专利名称：干粉酪素胶及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于粘合剂技术领域，具体地说是一种以牧区产的“曲拉”(藏语，提取酥油后的牛奶粗蛋白)或豆粕为原料制备的干粉酪素胶及其工艺。
背景技术：
目前，国内商标行业尤其是大西北，还在是用聚乙烯醇类粘合剂，而聚乙烯醇类粘合剂存在初粘力低、干燥速度慢、耐水性差、不适合冰柜存放等缺点，特别是用铝蒸镀纸及金属箔作标签时毫无耐水性而引起标签脱落。但性能优良的酪素胶不存在以上问题，从而使国内啤酒包装行业的高速贴标用粘合剂逐渐转向使用酪蛋白粘合剂产品，大大地推动了酪素胶行业的发展。申请人曾立足本地丰富的资源优势，是国内较早研究开发酪蛋白纯化生产技术的科研院所之一，已于2001～2003年开发出水基型酪素胶。国内外生产的水基型酪素胶均以干酪素(酪蛋白酸、酪朊酸)为主要原料，再添加相应的辅料制成的水基型粘合剂。其生产工艺如下 水基型酪素胶主要存在以下不足之处①水基型酪素胶在冬季贮藏要求环境温度不低于15℃，更不能冰冻，而在北方冬季库房一般没有采暖设施；②水基型酪素胶使用前(冬季)须在27℃左右的环境下缓存一周，便于达到使用温度25℃左右；③水基型酪素胶货架期为6～12个月，不易久存；④运输量大、包装费用高、不易堆放。在水基型酪素胶上机试验和实际使用当中，尤其是在北方寒冷的冬季，存放酪素胶的库房一般没有采暖设施。当温度下降至20℃以下时，酪素胶的粘性将增大，而粘性增大在实地操作中带来诸多不便因素，所以一般酪素胶都有一个推荐操作温度，为了在实地操作时达到这个温度，必须把在低温下贮藏的酪素胶转移到温度较高的环境下，逐渐到操作温度(比如在15℃下贮藏的酪素胶必须在27℃的环境下经过6天达到23℃时方可投入使用)。一般操作人员和贮存环境均做不到上述要求，使用时便常用热水浴加热使其在短时间内达到使用温度要求，但这种操作对酪素胶这种有“记忆功能”的产品是绝对不允许的，否则在实地操作中很容易出现初粘性不好而造成掉标、甩标等问题。另外，酪素胶属高蛋白产品，一般情况下打开一个包装必须在较短时间内用完，否则打开原包装或者裸露存放很容易变质，不能继续使用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述水基型酪素胶存在的不足，提供一种初粘力强、使用方便、不受储藏温度的限制、易运输、粘度可根据需要任意调和的干粉酪素胶及其生产工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是该干粉酪素胶所采用的主要原料为来自牧区产的“曲拉”(藏语，提取酥油后的牛奶粗蛋白)，“曲拉”经纯化后得到酪蛋白酸(即干酪素)，酪蛋白酸经碱溶喷雾干燥后制得酪朊酸钠(铵)，将酪朊酸钠(铵)按一定比例同其它辅料混合研磨，防腐及抗氧化处理后即为干粉酪素胶，按重量份数计，其配方组分及配比为酪朊酸钠(铵)用量10～30份，为主要载体，起粘接作用；可溶性淀粉用量1.0～6.5份，主要起调节酪朊酸钠粘性，防止拉丝的作用；尿素；用量2.5～7.5份，主要起软化调节粘合剂作用；氧化锌用量0.0～0.6份，主要起分子链之间架“桥”固化作用；硫酸锌或硫酸铜用量0.0～4.0份，主要起防水作用；四硼酸钠或熟石灰、氟化钠用量1.0～3.5份，主要起调节胶体pH值作用；乙酸锌用量0.0～2.0份，主要起调节胶体粘度作用；苯甲酸钠或尼泊金乙酯用量0.1～0.30份，主要起防腐作用；单甘酯或二甲基氧化硅油用量0.1～0.35份，主要起消泡作用；石蜡油用量0.0～2.0份，主要起防粉末及润滑平整作用。
