一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法，属于蓄冷技术领域。本发明专利技术以鱼皮胶原为蓄冷基体，将具有高吸水性的细菌纤维素膜和透明质酸复配制得复合凝胶，利用复合凝胶的高吸水性来提高蓄冷剂的吸水速度和吸水量，再通过改变氯化钾用量调节蓄冷剂的相变温度，而添加钟乳石粉末作为成核剂，可降低蓄冷剂的过冷，所用材料纯天然，且容易生物降解，所制备的蓄冷剂无毒、无味、无污染，相变温度范围宽，蓄冷时间长、吸水速度快、吸水量大，且成本低，具有广阔的应用前景。

A biodegradable biomass storage agent preparation method

The invention discloses a method for preparing degradable biomass coolant, belonging to the technical field of cold storage. The present invention is to fish skin collagen matrix storage, bacterial cellulose membrane has high water absorbent and hyaluronic acid complex prepared composite gel to improve the absorbing speed and quantity of coolant using super absorbent composite gel, and then by changing the dosage of potassium chloride adjusting phase transition temperature of coolant, and add a stalactite powder as a nucleating agent, can reduce the coolant subcooling, the material of pure natural, biodegradable and easily prepared, non-toxic, tasteless, no coolant pollution, phase transition temperature range, long storage time, absorption rate, water absorption capacity, and low cost, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法
本专利技术公开了一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法，属于蓄冷

技术介绍
随着人们对食品原汁原味的要求越来越高，大量新鲜食品和土特产品异地间长途运输，以及小批量、多品种、多频度、短时间的商品配送要求日益增加，因而，近年来，冷藏链中的冷藏运输技术得到了快速发展。冷藏运输主要分为机械冷藏运输和保冷运输两大类。如果能实现长距离运输，则后者的成本将大大低于前者，但其核心技术是提供保冷时间长的蓄冷剂。蓄冷剂有很多种类，如：水、无机盐溶液、有机物、高分子材料和复合物。蓄冷剂是一种由有机或无机化合物组成的半透明的、粘稠胶状混合物，可在低温下吸收并储存大量冷量，而在温度较高时又能放出大量冷量，较长时间保持自身及周围小范围内的低温环境。目前应用比较广泛的是高分子材料蓄冷剂，主要包括两类：一类是以聚乙烯醇这类高分子材料为原料，与水助剂制成的凝胶；一类是以高吸水树脂做原料，与水制成胶体。无论是哪一类蓄冷剂，都存在蓄冷时间短、吸水速度慢、吸水量小、成本高的问题，有些还含有有害物质以及存在相变温度范围窄的缺陷。随着社会的发展，人们对环境保护，节约能源的要求越来越高，如何提供一种温度可调、多功能、环保、高效率的蓄冷剂的需求也越来越多。