一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂及其制备方法和应用，该吸附剂为生物基材料制备的多孔活性炭微粒；其粒径范围为30～80μm，中值粒径范围为45～60μm，粒径分布的偏度值为0.4～0.6。该吸附剂的制备方法，将生物基材料，通过溶剂溶解制备成凝胶，再采用低温冷冻干燥制备多孔材料，然后采用高温碳化处理得到多孔结构的生物多孔活性炭微粒。本发明专利技术以生物基材料为原料制备成生物多孔活性炭作为油脂脱色剂，具有高效脱色能力；且通过调整炭化条件和采用液体石蜡和司盘80组合作为乳化剂，调控多孔活性炭微粒孔结构和表面性质，使得其适应不同油脂脱色应用的需求，实现绿色高效对油脂脱色，提高油脂抗冷冻性能，具有良好的实用价值。具有良好的实用价值。具有良好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]油脂的抗冻性是指成品油脂在低温状态下保持澄清的能力。食用植物油在长江流域冬季储存期间析出絮凝物的现象普遍存在，其具体表现为：油中出现絮凝物并使油脂整体“浑浊发白”，特别是寒冬气温骤降到
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6℃以后（最低气温达
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7～
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8℃），容易出现渐渐粘稠、流动性变差，逐渐整体发白成“果冻状”的现象。此现象不仅影响了用户体验，也在一定程度上降低了油脂的营养价值。
[0003]油脂絮凝一直是油脂生产企业和学界重点关注和研究的油脂品质问题之一。一般认为，油脂絮凝现象是由于油脂中含有一些高熔点组分在储存过程中结晶析出所致，且油脂絮凝物并非纯净物，而是多种成分的混合体，蜡酯是其中的主要成分。油料作物品种和地理位置、生长期气候条件、种子成熟程度、油脂加工工艺等均是导致油脂絮凝的可能原因。由于油脂原料本身种属、产地等影响难以控制，因此通过优化油脂加工工艺以解决油脂絮凝问题成为必然之举。
[0004]为了提高油脂的抗冷冻性能，很多行业内的专家学者都提供了各自行之有效的实施方案。通常提高油脂抗冻性的方法有：改善油脂的分提程度、提高油脂的储藏条件和加入不同种类的添加剂。其中，使用添加剂是改善油脂抗冻性的一种重要途径，常用的添加剂有羟基硬脂精、聚甘油脂肪酸酯和蔗糖酯等。然而，添加剂的增加虽然一定程度上缓解油脂在低温环境下的絮凝性，但添加剂的使用本身会降低植物油的纯度，且如果添加不当还容易引起其他问题。
[0005]研究发现，采用吸附剂进行反应脱色能够有效提高油脂的抗冷冻性能。例如，中国专利申请CN113122381A公布的一种提高油脂抗冷冻性能的方法，采用活性白土、凹凸棒土、沸石、酸化稻壳灰、硅酸镁、硅藻土、珍珠岩、活性炭和其任意混合物作为吸附剂对油脂进行吸附脱色降低油脂中高熔点组分，达到提高油脂抗冷冻性能的目的。然而由于该吸附剂所采用的吸附材料本身结构问题，导致吸附效果并不能达到理想的要求，且活性白土、凹凸棒土作为吸附剂本身也存在一些潜在的缺点：例如，其脱色效果受到温度、湿度、酸碱度等操作条件的限制；且活性白土和凹凸棒土的再生过程复杂、昂贵或对环境造成不良影响，不利于环保剂达到可持续的目标；此外，其可能会对油脂的产品质量产生影响，可能会导致油脂的口感、颜色、气味等方面的变化，需要仔细控制脱色剂的用量和操作条件，以确保产品质量。
[0006]因此，有必要研发一种绿色高效多孔吸附剂专用于吸附油脂中高熔点组分，达到进一步提高油脂抗冷冻性能的目的。

技术实现思路

[0007]针对上述现有油脂脱色吸附剂存在的问题，本专利技术提供一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂及其使用方法，选用生物基材料作为主材，制备出适用于油脂吸附脱的多孔炭结构微球，达到高效吸附油脂中高熔点组分，达到进一步提高油脂抗冷冻性能的目的。具体技术方案如下：首先，本专利技术提供一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂，该吸附剂为生物基材料制备的多孔活性炭微粒；其粒径范围为30～80μm，中值粒径范围为45～60μm，粒径分布的偏度值为0.4～0.6。
[0008]优选的，前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂，所述生物基材料为壳聚糖、海藻酸钠或再生纤维素中的一种或两种及以上的混合物。
[0009]进一步优选的，前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂，所述生物基材料为海藻酸钠。
[0010]其次，本专利技术提供一种前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，将用于制备多孔活性炭微粒的生物基材料，通过溶剂溶解制备成凝胶，再采用低温冷冻干燥制备多孔材料，然后采用高温碳化处理得到多孔结构的生物多孔活性炭微粒。
[0011]优选的，前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，所述溶剂为去离子水或氢氧化钠，低温冷冻干燥的温度为
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100℃～
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200℃，高温碳化处理温度200～500℃。
