指示型海藻基吸管的制备方法、吸管技术

本技术方案公开了一种指示型海藻基吸管的制备方法、吸管。本发明专利技术其采用海藻纤维类、海藻水溶性多糖类提取物、以及pH敏感型食用色素为指示剂，经反复冻融，干燥后制成吸管。本技术方案解决的技术问题是：如何制备指示型海藻基吸管。吸管。

【技术实现步骤摘要】
指示型海藻基吸管的制备方法、吸管


[0001]本专利技术涉及一种饮用茎管的制备方式，其采用海藻纤维类、海藻水溶性多糖类提取物、以及pH敏感型食用色素为指示剂，经反复冻融，干燥后制成吸管。本专利技术也涉及采用上述方法制得的吸管。

技术介绍

[0002]塑料吸管作为一种高频使用的塑料产品，使用寿命只有几分钟，但需要数百年才能完全降解，对环境和生态系统造成巨大影响。目前已有纸吸管、可降解吸管等防治白色污染。然而纸吸管在饮料中易软化坍塌，耐热性能差，用户体验不佳。以聚乳酸为代表的改良生物降解吸管原材料成本高，降解需要特定的微生物，且使用过程中存在脆、断和裂的问题。因此，迫切需要开发一种可降解性好、机械性能好、水稳定性好的替代吸管的解决方案。目前市售吸管多以辅助饮用功能为主，鲜少具有指示功能。
[0003]海藻等海洋生物营养成分丰富，经济价值高，是生物聚合物材料的主要来源。海藻富含高含量的碳水化合物，其中纤维类成分的提取无需严格的化学处理，操作简单安全。
[0004]中国专利申请号2020108292446公开了一种可降解环保型吸管及其制备方法，包括以下重量份的各组分：海藻酸钠2
‑
8份、果胶0.5
‑
5份、温轮胶0.5
‑
2份、改性淀粉8
‑
30份、增塑剂5
‑
10份、茶多酚0.5
‑
1.5份、壳寡糖0.4
‑
1.2份、葡萄糖酸钙0.2
‑
1份、酒石酸0.5
‑
2份、去离子水50
‑
100份。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种指示型海藻基吸管的制备方法，解决的技术问题是：如何制备指示型海藻基吸管。
[0006]本专利技术的另一个目的是提供一种吸管，解决的技术问题是：提供一种指示型海藻基吸管。
[0007]指示型海藻基吸管的制备方法，包括如下步骤：步骤a.水溶性多糖的提取：对海藻进行处理得到水溶性多糖并过滤得到滤渣；水溶性多糖浓度不高于3 wt%，多糖粘度不高于5000 mPa
∙
s；所述海藻为红藻、褐藻、绿藻中的一种或几种混合；步骤b.纤维素的提取：将步骤a的滤渣进行处理得到海藻纤维素，所述纤维类提取物浓度0.6
ꢀ‑
1wt%，冻干；步骤c.吸管的制备：对上述冻干的海藻纤维素超声使其均匀分散在水中，加入pH敏感型食用色素并制成纤维素薄膜；超声后纤维长度为200 nm
‑
10 μm；所述超声时间10
ꢀ‑
30min，超声功率300
‑
600 W；所述色素为花青素、姜黄素、紫草素、茜素或甜菜色素中的一种或几种混合，色素添加量为纤维类提取物固含量的1
‑
5 wt%；以水溶性多糖为粘合剂，将纤维素薄膜卷在圆柱形吸管模具上，在Zn
2+
、Ba
2+
或Ni
2+
中的一种或几种组合离子溶液中形成交联结构后，经冻融，干燥后脱模制成吸管；所述冻融是指冻融次数为2
‑
5次，冷冻温度为
‑
90至
‑
70
°
C，冷冻时间为0.5
‑
2h，解冻温度为25
‑
40
°
C，解冻时间为10
‑
40 min。
[0008]所述纤维类提取物浓度0.8
ꢀ‑
1wt%。
[0009]所述超声后纤维长度为500 nm
‑
8μm。
[0010]所述超声时间20
ꢀ‑
30min，超声功率500
‑
600 W。
[0011]所述色素添加量为纤维类提取物固含量的2
‑
3 wt%。
[0012]所述水溶性多糖浓度为1
‑
2 wt%；所述水溶性多糖粘度为3000
ꢀ‑
4000mPa
∙
s。
[0013]所述冻融是指冻融次数为3次。
[0014]所述冷冻温度为
‑
85至
‑
70
°
C ，冷冻时间为0.6
‑
1h，解冻温度为30
‑
35
°
C，解冻时间为20
‑
30 min。
[0015]所述步骤a中对海藻进行处理得到水溶性多糖并过滤得到滤渣是指：取40 g属于红藻中的石花菜海藻浸泡在无水乙醇中震荡过夜，清洗干燥后以1：40的质量比浸泡在水中并90
°
