专利名称：生物纤维素水凝胶的干燥方法
技术领域：
本发明涉及一种生物纤维素产品的制备方法，特别涉及一种生物纤维素水凝胶的干燥方法。
背景技术：
生物纤维素(Biocellulose),又被称为细菌纤维素(Bacterialcellulose, BC),其是由醋酸菌属的微生物，如木醋杆菌等发酵制成的纤维素产品。目前多以废弃物，如椰子水、菠萝皮汁等作为原料，因此其成本低廉。得到的产品中含有高达95%以上的水分，因此又被称为生物纤维素水凝胶。目前国内的细菌纤维素产品主要作为膳食纤维添加于食品中，向人体提供保健功能。生物纤维素水凝胶的制备方法是本领域已知的，如CN101671708、 CN1840677A、CN101319242A中均有所公开。近年来，对于生物纤维素水凝胶新用途的研究不断深入，其中往往涉及需要对发酵获得的生物纤维素水凝胶进行干燥的情况，例如制备方便携带和使用的生物纤维素干粉营养素产品、干燥的生物纤维素包装膜产品等。但是目前，却难以生产面积较大的生物纤维素干燥产品，这是由于生物纤维素水凝胶中的水具有较高的表面张力，因此在干燥过程中随着其流失会导致生物纤维素空间网状结构的崩塌，大大影响其机械性能，使生物纤维素干燥产品的脆性大大提高，由于干燥过程中的物料失水会产生收缩作用，因此在干燥加工过程中会出现大范围的产品碎裂；此外即使能够得到没有碎裂的生物纤维素干燥产品，由于其较高的脆性，在包装、运输环节也会产生大量的损耗，大大增加生产的成本。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供了一种生物纤维素水凝胶的干燥方法，其能够降低生物纤维素干燥产品的脆性，提高其机械性能，并降低干燥过程中或之后的包装、运输中的破裂损耗，还能使产品具有一定的保温性能。本发明所述的生物纤维素凝胶的干燥方法，其包括将部分脱水的生物纤维素水凝胶在含有表面活性剂的溶液中浸泡后再进行干燥。本发明所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其还包括将在表面活性剂溶液中浸泡过的生物纤维素水凝胶置于具有弹性的固体载体上进行干燥。其中所述的具有弹性的固体载体可以为海棉或橡胶。本发明所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法中，干燥可以是本领域常用的干燥技术，优选20-60°C的热风干燥，更优选真空冷冻干燥。本发明所述的生物纤维素水凝胶干燥方法中，表面活性剂选自甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆磷脂、乙酸甘油酯、酒石酸甘油酯、二乙酰酒石酸甘油酯、柠檬酸酯、聚甘油脂肪酸酯、硬脂酰柠檬酸酯、硬脂酰酒石酸酯、硬酯酰乳酸钠、硬酯酰乳酸钙、硬脂酰富马酸钠、山梨糖醇酐脂肪酸酯中的一种或多种。
本发明所述的生物纤维素水凝胶干燥方法中，表面活性剂在溶液中的浓度范围在O. l-2wt%，优选在 O. 2-0. 8wt%o本发明所述的生物纤维素水凝胶干燥方法中，部分脱水的生物纤维素水凝胶产品在含有表面活性剂的溶液中浸泡的时间为3-20小时，优选为8-12小时。本发明所述的生物纤维素水凝胶干燥方法中，部分脱水的生物纤维素水凝胶是通过机械压缩实现的部分脱水，或低温短时干燥实现的部分脱水。本发明所述的生物纤维素干燥方法中，生物纤维素水凝胶可以是静态发酵制成，也可以是动态发酵制成的；但是优选静态发酵制成的水凝胶膜。生物纤维素水凝胶制备中使用的培养基组分、菌种、接种量、发酵条件等均无特别限制，只要能生产出生物纤维素水凝胶产品即可。
本发明还提供一种上述任一方法所制得的生物纤维素干燥产品。本发明的生物纤维素水凝胶干燥方法，采用表面活性剂能够降低生物纤维素水凝胶中水的表面张力作用，减少干燥过程中对于生物纤维素空间网状结构的破坏，保持生物纤维素优秀的机械性能，减少干燥过程、包装及运输过程中的碎裂；采用具有弹性的固体载体，能够减少干燥过程中生物纤维素水凝胶由于收缩作用而受到的作用力，也能进一步减少干燥过程中生物纤维素干燥产品的碎裂。本发明的生物纤维素水凝胶干燥方法，不仅能够保持干燥过程中干燥产品的碎裂程度大大降低，也使得生产出更大面积的生物纤维素干燥产品成为可能，而且由于减少了生物纤维素水凝胶中空间网状结构的破坏，干燥后的生物纤维素产品中会含有更多的空气，这使得生物纤维素干燥产品的保温性能大大提高，为其新的应用奠定了基础。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
