一种高效的纤维素胶体稳定剂制造技术

本发明专利技术提供一种高效的纤维素胶体稳定剂组合物及其稳定剂产品、制备方法和应用。本发明专利技术产品是通过将微晶纤维素和具有特定的取代度和粘度范围的羧甲基纤维素直接混合而制得。与现有的纤维素胶体稳定剂相比，本发明专利技术产品具有更优越的胶体稳定性能，包括在极低的应用剂量下对蛋白质饮料的质地改进和优越的粒子悬浮能力，在食品和饮料中具有更优异的性能。

An efficient cellulose colloid stabilizer

【技术实现步骤摘要】
一种高效的纤维素胶体稳定剂
专利技术涉及一种高效的纤维素胶体稳定剂组合物及其稳定剂产品、制备方法和应用。属于化学领域。
技术介绍
微晶纤维素(MCC)被专利技术并商业化是在上世纪60年代。随着进一步的研究发展，基于微晶纤维素与水溶性胶体之间的大分子协同相互作用而开发出了微晶纤维素胶体稳定剂。1970年，Durand等人(US3,539,365)发现MCC与取代度(DS)在0.75±0.15范围内的羧甲基纤维素钠混合，可以得到一种良好的胶体稳定剂；而MCC与其他DS的羧甲基纤维素(CMC)混合得不到性能可佳的稳定剂。CMC原料通常可以根据取代度和与分子量有关的粘度值来分类。现有技术最常见的商用级纤维素胶体稳定剂是由MCC和低取代度的CMC组成，比如DS为0.7的CMC。这些产品包括MCG611和MCG591(来自德国J.Rettenmaier公司)，以及CL611和RC591(来自美国杜邦公司)。由于在加工过程中，MCC晶体表面与较高取代度的CMC相容性较差，从而在当时条件下没能制造出高性能的纤维素胶体稳定剂。Tan等人(美国专利US9,055,757)公开了在特定条件下由DS为0.7的CMC组成的高凝胶强度的纤维素胶体稳定剂的制备。对于高取代度的CMC，Tuason等人(美国专利US7,879,382)公开了通过在加工过程中添加盐类作为摩擦助剂来克服MCC和高取代度CMC(DS0.9-1.5)之间的这种不兼容性，进而防止了混合过程中产生的滑移，从而制造出良好的纤维素胶体稳定剂。Bache等人(美国专利申请号2013/0064593A)公开了为避免加入盐类等摩擦助剂带来的副作用，将MCC与取代度0.6-0.9和取代度1.1-1.45的两种CMC混合，制备出了纤维素胶体稳定剂。Tan等人(美国专利US8927609)公开了通过将MCC与取代度0.95-1.5、粘度低于100cps(优选低于50cps，最优选是粘度低于25cps)CMC通过共同研磨混合，特别优选是还同时有另一种具有低至0.45至0.9的取代度的羧甲基纤维素或具有0.95-1.5的DS和200-4000cp的粘度的羧甲基纤维素中的至少一种共同研磨而产生的高性能纤维素胶体稳定剂。Tan等人(专利申请WO2018/031859A)还公开了用MCC与两种CMC制备纤维素胶体稳定剂的方法:一种取代度为0.80-0.95的中粘度400-800cps的CMC，另一种取代度为0.60-0.85而粘度为30-85cps的低粘度CMC。其他制造高性能胶体稳定剂的策略包括:MCC与取代度为0.45-0.85和取代度为0.90-1.5的CMC进行分段顺序混合(Tan等人，美国专利US9826763)；还有一种方法为MCC与取代度为0.95-1.5的CMC及淀粉共同研磨(Tan等人，美国专利US9828493)。
技术实现思路
研制高效的纤维素胶体稳定剂具有持续不断的需求。本专利技术惊喜地发现，通过直接混合MCC与单一类型的具有特定取代度且具有特定粘度的CMC可以生产出一种高性能的纤维素胶体稳定剂产品，其相比现有技术已知的纤维素胶体稳定剂产品，具有更好的稳定剂效果，在食品和饮料中具有更优异的性能。专利技术详述如下：本专利技术提供了一种高效的纤维素胶体稳定剂组合物，包括微晶纤维素和羧甲基纤维素，其中所述羧甲基纤维素的取代度为0.94～1.1，粘度为大于100cps但不超过400cps。作为优选地，上述所述的纤维素胶体稳定剂组合物，其中所述的羧甲基纤维素的取代度为0.94-1.1，粘度为大于100cps但小于200cps，优选地，粘度为100cps～150cps之间。优选地，上述所述的纤维素胶体稳定剂组合物，其中微晶纤维素和羧甲基纤维素重量比在95/5到50/50之间(即在该组合物中，MCC含量为干重的50％-95％，CMC含量为干重的5％-50％)，优选地微晶纤维素和羧甲基纤维素重量比在95/5到70/30之间。作为本专利技术另一目的，提供了一种高效的纤维素胶体稳定剂，其由上述所述的纤维素胶体稳定剂组合物通过直接混合制得。