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前现有蓄冷剂多由不可降解的高分子材料制得，存在吸水速度慢、吸水量小、成本高以及相变温度范围窄的缺陷，提供了一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）取2～3kg草鱼皮依次用氢氧化钠溶液和柠檬酸溶液浸泡后水洗、剁碎和摔打，得到草鱼皮胶团，将草鱼皮胶团和15～20L水混合，文火熬煮后过滤去除滤渣，得到鱼皮胶质液并冷冻，得鱼皮胶原凝胶，备用；（2）取椰子，破壳收集1～2L椰子汁，将椰子汁放入发酵罐，常温发酵，得发酵椰子汁，将发酵椰子汁装入空心瓜皮中，再向发酵椰子汁中加入木醋杆菌菌粉并用醋酸调节发酵椰子汁pH至6.0～6.3，用保鲜膜将空心瓜皮密封，在30～40℃下发酵5～7天，发酵结束后用镊子镊取发酵液表面的软膜，用去离子水冲洗软膜3～5次，得细菌纤维素膜；（3）将上述细菌纤维素膜和水混合、均质处理得细菌纤维素悬浮液，向细菌纤维素悬浮液中加入透明质酸、聚乙二醇后用盐酸调节pH至2.3～2.5，搅拌、过滤去除滤液，得酸性凝胶，再将酸性凝胶水洗至中性、干燥得复合凝胶；（4）按重量份数计，称取40～50份步骤（1）备用的鱼皮胶原凝胶、40～50份上述复合凝胶和10～15份质量分数为1%氯化钾溶液混合后粉碎20～25min，再将粉碎后的物料和200目的钟乳石粉末按质量比为100:1混合后装袋密封，即得可降解高吸水性生物质蓄冷剂。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术以鱼皮胶原为蓄冷基体，将具有高吸水性的细菌纤维素膜和透明质酸复配制得复合凝胶，利用复合凝胶的高吸水性来提高蓄冷剂的吸水速度和吸水量，本专利技术蓄冷剂吸水量大，吸水速度较快，吸水量是传统蓄冷剂的1.5～2.8倍，吸水速度较传统蓄冷剂提高了40～65%；（2）本专利技术通过改变氯化钾用量调节蓄冷剂的相变温度，而添加钟乳石粉末作为成核剂，则可降低蓄冷剂的过冷，所用材料纯天然，且容易生物降解，所制备的蓄冷剂无毒、无味、无污染，本专利技术制得的可降解高吸水性生物质蓄冷剂蓄冷时间较长，可使泡沫箱内温度在24～48h内维持在15℃以下，相变温度为-30～-15℃，相变潜热为360～390kJ/kg，相变温度范围广，相变潜热大，适用范围广，且本专利技术蓄冷剂具有较好的生物降解性能，废弃后8～12个月，可自行降解。具体实施方式准备草鱼皮、浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液、质量分数为10%柠檬酸溶液、水、新鲜椰子、西瓜、木醋杆菌菌粉、浓度为0.5mol/L醋酸、去离子水、透明质酸、聚乙二醇、浓度为0.5mol/L盐酸、质量分数为1%氯化钾溶液和200目的钟乳石粉末，完成备料。首先收集2～3kg草鱼皮，依次用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液和质量分数为10%柠檬酸溶液浸泡3～5h，将浸泡后的草鱼皮取出并用水冲洗15～20min后剁碎，将剁碎后的草鱼皮人工摔打200～300次得到草鱼皮胶团，再将草鱼皮胶团放入锅中，向锅中加入15～20L水，文火熬煮3～5h，过滤去除滤渣，得到鱼皮胶质液，放入冰箱在2～4℃下冷冻处理10～12h，得到鱼皮胶原凝胶，随后取新鲜椰子，破壳收集1～2L椰子汁，将椰子汁装入陶瓷发酵罐中，敞开罐口，在常温下自然发酵8～12天，得到发酵椰子汁，取西瓜一个，以瓜蒂为圆心挖开一个半径为5cm的圆孔，将内部瓜瓤掏空，得到空心瓜皮，再将500～600mL发酵椰子汁转入空心瓜皮中，再加入发酵椰子汁总质量1～3%的木醋杆菌菌粉，用玻璃棒搅拌均匀后滴加浓度为0.5mol/L醋酸调节pH至6.0～6.3，用保鲜膜将空心瓜皮密封，放置在温度为30～40℃的恒温箱中发酵5～7天，撕开保鲜膜，并用镊子镊取发酵液表面的软膜，用去离子水冲洗3～5次，即得细菌纤维素膜，随后将得到的细菌纤维素膜和去离子水按质量比为1:100混合后用高压均质机以60～70MPa的压力均质处理15～20min，得到细菌纤维素悬浮液，取细菌纤维素膜质量10～20倍的透明质酸和细菌纤维素膜质量10%的聚乙二醇加入到细菌纤维素悬浮液中，用浓度为0.5mol/L盐酸调节pH至2.3～2.5，用磁力搅拌机以300～400r/min转速搅拌20～30min后过滤去除滤液，得到吸水性强、吸水量大的酸性凝胶，最后用去离子水冲洗凝胶至中性，真空干燥后即得复合凝胶，再按重量份数计，称取40～50份鱼皮胶原凝胶、40～50份复合凝胶和10～15份质量分数为1%氯化钾溶液混合后倒入组织粉碎机中粉碎20～25min，最后将粉碎后的物料和200目的钟乳石粉末按质量比为100:1混合后装袋密封，以鱼皮胶原为蓄冷基体，将具有高吸水性的细菌纤维素膜和透明质酸复配制得复合凝胶，利用复合凝胶的高吸水性来提高蓄冷剂的吸水速度和吸水量，再通过改变氯化钾用量调节蓄冷剂的相变温度，以钟乳石粉末作为成核剂，降低蓄冷剂的过冷，即得可降解生物质蓄冷剂。