一种发酵消泡剂及其制备方法与流程

文档序号:16341820发布日期:2018-12-19 07:20阅读:266来源:国知局
本发明涉及一种食品添加剂,具体是一种发酵消泡剂及其制备方法。
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食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别,2000多个品种,包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂等。在发酵过程中会产生大量泡沫,这些稳定存在的泡沫不仅会降低发酵效率还会导致转化率降低,严重影响发酵工业运行,目前主要通过添加消泡剂进行消泡。目前用于发酵的消泡剂主要有有机硅消泡剂和聚醚消泡剂,有机硅消泡剂消泡快但是抑泡性能不足,聚醚消泡剂抑泡性能较好,但是消泡能力较弱,目前主要通过对有机硅进行聚醚改性来改善消泡性能和抑泡性能,虽然性能有所提高,但是其适应性相对较差,在碳源发酵和氮源发酵中很难同时保证其性能,因此需要进一步改进以适应生产需要求。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种发酵消泡剂及其制备方法,以解决上述
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中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种发酵消泡剂,包括以下重量份数的原料:蓖麻油40-50份、端环氧基硅油26-34份、聚乙二醇18-22份、聚醚胺8-12份、异丙醇12-16份、疏水白炭黑2-6份、乳化剂4-8份;所述端环氧基硅油粘度为1000-2000cst;所述聚乙二醇分子量为2500-3500;所述聚醚胺分子量为1500-2500;所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:(2-4)的重量比组成。作为本发明进一步的方案:包括以下重量份数的原料:蓖麻油42-48份、端环氧基硅油28-32份、聚乙二醇19-21份、聚醚胺9-11份、异丙醇13-15份、疏水白炭黑3-5份、乳化剂5-7份。作为本发明进一步的方案:包括以下重量份数的原料:蓖麻油45份、端环氧基硅油30份、聚乙二醇20份、聚醚胺10份、异丙醇14份、疏水白炭黑4份、乳化剂6份。作为本发明进一步的方案:所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:3的重量比组成。一种发酵消泡剂的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至200-220℃反应,控制反应温度为240-260℃,反应时间为4-6h;(2)将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于88-92℃回流反应4-6h,减压脱除异丙醇;(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在200-300rpm,140-160℃条件下保温搅拌4-6h;(4)将步骤(3)所得物降温至75-85℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌20-40min得消泡剂。作为本发明进一步的方案:所述步骤(1)中按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至210℃反应,控制反应温度为250℃,反应时间为5h。作为本发明进一步的方案:所述步骤(2)中将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于90℃回流反应5h,减压脱除异丙醇。作为本发明进一步的方案:所述步骤(3)中将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在250rpm,150℃条件下保温搅拌5h。作为本发明进一步的方案:所述步骤(4)中将步骤(3)所得物降温至80℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌30min得消泡剂。与现有技术相比,本发明的有益效果是:采用蓖麻油、端环氧基硅油、聚乙二醇、聚醚胺、异丙醇、疏水白炭黑和乳化剂为原料,通过上述制备方法制备而成,通过对硅油同时进行聚醚改性和蓖麻油进行改性,制备的消泡剂在发酵中具有良好的消泡性能和抑泡性能,减小了消泡剂使用量,降低成本的同时减小了对发酵产品质量的影响,保证了发酵生产效率和产物转化率;本发明制备工艺简单,易于实现工业化生产,值得推广。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种发酵消泡剂,包括以下重量份数的原料:蓖麻油40份、端环氧基硅油26份、聚乙二醇18份、聚醚胺8份、异丙醇12份、疏水白炭黑2份、乳化剂4份;所述端环氧基硅油粘度为1000cst;所述聚乙二醇分子量为2500;所述聚醚胺分子量为1500;所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:2的重量比组成。一种发酵消泡剂的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至200℃反应,控制反应温度为240℃,反应时间为4h;(2)将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于88℃回流反应4h,减压脱除异丙醇;(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在200rpm,140℃条件下保温搅拌4h;(4)将步骤(3)所得物降温至75℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌20min得消泡剂。实施例2一种发酵消泡剂,包括以下重量份数的原料:蓖麻油42份、端环氧基硅油28份、聚乙二醇19份、聚醚胺9份、异丙醇13份、疏水白炭黑3份、乳化剂5份;所述端环氧基硅油粘度为1200cst;所述聚乙二醇分子量为2700;所述聚醚胺分子量为1700;所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:2.5的重量比组成。