一种生产上述干粉酪素胶的工艺，包括以下步骤①“曲拉”或豆粕经粉碎60～80目备用；②在溶解罐中加入60～80目“曲拉”100份，加水十五倍，约1500份；③边搅拌边升温，同时用浓度为10～15％的氢氧化钠溶液调pH值至9～11，搅拌使其充分溶解后过80～120目滤网；④用分离机分离脱脂及杂质；⑤用浓度为15～20％盐酸调pH值至4.6，待沉淀完全后过滤、脱水；⑥将第五步脱水后的湿酪素造20目粒；⑦取湿酪素(含水率约55％)100份投入到反应釜中加水50份，使酪蛋白的含量在30％左右，不断用高速剪切乳化头剪切，用浓度为10％氢氧化钠(铵)溶液调pH值至7.0～7.5；⑧乳化后的酪蛋白溶液经进风温度150～180℃，排风温度60～90℃，塔内温度60～90℃的喷雾干燥塔中进行喷雾干燥的酪朊酸钠(铵)喷雾干燥得酪朊酸钠(铵)；⑨取酪朊酸钠(铵)10～30份同上述其它辅料按一定比例在混合研磨机中充分混合研磨过80～120目筛，检测其水分应≤12％即为干粉酪素胶。
使用时，取干粉酪素胶28～45份用水温80～85℃的热水72～55份溶解、搅拌均匀，陈化20～24小时即可使用。
上述干粉酪素胶(Dry powder Casein glue)及其生产工艺，是在现有水基型酪素胶的基础上继续改进研制出来的，主要原料为牧区产的“曲拉”(或豆粕)，“曲拉”来源于牛奶中的酪蛋白(或称酪蛋白酸、酪朊酸、乳酪素)，它是一种用途较为广泛的环保型粘合剂，无毒、无味、无嗅、易降解、不污染环境，对储存环境无特殊要求。通过实验研究和上机试验及检测结果比较，本发明突出的优点是初粘力强；不受储藏温度的限制、易长期贮存，经货架试验储存期可达两年，比水基型酪素胶(储存期仅为6个月)存放期大大提高；使用非常方便，只须在使用前24小时将干粉酪素用一定量的热水溶解后搅拌均匀、陈化24小时即可使用，粘度可根据需要任意调和；又便于长途运输。主要用于高速啤酒瓶贴商标及其它饮料类包装贴商标等车速较高的包装线或一次性可降解餐具、口杯使用，同时还可用于皮革业及装潢业等粘合。
具体实施例方式
实施例1(一)干粉酪素胶配方(单位为千克)尿 素 6.5氧化锌 0.4淀 粉 3.5硫酸锌 0.5酪朊酸钠(铵)15.1乙酸锌 1.2四硼酸钠1.5单甘酯 0.28尼泊金乙酯 0.2上述配方中，根据需要可用熟石灰和氟化钠替代四硼酸钠，也可用硫酸铜替代硫酸锌。
(二)干粉酪素胶的制备工艺具体步骤如下①“曲拉”或豆粕经粉碎60～80目备用；②在2000L溶解罐中加入60～80目“曲拉”100千克，加水十五倍，约1500千克；③边搅拌边升温，同时用浓度为10～15％的氢氧化钠溶液调pH值至10，搅拌使其充分溶解后过80～120目滤网；④用6000转/分钟的碟式分离机分离脱脂及杂质；⑤用浓度为15～20％盐酸调pH值至4.6，待沉淀完全后过滤、脱水；⑥将第五步脱水后的湿酪素造20目粒；⑦取湿酪素(含水率约55％)100千克投入到500L反应釜中加水50千克，使酪蛋白的含量在30％左右，不断用高速剪切乳化头剪切，用浓度为10％氢氧化钠(铵)溶液调pH值至7.0～7.5；⑧乳化后的酪蛋白溶液经进风温度150～180℃，排风温度60～90℃，塔内温度60～90℃的喷雾干燥塔中进行喷雾干燥，得酪朊酸钠(铵)，检测其水分应≤7％；⑨取酪朊酸钠(铵)10～30份同实施例1中其它辅料按上述用量比例在混合研磨机中充分混合研磨过80～120目筛，检测其水分应≤12％，即为干粉酪素胶。