[0012]前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，所述生物基材料为海藻酸钠，溶剂为去离子水，具体制备方法包括如下步骤：1）配制海藻酸钠溶液：将海藻酸钠溶解在去离子水中，制成海藻酸钠溶胶；2）加入乳化剂：向海藻酸钠溶胶中加入液体石蜡和司盘80作为乳化剂；3）升温搅拌乳化：将加入乳化剂的海藻酸钠溶胶升温至35～45℃，并在1000～1500rpm的转速下搅拌0.5～2小时，使其充分乳化；4）注入凝固浴：将乳液通过微流控注入到含有钙、镁、铁离子的凝固浴中，控制乳液温度在40～50℃，500～1000rpm下搅拌0.5～1.5h，使水相在油相中分散均匀；5）收集混合溶液：反应结束后，收集混合溶液；6）洗涤：使用正己烷、无水乙醇和去离子水分别洗涤2次，每次洗涤后通过8000rpm高速离心，除去上清液，收集沉淀物；7）冻干：将沉淀物于
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100℃～
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200℃下冻干，得到海藻酸多孔微球；8）碳化：将海藻酸钙等材料放入瓷舟，并置于水平管式炉的恒温段，然后密封刚玉管管口；通入1L/min的氮气气流，10分钟后开始加热；9）温控：将温度升至初始温度50℃，升温速率为5℃/min，升温至600℃后，恒温保持2h；10）自然冷却：之后，自然冷却至80℃以下，关闭气阀，取出瓷舟，得到炭化产物即为海藻酸钠多孔活性炭微粒吸附剂。
[0013]其中：步骤1）中，所制备的海藻酸钠溶胶浓度为1～5g/mL；步骤2）中，所加入的液体石蜡与司盘80的质量比为3:1；
步骤3）中，升温搅拌乳化为：将海藻酸钠溶胶升温至40℃，在1000rpm的转速下搅拌1h；步骤4）中，注入凝固浴控制乳液温度在45℃，800转/分钟下搅拌2小时。
[0014]优选的，前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，步骤2）中，所加入的液体石蜡质量与海藻酸钠溶胶的体积比为1/10；所加入的司盘80质量与海藻酸钠溶胶的体积比为1/30。
[0015]再次，本申请提供一种前述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的应用，在油脂脱色过程中作为脱色剂，对油脂进行脱处理，提高油脂的抗冻性能；所述脱色在减压下进行，压力为4kPa或以下；脱色温度为75～90℃，脱色时间为30分钟以内。
[0016]优选的，该多孔吸附剂与凹凸棒土、沸石、硅酸镁、硅藻土中的一种或多种复配使用。
[0017]本专利技术的有益效果：1）本专利技术以生物基材料为原料制备成生物多孔活性炭作为油脂脱色剂，其具有丰富的孔结构和大的比表面积，能够高效地吸附和去除油脂中的杂质、色素和致味物质等，具有高效脱色能力；且生物多孔活性炭通常由可再生生物质制备而成，具有较低的环境影响和可持续性，相比于活性白土和凹凸棒土等脱色剂，其在使用后可以通过再生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂，其特征在于：该吸附剂为生物基材料制备的多孔活性炭微粒；其粒径范围为30～80μm，中值粒径范围为45～60μm，粒径分布的偏度值为0.4～0.6。2.根据权利要求1所述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂，其特征在于：所述生物基材料为壳聚糖、海藻酸钠或再生纤维素中的一种或两种及以上的混合物。3.根据权利要求2所述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂，其特征在于：所述生物基材料为海藻酸钠。4.一种根据权利要求1
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3任意一项所述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，其特征在于：将用于制备多孔活性炭微粒的生物基材料，通过溶剂溶解制备成凝胶，再采用低温冷冻干燥制备多孔材料，然后采用高温碳化处理得到多孔结构的生物多孔活性炭微粒。5.根据权利要求4所述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂为去离子水或氢氧化钠，低温冷冻干燥的温度为
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100℃～
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200℃，高温碳化处理温度200～500℃。6.根据权利要求5所述的用于提高油脂抗冷冻性能的绿色高效多孔吸附剂的制备方法，其特征在于：所述生物基材料为海藻酸钠，溶剂为去离子水，具体制备方法包括如下步骤：1）配制海藻酸钠溶液：将海藻酸钠溶解在去离子水中，制成海藻酸钠溶胶；2）加入乳化剂：向海藻酸钠溶胶中加入液体石蜡和司盘80作为乳化剂；3）升温搅拌乳化：将加入乳化剂的海藻酸钠溶胶升温至35～45℃，并在1000～1500rpm的转速下搅拌0.5～2小时，使其充分乳化；4）注入凝固浴：将乳液通过微流控注入到含有钙、镁、铁离子的凝固浴中，控制乳液温度在40～50℃，500～1000rpm下搅拌0.5～1.5h，使水相在油相中分散均匀；5）收集混合溶液：反应结束后，收集混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张榴萍，罗世龙，钱国平，王斯峥，程立立，张刚强，王茜悦，马盛娟，
申请(专利权)人：中储粮镇江质检中心有限公司，
类型：发明
国别省市：