本专利技术蓄冷剂吸水量大，吸水速度较快，吸水量是传统蓄冷剂的1.5～2.8倍，吸水速度较传统蓄冷剂提高了40～65%，蓄冷时间较长，可使泡沫箱内温度在24～48h内维持在15℃以下，相变温度范围为-30～-15℃，相变潜热为360～390kJ/kg，具有较好的生物降解性能，废弃后8～12个月，可自行降解。实例1首先收集2kg草鱼皮，依次用浓度为0.1mol/L氢氧化钠溶液和质量分数为10%柠檬酸溶液浸泡3h，将浸泡后的草鱼皮取出并用水冲洗15min后剁碎，将剁碎后的草鱼皮人工摔打200次得到草鱼皮胶团，再将草鱼皮胶团放入锅中，向锅中加入15L水，文火熬煮3h，过滤去除滤渣，得到鱼皮胶质液，放入冰箱在2℃下冷冻处理10h，得到鱼皮胶原凝胶，随后取新鲜椰子，破壳收集1L椰子汁，将椰子汁装入陶瓷发酵罐中，敞开罐口，在常温下自然发酵8天，得到发酵椰子汁，取西瓜一个，以瓜蒂为圆心挖开一个半径为5cm的圆孔，将内部瓜瓤掏空，得到空心瓜皮，再将500mL发酵椰子汁转入空心瓜皮中，再加入发酵椰子汁总质量1%的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取2～3kg草鱼皮依次用氢氧化钠溶液和柠檬酸溶液浸泡后水洗、剁碎和摔打，得到草鱼皮胶团，将草鱼皮胶团和15～20L水混合，文火熬煮后过滤去除滤渣，得到鱼皮胶质液并冷冻，得鱼皮胶原凝胶，备用；（2）取椰子，破壳收集1～2L椰子汁，将椰子汁放入发酵罐，常温发酵，得发酵椰子汁，将发酵椰子汁装入空心瓜皮中，再向发酵椰子汁中加入木醋杆菌菌粉并用醋酸调节发酵椰子汁pH至6.0～6.3，用保鲜膜将空心瓜皮密封，在 30～40℃下发酵5～7天，发酵结束后用镊子镊取发酵液表面的软膜，用去离子水冲洗软膜3～5次，得细菌纤维素膜；（3）将上述细菌纤维素膜和水混合、均质处理得细菌纤维素悬浮液，向细菌纤维素悬浮液中加入透明质酸、聚乙二醇后用盐酸调节pH至2.3～2.5，搅拌、过滤去除滤液，得酸性凝胶，再将酸性凝胶水洗至中性、干燥得复合凝胶；（4）按重量份数计，称取40～50份步骤（1）备用的鱼皮胶原凝胶、40～50份上述复合凝胶和10～15份质量分数为1%氯化钾溶液混合后粉碎20～25min，再将粉碎后的物料和200目的钟乳石粉末按质量比为100:1混合后装袋密封，即得可降解高吸水性生物质蓄冷剂。...

【技术特征摘要】
1.一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取2～3kg草鱼皮依次用氢氧化钠溶液和柠檬酸溶液浸泡后水洗、剁碎和摔打，得到草鱼皮胶团，将草鱼皮胶团和15～20L水混合，文火熬煮后过滤去除滤渣，得到鱼皮胶质液并冷冻，得鱼皮胶原凝胶，备用；（2）取椰子，破壳收集1～2L椰子汁，将椰子汁放入发酵罐，常温发酵，得发酵椰子汁，将发酵椰子汁装入空心瓜皮中，再向发酵椰子汁中加入木醋杆菌菌粉并用醋酸调节发酵椰子汁pH至6.0～6.3，用保鲜膜将空心瓜皮密封，在30～40℃下发酵5～7天，发酵结束后用镊子镊取发酵液表面的软膜，用去离子水冲洗软膜3～5次，得细菌纤维素膜；（3）将上述细菌纤维素膜和水混合、均质处理得细菌纤维素悬浮液，向细菌纤维素悬浮液中加入透明质酸、聚乙二醇后用盐酸调节pH至2.3～2.5，搅拌、过滤去除滤液，得酸性凝胶，再将酸性凝胶水洗至中性、干燥得复合凝胶；（4）按重量份数计，称取40～50份步骤（1）备用的鱼皮胶原凝胶、40～50份上述复合凝胶和10～15份质量分数为1%氯化钾溶液混合后粉碎20～25min，再将粉碎后的物料和200目的钟乳石粉末按质量比为100:1混合后装袋密封，即得可降解高吸水性生物质蓄冷剂。2.根据权利要求1所述的一种可降解生物质蓄冷剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的氢氧化钠溶液浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，林晨，孙冬，
申请(专利权)人：常州市鼎升环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32