食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：(1)清洗和干燥：收集废弃的海鲜壳，清洗表面的污垢，然后放置在烘箱内干燥处理；(2)高温烧结：(3)悬浮反应：将纯净水升温，然后将烧结后的海鲜壳缓慢加入其中，得到混合悬浮液；(4)过滤筛选：将混合悬浮液使用过滤筛进行过滤；(5)产物生成：通入二氧化碳气体，持续搅拌反应，至体系的pH为7.0

【技术实现步骤摘要】
食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法


[0001]本专利技术涉及碳酸钙材料领域，具体涉及食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法。

技术介绍

[0002]碳酸钙(CaC03)是一种十分重要的无机填料，是化工领域最常用、最大量的绿色非金属矿物功能材料，具有来源广泛、价格低廉、品质卓越的优点，广泛应用于造纸、塑料、橡胶、涂料、油墨、粘胶剂、密封剂、食品、医药、卫生保健、日化品、建筑材料、工业冶金、畜牧农林、汽车船舶、航空航天军工等众多领域。随着科技的发展，人们环保意识的增强，为落实国家“节源环保”的理念，以绿色环保的无机填料CaC03代替昂贵材料已经受到越来越多制造业企业的关注。
[0003]纳米碳酸钙是指粒径小于100nm的碳酸钙产品，包括超细CaC03(粒径20～100nm)和超微细CaC03(粒径小于或等于20nm)。与普通CaC03相比，纳米CaC03颗粒具有生物相容性、高表面极性、高表面能和高亲水性，最显着的改善是热性能，其他的改善诸如颜色[1011、机械性能、吸收和生物利用度、抗紫外线、动态模量和结晶度、拉伸强度、复合材料的伸长率和抗压强度。因此，纳米CaC03的性能远优于一般尺寸较大的CaC03，此外，它成本低廉，环保且易于生产，因此在不同的工业领域中具有更广泛的应用范围。
[0004]纳米CaC03的制备方法可分为物理法和化学法。物理法是直接将原料(例如矿石、贝壳、蛋壳等)机械粉碎或球磨得到纳米CaC03产品，通常这种方法得到的产品颗粒较大，粒径分布较宽，且形貌和晶型单一，无法满足不同应用的要求。化学法是通过控制物质间化学反应的条件来制备得到纳米CaC03产品，该方法制备的纳米CaC03产品粒子粒径较小，分布较窄，形貌和晶型可通过反应过程的条件和添加剂等进行控制，质量和各种性质要远远优于物理法制备的纳米CaC03产品。
[0005]目前，工业上常用的CaC03制备原料是CaC03矿石，而制备食品级和药用补钙剂型的纳米CaC03对矿石的要求很高，一般的矿石在开采过程中受到的重金属污染比较严重，不满足要求，而品质高的矿石很难找到，因此需要一种更加理想的CaC03原料来源以及制备方法。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法。
[0007]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0008]一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)清洗和干燥：收集废弃的海鲜壳，筛去杂质后，清洗表面的污垢，然后放置在烘箱内干燥处理；
[0010](2)高温烧结：将干燥处理后的海鲜壳置于高温炉内进行烧结，烧结处理后，得到烧结后的海鲜壳；
[0011](3)悬浮反应：将纯净水升温，然后将烧结后的海鲜壳缓慢加入其中，反应期间，海鲜壳会逐渐浮起，反应结束后，得到混合悬浮液；
[0012](4)过滤筛选：将混合悬浮液使用过滤筛进行过滤，除去粒径大的悬浮物，即得到筛选后的混合悬浮液；
[0013](5)产物生成：将筛选后的混合悬浮液置于搅拌装置内，搅拌均匀后，设置并控制体系保持一定的温度，向搅拌装置内的混合悬浮液中通入二氧化碳气体，保持搅拌速度不变，持续搅拌反应，至体系的pH为7.0
‑
7.5为止，得到碳酸钙浆液；
[0014](6)后处理：将碳酸钙浆液避光放置陈化后，过滤除去液体，并将收集的固体干燥处理，然后粉碎成纳米颗粒，即得到纳米碳酸钙。
[0015]优选地，步骤(1)中，废弃的海鲜壳包括鲍鱼壳、扇贝壳、海螺壳、海蛏壳、海蛤壳中的至少一种。
[0016]优选地，步骤(1)中，废弃的海鲜壳表层的污垢使用清洁剂配合超声去除，清洁剂选择阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂以及非离子表面活性剂中的任意一种或组合。
[0017]优选地，步骤(2)中，高温烧结的温度为800
‑
1000℃，烧结的时间为1
‑
3h。
[0018]优选地，步骤(3)中，纯净水升温至80
‑
100℃，悬浮反应的时间为0.5
‑
2h。
[0019]优选地，步骤(4)中，过滤筛的目数为125
‑
200目，过滤次数为至少两次。
[0020]优选地，步骤(5)中，体系的温度保持在50