一种发酵消泡剂的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至205℃反应,控制反应温度为245℃,反应时间为4.5h;(2)将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于89℃回流反应4.5h,减压脱除异丙醇;(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在225rpm,145℃条件下保温搅拌4.5h;(4)将步骤(3)所得物降温至77℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌22min得消泡剂。实施例3一种发酵消泡剂,包括以下重量份数的原料:蓖麻油45份、端环氧基硅油30份、聚乙二醇20份、聚醚胺10份、异丙醇14份、疏水白炭黑4份、乳化剂6份;所述端环氧基硅油粘度为1500cst;所述聚乙二醇分子量为3000;所述聚醚胺分子量为2000;所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:3的重量比组成。一种发酵消泡剂的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至210℃反应,控制反应温度为250℃,反应时间为5h;(2)将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于90℃回流反应5h,减压脱除异丙醇;(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在250rpm,150℃条件下保温搅拌5h;(4)将步骤(3)所得物降温至80℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌30min得消泡剂。实施例4一种发酵消泡剂,包括以下重量份数的原料:蓖麻油48份、端环氧基硅油32份、聚乙二醇21份、聚醚胺11份、异丙醇15份、疏水白炭黑5份、乳化剂7份;所述端环氧基硅油粘度为1700cst;所述聚乙二醇分子量为3200;所述聚醚胺分子量为2200;所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:3.5的重量比组成。一种发酵消泡剂的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至215℃反应,控制反应温度为255℃,反应时间为5.5h;(2)将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于91℃回流反应5.5h,减压脱除异丙醇;(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在275rpm,155℃条件下保温搅拌5.5h;(4)将步骤(3)所得物降温至82℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌35min得消泡剂。实施例5一种发酵消泡剂,包括以下重量份数的原料:蓖麻油50份、端环氧基硅油34份、聚乙二醇22份、聚醚胺12份、异丙醇16份、疏水白炭黑6份、乳化剂8份;所述端环氧基硅油粘度为2000cst;所述聚乙二醇分子量为3500;所述聚醚胺分子量为2500;所述乳化剂为s-60与和单硬脂酸甘油酯按1:4的重量比组成。一种发酵消泡剂的制备方法,包括以下步骤:(1)按重量份称取蓖麻油和聚乙二醇加入反应容器中搅拌,并加入蓖麻油重量份0.1%的氧化锑,抽真空,升温至220℃反应,控制反应温度为260℃,反应时间为6h;(2)将聚醚胺和异丙醇加入至端环氧基硅油中,于92℃回流反应6h,减压脱除异丙醇;(3)将步骤(1)和步骤(2)所得物投入搅拌反应釜中,并加入疏水白炭黑,在300rpm,160℃条件下保温搅拌6h;(4)将步骤(3)所得物降温至85℃,加入乳化剂和所得物等量的去离子水,继续保温搅拌40min得消泡剂。对比例1以市售型号为x-1030ft的发酵用消泡剂为对比例5。对比例2对实施例1-5和对比例1制备的消泡剂进行发酵行业消泡性能和抑泡性能测试,在500ml量筒中,加入100ml起泡液(以现场生产碳源发酵液为起泡液),然后以50l/h速度通过布满微孔的鼓气头从量筒底部鼓气,当泡沫达到500ml处关闭鼓气装置,向其中加入0.01g消泡剂,记录泡沫消至液面时间为消泡时间,(时间越短消泡性能越好);待泡沫完全消失后继续通气10分钟后,测量泡沫的量(泡沫越少抑泡性能越好),测试结果见表结果见表1。表1碳源发酵测试结果项目消泡时间(s)泡沫量(ml)实施例116315实施例214312实施例313308实施例415310实施例516314对比例128412从表1中可以看出,实施例1-5通过蓖麻油和聚醚对硅油进行改性,制备的消泡剂在碳源发酵中消泡性能和抑泡性能均较好,明显好于市售消泡剂产品对比例1的性能。对比例3对实施例1-5和对比例1制备的消泡剂进行发酵行业消泡性能和抑泡性能测试,在500ml量筒中,加入100ml起泡液(以现场生产氮源发酵液为起泡液),然后以50l/h速度通过布满微孔的鼓气头从量筒底部鼓气,当泡沫达到500ml处关闭鼓气装置,向其中加入0.01g消泡剂,记录泡沫消至液面时间为消泡时间,(时间越短消泡性能越好);待泡沫完全消失后继续通气10分钟后,测量泡沫的量(泡沫越少抑泡性能越好),测试结果见表结果见表2。表2氮源发酵测试结果项目消泡时间(s)泡沫量(ml)实施例119332实施例218328实施例316318实施例417324实施例518329对比例138448从表2中可以看出,实施例1-5通过蓖麻油和聚醚对硅油进行改性,制备的消泡剂在氮源发酵中消泡性能和抑泡性能均较好,明显好于市售消泡剂产品对比例1的性能。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是并不限于上述实施方式,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。当前第1页12
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