优势发酵传统调味品之一，每年的产量和消费量都很高，是居民餐桌上必不可少的重要调味品，也是发酵食品产业的重要经济支柱。酿造酱油从原料的贮存、制曲到发酵等过程都不可避免地产生游离态羧甲基赖氨酸，会对人类健康和经济发展造成严重危害。因此，为保障我国居民膳食的安全及发酵食品产业稳步快速的发展，研究开发高效降低酿造酱油中羧甲基赖氨酸含量的新技术，对减少或避免其对人体健康的危害具有重要意义。离子液体(IonicLiquids)是由体积较大的有机阳离子和体积较小的无机阴离子组合而成的在室温或低温下呈液态的离子化合物。具有溶解范围广、电化学窗口宽、良好的热稳定性、“零”蒸气压、使用方便等优点，为环境友好的绿色溶剂，适宜于当前所倡导的清洁技术和可持续发展的要求，已经越来越被人们广泛认可和接受。离子液体具有较高粘度，在萃取水中有机污染物时，两相界面较小、回收困难以等问题，限制了离子液体的有效使用。碳纳米管不仅具有高比表面积及良好的化学稳定性，将离子液体与碳纳米管材料进行复合化的技术可以有效提高离子液体和水相之间的界面，降低离子液体在水相中的溶解度，实现离子液体的快速回收，有望在除去酿造酱油中羧甲基赖氨酸的领域中具有广泛的应用。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种碳纳米管离子液体复合材料及其制备方法；该方法基于聚合离子液体纳米微粒包裹碳纳米管材料：利用含有烯丙基的功能化离子液体、醇、烷制备三元组分无表面活性剂微乳液体系，加入碳纳米管，利用乳液聚合法制得碳纳米管离子液体复合材料。本专利技术的又一目的在于提供上述一种碳纳米管离子液体复合材料在去除酿造酱油中羧甲基赖氨酸中的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现。一种碳纳米管离子液体复合材料的制备方法，包括以下步骤：将含有烯丙基的功能化离子液体、醇、烷混合，室温搅拌1～4小时；再加入碳纳米管，在氮气保护下，加热至70～85℃，反应1～3小时后，冷却至室温，离心分离，所得固体为碳纳米管离子液体复合材料。优选的，所述含有烯丙基的功能化离子液体由阳离子与阴离子构成；所述阳离子为1-烯丙基-3-甲基咪唑、1-烯丙基-3-乙基咪唑和1-烯丙基-3-丁基咪唑中的一种；所述阴离子为四氟硼酸、六氟磷酸和双三氟甲烷磺酰亚胺中的一种。优选的，所述醇为乙醇、正丙醇及正丁醇中的一种以上。优选的，所述烷为正己烷及环己烷中的一种以上。优选的，所述含有烯丙基的功能化离子液体和醇的体积比为1：5～1:20；所述含有烯丙基的功能化离子液体和烷的体积比为1:2～1:8；所述含有烯丙基的功能化离子液体和碳纳米管的质量比为1:2～1:5。由以上所述方法制备得到的一种碳纳米管离子液体复合材料。以上所述的一种碳纳米管离子液体复合材料在去除酿造酱油中羧甲基赖氨酸中的应用。优选的，所述应用步骤如下：室温下，在酿造酱油中，加入碳纳米管离子液体复合材料搅拌反应10～30分钟。优选的，所述酿造酱油和碳纳米管离子液体复合材料重量比为：100：1～100：3。本专利技术和现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术采用离子液体纳米聚合物微粒包裹碳纳米管，能够明显提高离子液体的萃取速率和重复利用率，有望在除去酿造酱油中羧甲基赖氨酸的领域中得到广泛的应用；(2)本专利技术的方法操作简便、成本低、处理工艺简单，对酿造酱油中羧甲基赖氨酸的去除效率高，为91.9％-93.0％。附图说明图1是本专利技术制备的碳纳米管离子液体复合材料的电子显微镜图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。以下实施例酿造酱油中羧甲基赖氨酸的浓度采用高效液相色谱联用质谱法测定。实施例1将1.0mL1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、20.0mL乙醇、2.0mL正己烷混合，室温搅拌1小时，加入2.0g碳纳米管，在氮气保护下，加热至85℃，反应1小时后，冷却至室温，离心分离，所得沉淀为碳纳米管离子液体复合材料。