使用时，将上述得到的29.18千克干粉酪素胶用70.82千克85℃的热水溶解、搅拌均匀，陈化24小时即可。粘度为3.5～7.5万mpa.s(20～25℃)。
实施例2(一)干粉酪素胶配方(单位为千克)尿 素3.5氧化锌0.2
淀 粉5.5硫酸锌0.5酪朊酸钠(铵) 22.0乙酸锌0.3熟石灰2.0氟化钠1.5二甲基氧化硅油0.2苯甲酸钠 0.3上述配方中，根据需要可用四硼酸钠替代熟石灰和氟化钠；用尼泊金乙酯替代苯甲酸；用单甘酯替代二甲基氧化硅油。
(二)干粉酪素胶的制备工艺具体步骤(同实施例1)。
使用时，将上述得到的36千克干粉酪素胶用64千克85℃的热水溶解、搅拌均匀，陈化24小时即可。粘度为3.5～7.5万mpa.s(20～25℃)。
实施例3(一)干粉酪素胶配方(单位为千克)熟石灰1.5氟化钠1.0酪朊酸钠(铵) 25.0尿素 7.5淀粉 6.0石蜡油1.25
硫酸铜2.3二甲基氧化硅油0.25尼泊金乙酯0.2上述配方中，根据需要可用四硼酸钠替代熟石灰和氟化钠，用苯甲酸钠替代尼泊金乙酯，用单甘酯替代二甲基氧化硅油。
(二)干粉酪素胶的制备工艺具体步骤(同实施例1)。
使用时，将上述得到的45千克干粉酪素胶用55千克85℃的热水溶解、搅拌均匀，陈化24小时即可。粘度为10.0～15.0万mpa.s(20～25℃)。
实施例4(一)干粉酪素胶配方(单位为千克)尿 素4.5氧化锌0.3淀 粉5.5硫酸锌3.5酪朊酸钠(铵) 12.0乙酸锌1.3四硼酸钠2.5二甲基氧化硅油0.2尼泊金乙酯0.3上述配方中，根据需要可用四硼酸钠替代熟石灰和氟化钠，用苯甲酸钠替代尼泊金乙酯，用单甘酯替代二甲基氧化硅油。
(二)干粉酪素胶的制备工艺具体步骤(同实施例1)。
使用时，将上述得到的30.1千克干粉酪素胶用69.9千克85℃的热水溶解、搅拌均匀，陈化24小时即可。粘度为3.0～3.5万mpa.s(20～25℃)。
实施例5(一)干粉酪素胶配方(单位为千克)尿 素7.5氧化锌0.5淀 粉1.5硫酸铜2.5酪朊酸钠(铵) 28.0乙酸锌0.1四硼酸钠2.0二甲基氧化硅油0.2尼泊金乙酯0.3上述配方中，根据需要可用熟石灰和氟化钠替代四硼酸钠，也可用硫酸锌替代硫酸铜，用苯甲酸钠替代二甲基氧化硅油。
(二)干粉酪素胶的制备工艺具体步骤(同实施例1)。
使用时，将上述得到的42.6千克干粉酪素胶用57.4千克85℃的热水溶解、搅拌均匀，陈化24小时即可。粘度为7.5～12.5万mpa.s(20～25℃)。
上述实施例1至5得到的干粉酪素胶，外观为纯白或淡黄色粉末，溶解后满足以下理化性能指标(1)pH值7.5～8.0(2)固含量28～45％(3)流动性0～5℃有良好的流动性，同时胶体不发脆、不发褐或其它色变。
(4)耐水性贴标后在25℃下风干24小时，在0～4℃冰水中浸泡应大于168小时。
(5)用量＜0.5Kg/T(酒)。
(6)挪标、破标、掉标、皱标率≤0.1份。
(7)干燥时间≤8秒(8)比重1.10×103kg/m3。
(9)粘结特性初粘力强、不拉丝、速干、抗潮湿性、抗冷凝水性强。
(10)操作温度普通标签20～25℃、铝箔标签25～28℃。
(11)胶体状态半透明状流动态粘稠液、可直接使用或用蠕动泵吸取。