和对比实验来对本发明作进一步的说明，但是下文中的具体实施方法不应当被理解为对本发明的限制。本领域普通技术人员能够在本发明基础上显而易见地作出的各种改变和变化，应该均在本发明的范围之内。实施例I :生物纤维素水凝胶的干燥
取市售的生物纤维素水凝胶IOOOg (动态发酵培养，直径5cm)，先通过热风干燥(50°C)使生物纤维素水凝胶的重量降低至700g，再将其在浓度为O. 5wt%的甘油脂肪酸酯溶液中浸泡8小时，然后40°C下低温干燥至恒重，获得生物纤维素干燥产品。实施例2 :生物纤维素水凝胶的干燥
取市售的生物纤维素水凝胶IOOOg (静态发酵培养，尺寸为20*20cm)，先通过机械压缩(5千克力压力压缩)挤出生物纤维素水凝胶中的水分，使生物纤维素水凝胶的重量降低至680g，再将其在浓度为lwt%的大豆磷脂溶液中浸泡12小时，然后真空冷冻干燥至恒重，获得生物纤维素干燥产品。对比实验例I :不同干燥方法干燥过程中的碎裂率实验
取市售的生物纤维素水凝胶IOOOg (静态发酵培养)，直接真空冷冻干燥至恒重。重复上述实验50次，统计出现碎裂的干燥产品的次数，计算出碎裂率(出现碎裂次数/50)。重复实施例2的方法50次，统计出现碎裂的干燥产品的次数，计算出碎裂率(出现碎裂次数/50)。结果见下表
表I :干燥过程中碎裂情况
权利要求
1.一种生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于其是将部分脱水的生物纤维素水凝胶在含有表面活性剂的溶液浸泡后再进行干燥。
2.根据权利要求I所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于其中所述的干燥是将在表面活性剂溶液中浸泡过的生物纤维素水凝胶置于具有弹性的固体载体上进行干燥。
3.根据权利要求2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于所述具有弹性的固体载体为海棉或橡胶。
4.根据权利要求I或2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于干燥是20-60°C的热风干燥或真空冷冻干燥。
5.根据权利要求I或2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于所述的表面活性剂选自甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆磷脂、乙酸甘油酯、酒石酸甘油酯、二乙酰酒石酸甘油酯、柠檬酸酯、聚甘油脂肪酸酯、硬脂酰柠檬酸酯、硬脂酰酒石酸酯、硬酯酰乳酸钠、硬酯酰乳酸钙、硬脂酰富马酸钠、山梨糖醇酐脂肪酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求I或2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于所述的表面活性剂在溶液中的浓度范围在O. l-2wt%，优选在O. 2-0. 8wt%。
7.根据权利要求I或2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于所述部分脱水的生物纤维素水凝胶产品在含有表面活性剂的溶液中浸泡的时间为3-20小时，优选为8-12小时。
8.根据权利要求I或2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于部分脱水的生物纤维素水凝胶是通过机械压缩或低温短时干燥实现的部分脱水。
9.根据权利要求I或2所述的生物纤维素水凝胶的干燥方法，其特征在于生物纤维素水凝胶是静态发酵制成的水凝胶膜。
10.前述任一权利要求中所述的干燥方法制备的生物纤维素干燥产品。
全文摘要
本申请涉及一种生物纤维素水凝胶的干燥方法，其是将部分脱水的生物纤维素水凝胶在含有表面活性剂的溶液浸泡后再进行干燥。所述的表面活性剂选自甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆磷脂、乙酸甘油酯、酒石酸甘油酯、二乙酰酒石酸甘油酯、柠檬酸酯、聚甘油脂肪酸酯、硬脂酰柠檬酸酯、硬脂酰酒石酸酯、硬酯酰乳酸钠、硬酯酰乳酸钙、硬脂酰富马酸钠、山梨糖醇酐脂肪酸酯中的一种或多种。采用本发明中的生物纤维素水凝胶干燥方法，能够减少干燥过程中对于生物纤维素空间网状结构的破坏，减少干燥过程、包装及运输过程中的碎裂；还能提高生物纤维素干燥产品的保温性能。
文档编号C08L1/02GK102875847SQ201210389169
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者钟春燕 申请人:钟春燕