气体水合物的生产方法技术

一种简单、便宜的气体水合物的生产方法，该方法包括以下步骤：（ｉ）容器中填充一定量的液态水和／或冷冻水，（ｉｉ）以致使凝结气体不接触到液态水的形式向容器添加一定量的凝结的形成水合物的气体，（ｉｉｉ）在适宜的压力下使凝结气体和／或其升华或液化物和液态和／或冷冻水混合物接触，形成反应混合物，并且将反应混合物保持于或低于气体水合物最大稳定温度下和在适宜的压力下足够的时间，产生气体水合物。还提供了由上述方法生产的气体水合物，它具有高气体含量。还提供了反应容器，其中包括将凝结的形成水合物的气体与液态／冷冻水分离的器件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷冻食品的制造，更具体说涉及用于食品的食用固态气体水合物制造。已知有各种气体水合物的制造方法，例如US A4 347 707、US A4 478 023和US A3 217 503。WO 94/02414(EP 651 727)公开了一种固态气体水合物的制造方法，其中将作为连续相的包含溶解于其中的形成水合物的气体的含水液体冷却至足够低的温度形成固态气体水合物。所有上述的方法都不仅需要对反应条件的仔细控制，更主要的是还需要复杂和昂贵的设备或条件。在上述US专利的方法中，最终产品的组成不能容易地被预先确定，特别是对较高的气体含量而言。通常在制备气体水合物中使用液化或气态的形成水合物的气体，例如CO2，因而必需要对付公知的安全性和技术问题。本专利技术通过提供固态气体水合物的制造方法来解决这些问题，该方法仅需要简单的压力容器和使用普通现有的冷冻设施。固态气体水合物特别适合用于冷冻食品。因此本专利技术提供一种气体水合物的生产方法，该方法包括以下步骤(i)容器中填充一定量的液态水和/或冷冻水，(ii)以致使凝结的气体不接触到液态水的形式向容器添加一定量的凝结的形成水合物的气体，(iii)在适宜的压力下使凝结气体和/或其升华或液化物和液态和/或冷冻水混合物接触，形成反应混合物，并且将反应混合物保持于或低于气体水合物最大稳定温度下和在适宜的压力下足够的时间，产生气体水合物。本专利技术还提供通过本专利技术方法生产的气体水合物。本专利技术的方法具有先前固态气体水合物制造所没有的很多优点。这些优点包括低成本，适应于大规模或小规模制造、和/或全自动或部分自动或者手工的操作(即使是一个人)。此外，产品具有高活性，即每单位重量含大体积的气体。本专利技术通过使用凝结的形成水合物的气体如固态CO2提供了有效但出奇简单的气体水合物生产方法。这使得工艺的控制和实施更容易。上述优点迄今没有提供是因为常规使用的气态气体操作比较困难。组分和产品所生产的气体水合物可以是任何可通过该方法制作的水合物，特别是CO2气水合物。如果气体水合物包含CO2气体水合物则是特别优选的。所用的凝结的形成水合物的气体对应于待生产的气体水合物。优选，凝结的形成水合物的气体包含CO2。本专利技术的方法中使用水。优选使用纯化或纯净的水。水可以是作为液态水和/或冷冻水加入到容器中。优选是将液态水和冷冻水的混合物加入容器中，但可以向容器中只加入冷冻水并且让其完全或者部分融化。或者，可以只加入液态水并且可以完全或者部分地冷冻水。这里术语“气体水合物”的含义包括气体水合物/冰复合物。本专利技术方法使用其常压下存在形式的凝结的形成水合物的气体。例如以常压下固态形式存在的凝结二氧化碳，并且就此形式使用。这里提及的凝结的形成水合物的气体将作相应地解释。典型的凝结的形成水合物的气体是固态。以下通过解释步骤(i)-(iv)将更详细地描述本专利技术的方法。应当理解在本专利技术的范围内，以下一个或者几个步骤可以同时出现或者步骤(i)和(ii)的顺序可以颠倒。步骤(i)在本专利技术方法的第一步中，用一定量的液态水和/或冷冻水填充容器。可以使用任何适宜的方法如计量器、或称重倾倒、填充等。在优选的实施方案中，容器用液态水和冷冻水的混合物填充，从而后者飘浮在前者的表面上。优选，在向容器加入凝结的形成水合物的气体之前，容器中装有总水量10-80wt％在液态水中的冷冻水，优选20-40wt％，例如总水量的25-40wt％。如果使用液态水和冷冻水的混合物，则可以控制液态水与冷冻水的比例(如上表示为wt％)以具有适宜的热含量，从而使容器平衡在至少基本上所有气体水合物被形成且至少基本上所有冰被消耗的温度下。