(12)使用范围酒类、饮料、罐头等类。
(13)使用机型暂定车速为48000瓶/小时。
(14)贴标类型铝箔头标、劲标、面标、背标。
(15)储存条件密闭储存、温度不限，货架期3年。
(16)在含有1～2％NaOH、水温50～60℃的水溶液中浸泡2分钟标签自动脱落。
权利要求
1.一种干粉酪素胶，其特征在于主要原料为来自牧区产的“曲拉”，“曲拉”经纯化后得到酪蛋白酸即干酪素，酪蛋白酸经碱溶喷雾干燥后制得酪朊酸钠或铵，将酪朊酸钠或铵按一定比例同其它辅料混合研磨，防腐及抗氧化处理后即为干粉酪素胶，按重量份数计，其配方组分及配比为酪朊酸钠或铵用量10～30份；可溶性淀粉用量1.0～6.5份；尿素用量2.5～7.5份；氧化锌用量0.0～0.6份；硫酸锌或硫酸铜用量0.0～4.0份；四硼酸钠或熟石灰、氟化钠用量1.0～3.5份；乙酸锌用量0.0～2.0份；苯甲酸钠或尼泊金乙酯用量0.1～0.3份；单甘酯或二甲基氧化硅油用量0.1～0.35份；石蜡油用量0.0～2.0份。
2.一种生产如权利要求1所述干粉酪素胶的工艺，其特征在于它包括以下步骤①“曲拉”或豆粕经粉碎60～80目备用；②在溶解罐中加入60～80目“曲拉”100份，加水十五倍，约1500份；③边搅拌边升温，同时用浓度为10～15％的氢氧化钠溶液调pH值至9～11，搅拌使其充分溶解后过80～120目滤网；④用分离机分离脱脂及杂质；⑤用浓度为15～20％盐酸调pH值至4.6，待沉淀完全后过滤、脱水；⑥将第五步脱水后的湿酪素造20目粒；⑦取含水率约55％的湿酪素100份投入到反应釜中加水50份，使酪蛋白的含量在30％左右，不断用高速剪切乳化头剪切，用浓度为10％氢氧化钠或铵溶液调pH值至7.0～7.5；⑧乳化后的酪蛋白溶液经进风温度150～180℃，排风温度60～90℃，塔内温度60～90℃的喷雾干燥塔中进行喷雾干燥，得酪朊酸钠或铵；⑨取酪朊酸钠或铵10～30份同上述权利要求1所述其它辅料按一定比例在混合研磨机中充分混合研磨过80～120目筛，检测其水分应≤12％，即得干粉酪素胶。
3.一种如权利要求1所述干粉酪素胶的使用方法，其特征在于取上述干粉酪素胶28～45份，用水温为80～85℃的热水72～55份溶解、搅拌均匀，陈化20～24小时即可使用。
全文摘要
一种干粉酪素胶及其生产工艺，其主要原料为来自牧区产的“曲拉”，“曲拉”经纯化后得到酪蛋白酸即干酪素，酪蛋白酸经碱溶喷雾干燥后制得酪朊酸钠或铵，将酪朊酸钠或铵按一定比例同淀粉、尿素、氧化锌、四硼酸钠或熟石灰、氟化钠、乙酸锌、硫酸锌或硫酸铜、单甘酯等其它辅料混合研磨，经防腐及抗氧化处理后，即得干粉酪素胶。使用时，取干粉酪素胶28～45份用水温80℃～85℃的热水72～55份溶解、搅拌均匀，陈化20～24小时即可使用。本发明解决了水基型酪素胶因储藏温度和操作温度的限制带来的诸多不便，干粉酪素胶初粘力强、使用方便、不受储藏温度的限制、易运输、粘度可根据需要任意调和。主要用于高速啤酒瓶贴商标及其它饮料类包装贴商标等车速较高的包装线，同时还可用于皮革业及装潢业等粘合。
文档编号C09J189/00GK1587336SQ200410068870
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月13日 优先权日2004年7月13日
发明者朱犇, 广忠勇, 胡先望, 翟丹云, 郭天力, 梁宁, 徐晓霞, 陈庆安 申请人:甘肃省商业科技研究所