C水浴加热3h，利用八层脱脂纱布过滤形成滤渣；所得滤液经过冷冻干燥后即为海藻水溶性多糖；所述将步骤b的滤渣进行处理得到海藻纤维素并冻干是指：称取40 g NaOH，充分溶解在1 L水中形成4 wt%的NaOH溶液;称取27 g NaOH和75 mL冰醋酸，溶解稀释至1 L水中形成乙酸盐缓冲液；称取17 g亚氯酸钠，充分溶解在1 L水中形成1.7 wt%的亚氯酸钠溶液；将滤渣浸泡在4 wt% NaOH溶液中80
°
C水浴加热搅拌2 h后，利用八层脱脂纱布过滤再次得到滤渣；将重复三次碱处理后的滤渣浸泡在等体积的乙酸盐缓冲液和1.7 wt%亚氯酸钠溶液中进行漂白，80
°
C水浴加热2 h，重复漂白三次后得到纯白色的藻类纤维，冷冻干燥后即为海藻纤维素。
[0016]吸管，其采用上述制备方法制备而成。
[0017]本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的吸管以海藻纤维类提取物为基层，以海藻水溶性多糖类提取物为天然粘合剂，通过和反复冻融工艺，进一步提高吸管的力学性能，使得吸管具有良好的机械性能、耐热性能、耐水性能，且克服了使用聚乳酸等材料成本高且降解条件严格的困难，制备吸管的方法操作简单，实验设置简单，适合工厂化大批量生产，应用前景广阔。
[0018]2.本专利技术的海藻基吸管制备中借助pH敏感的食用色素，既可以作为天然食品着色剂，又可以是酸碱指示剂，通过吸管颜色变化智能指示市售饮品的酸碱性，帮助消费者正确选择适宜酸碱度的饮品，适于推广应用。
[0019]3.本专利技术的吸管可实现可食性可降解，高性能和低成本的原材料使海藻基吸管成为目前价格昂贵的聚乳酸吸管的经济高效的替代品，一方面为天然可降解材料开辟了新的应用领域，提高了海藻附加值；另一方面大大缓解了塑料污染的压力，实现“从海洋到海洋”的可循环降解理念。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例1的海藻基吸管的制备流程图；图2是本专利技术实施例1
‑
5的海藻基吸管的数码照片图；图3是本专利技术实施例1的海藻基吸管的扫描电子显微镜图；图4是本专利技术实施例1的海藻基吸管与市售吸管的降解实验图；图5是本专利技术实施例2的花青素/海藻基吸管在不同pH饮料中的颜色响应图。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.指示型海藻基吸管的制备方法，包括如下步骤：其特征在于：步骤a.水溶性多糖的提取：对海藻进行处理得到水溶性多糖并过滤得到滤渣；水溶性多糖浓度不高于3 wt%，多糖粘度不高于5000 mPa
∙
s；所述海藻为红藻、褐藻、绿藻中的一种或几种混合；步骤b.纤维素的提取：将步骤a的滤渣进行处理得到海藻纤维素，所述纤维类提取物浓度0.6
ꢀ‑
1wt%，冻干；步骤c.吸管的制备：对上述冻干的海藻纤维素超声使其均匀分散在水中，加入pH敏感型食用色素并制成纤维素薄膜；超声后纤维长度为200 nm
‑
10 μm；所述超声时间10
ꢀ‑
30min，超声功率300
‑
600 W；所述色素为花青素、姜黄素、紫草素、茜素或甜菜色素中的一种或几种混合，色素添加量为纤维类提取物固含量的1
‑
5 wt%；以水溶性多糖为粘合剂，将纤维素薄膜卷在圆柱形吸管模具上，在Zn
2+
、Ba
2+
或Ni
2+
中的一种或几种组合离子溶液中形成交联结构后，经冻融，干燥后脱模制成吸管；所述冻融是指冻融2
‑
5次，冷冻温度为
‑
90至
‑
70
°
C，冷冻时间为0.5
‑
2h，解冻温度为25
‑
40
°
C，解冻时间为10
‑
40 min。2.根据权利要求1所述的指示型海藻基吸管的制备方法，其特征在于：所述纤维类提取物浓度0.8
ꢀ‑
1wt%。3.根据权利要求2所述的指示型海藻基吸管的制备方法，其特征在于：所述超声后纤维长度为500 nm
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8μm。4.根据权利要求3所述的指示型海藻基吸管的制备方法，其特征在于：所述超声时间20
ꢀ‑
30min，超声功率500
‑
600 W。5.根据权利要求4所述的指...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦波，李欢，倪皓洁，陈剑，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：