‑
70℃，搅拌速度为200
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400rpm，通入二氧化碳气体的流量为10
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20mL/min。
[0021]优选地，步骤(6)中，陈化时间为24
‑
48h，过滤的方式为离心或抽滤，干燥的温度为80
‑
100℃。
[0022]优选地，所述纳米碳酸钙的粒径为50
‑
80nm。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]本专利技术设计了一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，包括选材、清洗、高温烧结、悬浮反应、过滤筛选、产物生成以及后处理过程，其中，选材选用了食品的废弃物海鲜壳作为原料，不仅无毒无害、来源丰富，而且属于废物利用，减少了环境污染的压力；本专利技术的制备过程简单方便，适合工厂大规模的使用，制备得到的纳米碳酸钙能够用于食品使用，安全性更好。
[0025]本专利技术的制备方法采用了悬浮技术，对于本专利技术这种非均相的反应效果较为明显，在较短的时间能够极大的增强反应传质，较大的缩短了反应的时间，实现了碳酸钙的迅速合成。
[0026]本专利技术利用悬浮法制备了纳米碳酸钙，在制备的过程中，海鲜壳在烧结过程中生成了氧化钙，然后在纯净水中生成了氢氧化钙，再通入二氧化碳与其反应生成碳酸钙，制备的碳酸钙具有小粒径、高纯度以及高溶出度。
具体实施方式
[0027]为了更清楚的说明本专利技术，对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。
[0028]下面结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。
[0029]实施例1
[0030]一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)清洗和干燥：收集废弃的鲍鱼壳，筛去杂质后，使用清洁剂配合超声去除表面的污垢，清洁剂选择阴离子表面活性剂，然后放置在烘箱内干燥处理；
[0032](2)高温烧结：将干燥处理后的海鲜壳置于高温炉内进行烧结，900℃烧结处理2h后，得到烧结后的海鲜壳；
[0033](3)悬浮反应：将纯净水升温至90℃，然后将烧结后的海鲜壳缓慢加入其中，反应1h，反应期间，海鲜壳会逐渐浮起，反应结束后，得到混合悬浮液；
[0034](4)过滤筛选：将混合悬浮液使用200目的过滤筛进行过滤，过滤至少两次，除去反应不完全粒径大的悬浮物，即得到筛选后的混合悬浮液；
[0035](5)产物生成：将筛选后的混合悬浮液置于搅拌装置内，搅拌均匀后，设置并控制体系保持60℃，搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)清洗和干燥：收集废弃的海鲜壳，筛去杂质后，清洗表面的污垢，然后放置在烘箱内干燥处理；(2)高温烧结：将干燥处理后的海鲜壳置于高温炉内进行烧结，烧结处理后，得到烧结后的海鲜壳；(3)悬浮反应：将纯净水升温，然后将烧结后的海鲜壳缓慢加入其中，反应期间，海鲜壳会逐渐浮起，反应结束后，得到混合悬浮液；(4)过滤筛选：将混合悬浮液使用过滤筛进行过滤，除去粒径大的悬浮物，即得到筛选后的混合悬浮液；(5)产物生成：将筛选后的混合悬浮液置于搅拌装置内，搅拌均匀后，设置并控制体系保持一定的温度，向搅拌装置内的混合悬浮液中通入二氧化碳气体，保持搅拌速度不变，持续搅拌反应，至体系的pH为7.0
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7.5为止，得到碳酸钙浆液；(6)后处理：将碳酸钙浆液避光放置陈化后，过滤除去液体，并将收集的固体干燥处理，然后粉碎成纳米颗粒，即得到纳米碳酸钙。2.根据权利要求1所述的一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，废弃的海鲜壳包括鲍鱼壳、扇贝壳、海螺壳、海蛏壳、海蛤壳中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种食品用悬浮纳米碳酸钙的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，废弃的海鲜壳表层的污垢使用清洁剂配合超声去除，清洁剂选择阴离子表面活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玲，张林，代振，张麒麟，郭亚莉，李葵花，王亚丽，
申请(专利权)人：宁远华创粉体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：