换句话说，当冰的量被控制在所述的范围内时，容器内的反应很大程度上是自热调节。通过使用上述wt％的在液态水中的冷冻水获得液态水对冷冻水的所需比例。在本专利技术的一个实施方案中，将粉状、细分或微粒状的凝结的形成水合物的气体如固态化CO2添加到装有液态水和冷冻水的容器中。优选粉状凝结的形成水合物的气体。由此通过固态化气对飘浮在水上的冰的作用在整个液态水的表面形成冰塞，并且形成对整个容器横截面的至少基本上完全的屏障。冰塞理想地形成作为遍布整个容器横截面的固态冰“塞”。冰塞还可以通过其它方法形成。所述的“冰塞屏障”是达到步骤(ii)所需要的液态水和凝结的形成水合物的气体物理分离的一种方法。其它达到分离的适宜方法可以使用并且一些其它适宜的方法将在步骤(ii)之后有所描述。这里所说的“填充”不必描述，其中填充容器的容量。通常将容器填充至其体积的65-90％，例如其体积的75-90％。容器也可只填充步骤(i)的冷冻水，以致使不需要使用凝结的、形成水合物的气体去生成冰塞。通常在填充容器之前预先确定液态和/或冷冻水的量，以便添加各组分的准确量。或者，可以添加第一组分的计算量，并相应计算第二组分的量。步骤(ii)在第二步中，将一定量的凝结的形成水合物的气体以致使液态水和凝结的形成水合物的气体不接触即被物理分离的形式添加到容器中。注意步骤(i)和(ii)的顺序可以颠倒，这时仅将冷冻状态的水添加到容器中。因此实际上凝结的形成水合物的气体可以在步骤(i)之前、过程中或者之后添加。液态水和凝结气体(当是固态的时候)的物理分离可以通过任何适宜的方法达到。适宜的方法包括例如使用具有阶梯状内径的容器，凝结的形成水合物的气体的块(如固态CO2)卡在内径中，或者将凝结的形成水合物的气体的块(如固态CO2)固定在容器盖上，或者提供在容器内的位于水面之上的架子。在一个优选的实施方案中，凝结的形成水合物的气体优选以丸状添加到容器中，位于冰塞(第一步形成的)上，以避免和液态水接触直至需要为止。优选冰塞的一侧是液态水另一侧是凝结的形成水合物的气体，从而两种组分不接触，直至冰塞融化或者以某种其它方式使其完整性丧失为止。在另一个实施方案中，分离可以通过使用包括架子和支撑柱的平台获得，其中架子被容器内从容器底部延伸到水表面之外(无论是液态、冷冻或者混合形式)的支撑柱所支撑。当容器直立时架子位于水表面之上。平台包括可从容器底部拆下的支撑柱。优选架子是和支撑柱同轴的，或者放置在柱的顶端。架子的外边缘(横截面)可以是任何适宜的形状，但要提供有效的物理屏障，优选架子的横截面形状与容器侧面的内表面形状相一致。然而架子边缘和容器内表面之间必须有足够的空隙，以允许反应混合物充分混合。当容器直立时支撑柱可以延伸到架子以上到容器盖。在优选类型的容器中，支撑柱优选放置在容器腔的中央并且从容器的底部延伸到盖。平台可以由任何适宜的材料制成但优选是由可容易和气体水合物分离的挠性材料(如聚四氟乙烯(PTFE))。平台必须是可从容器中拆卸的，以便允许有效地除去产物。根据该实施方案，支撑柱优选给反应容器提供中央环形物。从而提供了减少加工时间的优点。在加入凝结的形成水合物的气体以任何方式完成第二步之前、过程中或之后，可以加入一定量预形成的气体水合物产品，来引发气体水合物产品的成核。优选，将细分、粉状或微粒状预形成的气体水合物产品加到第一步形成的冰塞上。预形成的气体水合物产品可以在凝结的形成水合物的气体和液态水开始接触之前的任何时间加入。优选预形成的水合物产品在其融化之前加到冰塞上。凝结的形成水合物的气体和预形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体水合物的生产方法，该方法包括以下步骤：（ｉ）容器中填充一定量的液态水和／或冷冻水，（ｉｉ）以致使凝结气体不接触到液态水的形式向容器添加一定量的凝结的形成水合物的气体，（ｉｉｉ）在适宜的压力下使凝结气体和／或其升华或液化物 和液态和／或冷冻水混合物接触，形成反应混合物，并且将反应混合物保持于或低于气体水合物最大稳定温度下和在适宜的压力下足够的时间，产生气体水合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RD贝，AJ格尔拉德，
申请(专利权)人：尤尼利弗公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]