魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法

专利名称：魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法
魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法所属技术领域 本发明涉及一种生物纤维制品及其制备方法，特别 是- 一种魔芋葡l:t聚糖可食性儿童玩具及其制备方法。
背景技术：
生物纤维是世界纤维材料重要的研究内容，是与人类健康 相关的纤维。生物功能纤维包括人类器官修复纤维、具有分离功能的纤维、 吸附性纤维等。与人类健康相关的纤维包括抗菌、抗病毒、抗虫、抗过敏、 抗静电、抗电磁波辐射、保暖、散热、阻燃、调节温度和导汗透湿纤维材 料。《纺织学报》2005年第26巻第2期发表了高沈的文章"壳聚糖纤维的 成型"介绍了一种生物纤维，即壳聚糖纤维的制备成型方法包括壳聚 糖纺丝原液、过滤、脱泡、纺丝、凝固浴、塑化拉伸浴、水洗拉伸浴、切 断、洗涤、上油、十燥、壳聚糖纤维。并对壳聚糖纤维的成型机理及条件 进行/研究，发现壳聚糖纺丝原液以壳聚糖的质量分数为3.5%，乙酸的质 量分数为2%,脲素的质量分数为1%，甘油的用量为壳聚糖质量的0.5倍为 宜。凝固浴以双组分及三组分效果较好。较佳的纺丝条件喷丝头拉伸率 68%，塑化拉伸率22%，水洗拉伸率9%，塑化拉伸温度以6(TC、水洗拉伸温 度以8(TC、纤维水洗温度以55"C为宜。《国外丝绸》2003年第4期发表了王华锋编译的文章"湿法纺丝制备丝 素共混生物纤维"，对丝素共混生物纤维纺丝进行了探讨，并对生物纤维 的性能进行了分析研究。具体操作如下在室温条件下，将丝素-纤维素 磺酸钠(粘胶)的NaOH水溶液和丝素-粘胶纤维-N-乙酰化壳聚糖钠盐的 NaOH水溶液分别通过喷丝头(喷丝孔直径O. 1,)进入含有40 43%硫酸铵 浓度为10%的硫酸水溶液进行纺丝。新型白色共混纤维生产率可达到95% 以上。含有丝素少于10%的纤维素-丝素长丝的纤度值是4.9 9.9D，强度 但是1.08 1.2()g/D，伸长率是29. 7 35.0%。含有丝素少于43%的纤维 素-甲壳素-丝素长丝的纤度值是3.9 5.0D，强度值是0.70 0.93g/D，伸 长率是20. 6 28. 6%。 200610069246.X说明书第2/3页上述儿种纤维不具有可食性，且存在强度较差、抗菌性较弱、成本较高等问题。发明内容本发明的目的是利用魔芋葡甘聚糖冷冻韧化的特性，以 复合凝胶为基体，人工合成一种可食性生物纤维，制成系列抗菌性较强、 成本较低的可食性儿童玩具。本发明的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，包括以下步骤A、 溶胶配制先将普鲁蓝加入55。C 65t:的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝0. 5% 1.5%、魔芋葡甘聚糖1.5% 2%和卡拉胶0.625% 1%;搅拌均匀后 静置溶胀0. 5 lh得溶胶;也可以在静置溶胀前按需要加入各种天然色素， 搅拌均匀后再静置溶胀。B、 配制碱液在净化水中加入Na2C0:,，配制成pH为10 12的Na2C0:,, 碱液，再按溶胶碱液=0.08 0.8 : 100 (重量比)的比例，将碱液与溶胶混合，然后用搅拌机搅拌使其混合均匀，得复合凝胶液；C、 离心脱气用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理28 32分钟，脱除溶胶中存在的气体，以保证制出的胶体均匀光滑；D、 加热成型按产品的要求选择相适应的模具，将上述脱气处理后的复合凝胶液^入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后在75。C 85。C条件下加热0.9 1. lh，得初产品；E、 冷冻将初产品常温冷却后，置-15"C -2(TC的冰柜中缓慢冻结；F、 烘干将冻好的初产品取出，于室温解冻后，再在75。C 85i:的 温度条件卜一千燥至含水率低于5%，即为魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具。本发明的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及其制备方法，以魔芋葡甘聚 糖等多糖为主要原料，具有可食性、优良的可塑性及低成本、低密度、 可接受的比强度、易分离性、二氧化碳阻隔性和一定的生物可降解性。 大然生物材料的优点是其所含的-些天然结构，有利于细胞的附着或 保持分化功能.其缺点是许多天然材料每批不同或批量大小有差异；合成 可生物降解材料则能较精确地控制分子量、降解时间、亲疏水性等，但它 们与细胞的相互作用不够理想。魔芋葡甘聚糖作为天然高分子材料，具备