其形貌及空间尺寸采用透射电子显微镜表征，如图1所示。图1结果表明，碳纳米管离子液体复合材料为纳米结构。在100mL酿造酱油中，加入1g碳纳米管离子液体复合材料，在室温下搅拌反应30分钟。在加入碳纳米管离子液体复合材料前后酿造酱油中羧甲基赖氨酸的浓度及酿造酱油中羧甲基赖氨酸的去除率(％)如表1所示。表1表1结果表明，本实施例制备的碳纳米管离子液体复合材料可以有效除去酿造酱油中羧甲基赖氨酸。实施例2将1.0mL1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐、20.0mL正丙醇、2.0mL正己烷混合，室温搅拌2小时，加入5.0g碳纳米管，在氮气保护下，加热至70℃，反应3小时后，冷却至室温，离心分离，所得沉淀为碳纳米管离子液体复合材料。其形貌及空间尺寸采用透射电子显微镜表征。表征图表明，碳纳米管离子液体复合材料为纳米结构。在100mL酿造酱油中，加入2g碳纳米管离子液体复合材料，在室温下搅拌反应20分钟。在加入碳纳米管离子液体复合材料前后酿造酱油中羧甲基赖氨酸的浓度及酿造酱油中羧甲基赖氨酸的去除率(％)如表2所示。表2表2结果表明，本实施例制备的碳纳米管离子液体复合材料可以有效除去酿造酱油中羧甲基赖氨酸。实施例3将1.0mL1-烯丙基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐、5.0mL正丙醇、8.0mL环己烷混合，室温搅拌2.5小时，加入3.0g碳纳米管，在氮气保护下，加热至78℃，反应2小时后，冷却至室温，离心分离，所得沉淀为碳纳米管离子液体复合材料。其形貌及空间尺寸采用透射电子显微镜表征。表征图表明，碳纳米管离子液体复合材料为纳米结构。在100mL酿造酱油中，加入3g碳纳米管离子液体复合材料，在室温下搅拌反应10分钟。在加入碳纳米管离子液体复合材料前后酿造酱油中羧甲基赖氨酸的浓度及酿造酱油中羧甲基赖氨酸的去除率(％)如表3所示。表3表3结果表明，本实施例制备的碳纳米管离子液体复合材料可以有效除去酿造酱油中羧甲基赖氨酸。实施例4将1.0mL1-烯丙基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐、12.5mL乙醇、5.0mL环己烷混合，室温搅拌2小时，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有烯丙基的功能化离子液体、醇、烷混合，室温搅拌1～4小时；再加入碳纳米管，在氮气保护下，加热至70～85℃，反应1～3小时后，冷却至室温，离心分离，所得固体为碳纳米管离子液体复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管离子液体复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有烯丙基的功能化离子液体、醇、烷混合，室温搅拌1～4小时；再加入碳纳米管，在氮气保护下，加热至70～85℃，反应1～3小时后，冷却至室温，离心分离，所得固体为碳纳米管离子液体复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有烯丙基的功能化离子液体由阳离子与阴离子构成；所述阳离子为1-烯丙基-3-甲基咪唑、1-烯丙基-3-乙基咪唑和1-烯丙基-3-丁基咪唑中的一种；所述阴离子为四氟硼酸、六氟磷酸和双三氟甲烷磺酰亚胺中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇为乙醇、正丙醇及正丁醇中的一种以上。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷为正己烷及...

【专利技术属性】
技术研发人员：安小宁，许晓，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44