其中，作为优选，通过直接强力混合制得。如果需要，本专利技术上述所述的纤维素胶体稳定剂，其中还可以含有其他的水溶性胶体组分，例如，所述的其他水溶性胶体组分包括但不限于黄原胶、卡拉胶、瓜尔胶、明胶、琼脂、果胶、海藻酸盐、刺槐豆胶、结冷胶、魔芋胶、烷基纤维素醚、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素及各种淀粉等。作为本专利技术另一目的，提供了一种制备上述所述的纤维素胶体稳定剂的方法，其包括将上述所述的纤维素胶体稳定剂组合物中微晶纤维素和羧甲基纤维素进行直接混合的步骤。作为优选，上述所述的方法，其中在所述混合步骤中，上述所述的纤维素胶体稳定剂组合物的含水率控制为25％～95％。作为本专利技术另一目的，还提供上述所述的纤维素胶体稳定剂组合物在制备纤维素胶体稳定剂产品中的应用。以及作为本专利技术另一目的，提供了上述所述的纤维素胶体稳定剂作为稳定剂的应用，优选地，应用于食品、饮料、药品、洗护用品、清洁剂、油漆、电子产品等。本专利技术提供的纤维素胶体稳定剂，在固含量为2.6％的水分散液测试时，其凝胶强度G’为30Pa以上，特别是45Pa以上；胶体的布氏粘度(20rpm)为1000cps以上，特别是达到1500-8000cps。胶体含量(胶体度)至少为70％，特别是80％以上。凝胶强度是由系统的剪切模量测试中的弹性模量G’而表述，在本专利技术中是采用AntonPaarMCR302流变仪在1Hz的振动应变扫描模式中通过对纤维素胶体稳定剂的2.6％水分散液于24小时后测量获得。胶体含量的测试是通过将其水分散液在8300rpm的转速下离心15分钟后所得上清液的干重比例而得到。本专利技术的纤维素胶体稳定剂组合物包括微晶纤维素和具有特定的取代度和粘度控制范围的羧甲基纤维素，与现有技术记载的其他纤维素胶体稳定剂产品制备不同，本专利技术的纤维素胶体稳定剂组合物直接通过例如强力机械混合制备，在混合过程中不需要使用任何摩擦助剂(如盐)，也不需要使用第二种较低取代度的CMC或者淀粉和其他成分。本专利技术所采用的CMC的取代度范围为0.94-1.1，粘度范围为大于100cps但不超过400cps。CMC的粘度通过行业惯例来定义，通常是用2％的CMC水溶液在30rpm及25℃的布氏粘度。本专利技术所采用的CMC也包括取代度为0.94-1.1，粘度范围为大于100cps但不超过400cps(优选取代度为0.94-1.1，粘度为大于100cps但小于200cps，更优选地，取代度为0.94-1.1，粘度为100cps～150cps之间)的任意两种或者多种的不同取代度和/或不同粘度的CMC的混合物，在本专利技术所述取代度和粘度范围内CMC的混合物在本专利技术中被定义为单一种类的CMC，即本专利技术所述的特定的取代度和粘度范围的CMC。本专利技术上述所述的羧甲基纤维素(CMC)可以是羧甲基纤维素的任何水溶性盐，例如但不限于，羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的纤维素胶体稳定剂组合物，包括微晶纤维素和羧甲基纤维素，其中所述羧甲基纤维素的取代度为0.94～1.1，粘度为大于100cps但不超过400cps。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效的纤维素胶体稳定剂组合物，包括微晶纤维素和羧甲基纤维素，其中所述羧甲基纤维素的取代度为0.94～1.1，粘度为大于100cps但不超过400cps。


2.根据权利要求1所述的纤维素胶体稳定剂组合物，其中所述的羧甲基纤维素的取代度为0.94-1.1，粘度为大于100cps但小于200cps，优选地，粘度为100cps～150cps之间。


3.根据权利要求1-2所述的纤维素胶体稳定剂组合物，其中微晶纤维素和羧甲基纤维素重量比在95/5到50/50之间，优选地微晶纤维素和羧甲基纤维素重量比在95/5到70/30之间。


4.一种高效的纤维素胶体稳定剂，其由权利要求1-3所述的纤维素胶体稳定剂组合物通过直接混合制得。


5.根据权利要求4所述的纤维素胶体稳定剂，其中通过直接强力混合制得。


6.根据权利要求4-5所述的纤维素胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹丽敏，
申请(专利权)人：牡丹江霖润药用辅料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23