更好的力学性能，同时在生物相容性方面又优于传统的人工合成可降解高 分子材料，目前魔芋葡甘聚糖各方面的用途正趋完善。普鲁蓝具有良好的 成膜性及抑菌功能，增强玩具的抑菌性，赋予玩具表面的平整光滑性，并 具有保形能力。卡拉胶具有良好的成胶性，与魔芋葡甘聚糖复配效果更好，赋予制品良好的成型性。Na2C03能使魔芋葡甘聚糖脱乙酰基，从而形成热 不逆凝胶。魔芋葡甘聚糖、普鲁蓝、Na2C03和卡拉胶均为固体。从生态学的角度来看，魔芋葡甘聚糖生物纤维主要包括以下几个方 面共混纤维在生产过程中未受污染；不会对环境造成污染；在失去使用 价值后，可回收再利用或在自然条件下，降解消化，不会对生态环境造成 危害。具体实施例为了充分公开本发明的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具及 其制备方法，卜一面结合实施例加以说明。实施例 一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，包括以下步骤A、 先将普鲁蓝加入6(TC的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖 和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝1%、魔芋葡甘聚糖1. 5% 和卡拉胶0.8%;按产品需要加入天然色素(如3-胡萝卜素、红曲色素等)， 搅拌均匀后静置溶胀lh，得溶胶；B、 用Na,CO:,和纯净水配制pH为11的碱液，再按溶胶碱液=0. 5 : 100 (重量比)的比例将碱液与溶胶混合，并用搅拌机使其混合均匀，得 复合凝胶液；C、 使用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理30分钟；D、 选择所需要的儿童玩具模型(如积木、赛车等)，将上述脱气处理 后的复合凝胶液注入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光沾平滑，然后在8crc条件下加热ih，得初产品；E、 将初产品冷却至常温后，置-2(TC的冰柜中缓慢冻结；F、 将冻好的初产品取出，于室温解冻后，再在8CTC的温度下干燥至 含水率低于5%,得成品。
权利要求
1、一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，其特征在于包括以下步骤A、溶胶配制先将普鲁蓝加入55℃～65℃的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝0.5％～1.5％、魔芋葡甘聚糖1.5％～2％和卡拉胶0.625％～1％；搅拌均匀后静置溶胀0.5～1h得溶胶；B、配制碱液在净化水中加入Na2CO3，配制成pH为10～12的Na2CO3碱液，再按溶胶∶碱液＝0.08～0.8∶100的比例，将碱液与溶胶混合，然后用搅拌机搅拌使其混合均匀，得复合凝胶液；C、离心脱气用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理28～32分钟，脱除溶胶中存在的气体，以保证制出的胶体均匀光滑；D、加热成型按产品的要求选择相适应的模具，将上述脱气处理后的复合凝胶液注入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后在75℃～85℃条件下加热0.9～1.1h，得初产品；E、冷冻将初产品常温冷却后，置-15℃～-20℃的冰柜中缓慢冻结；F、烘干将冷冻处理过的初产品取出，于室温解冻后，再在75℃～85℃的温度条件下干燥至含水率低于5％。
2、 根据权利要求l所述的一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的制备方法，其特征在于包括以下步骤A、 先将普鲁蓝加入6(TC的净化水中，搅拌溶解后加入魔芋葡甘聚糖 和卡拉胶，各原料与水的重量百分比分别为普鲁蓝1%、魔芋葡甘聚糖1. 5% 和卡拉胶0.8%;按产品需要加入天然色素，搅拌均匀后静置溶胀lh，得溶胶B、 用Na2(U和纯净水配制pH为11的碱液，再按溶胶:碱液=0.5:100 的比例将碱液与溶胶混合，并用搅拌机使其混合均匀，得复合凝胶液； C、 使用3000r/min的离心机，对复合凝胶液脱气处理30分钟；D、 选择所需要的儿童玩具模型，将上述脱气处理后的复合凝胶液注 入模具内，用玻棒刮去多余的部分，涂抹均匀，使之表面光洁平滑，然后 在80。C条件下加热lh，得初产品；E、 将初产品冷却至常温后，置-2(TC的冰柜中缓慢冻结；F、 将冷冻处理过的初产品取出，于室温解冻后，再在8(TC的温度下 十燥至含水率低于5%，得成品。
3、由权利要求1或2的方法制备的魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具。
全文摘要
一种魔芋葡甘聚糖可食性儿童玩具的组成成分，由普鲁蓝、魔芋葡甘聚糖、卡拉胶和Na₂CO₃水溶液组成，其制备方法包括溶胶配制、加碱、离心脱气、加热成型、冷冻、烘干和成品。本发明的儿童玩具无毒无污染，具有可食性、优良的可塑性、易分离性、二氧化碳阻隔性和可接受的比强度，而且低成本、低密度，还具有生物可降解性。
文档编号A23L1/09GK101151994SQ20061006924
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月27日 优先权日2006年9月27日
发明者杰 庞, 张甫生, 谢建华, 陈绍军, 陈青青 申请人:福建农林大学