一种碳量子点食品添加剂及其制备方法与流程

本发明属于碳纳米材料的应用，具体涉及一种碳量子点食品添加剂及其制备方法。

背景技术：

1、碳纳米材料的出现对各科学技术领域的发展都产生了巨大的影响。碳量子点作为一种新型碳纳米材料，其尺寸一般在2-10nm，远远小于一般纳米颗粒(10-300nm)，表面易功能化，光学性能稳定，生物相容性和水溶性优异，生物安全性极高，受到各领域的广泛关注。

2、抗氧化剂能防止或延缓食品氧化，提高食品的稳定性和延长贮存期。抗氧化剂大体分为天然食品抗氧化剂和人工合成的抗氧化剂两大类，品种繁多，以人工合成的抗氧化剂占比颇大。由于人工合成的抗氧化剂存在诸多安全隐患，如过量使用会致畸、癌变以及一些慢性疾病等，因此人工合成抗油脂氧化剂的安全性受到质疑。以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是食品成为行业的发展趋势，天然植物是一种极有潜力的天然抗氧化剂资源，但是，天然抗氧化剂也有其问题的地方，首先是天然植物提取物的稳定性差，稍长时间易变质，一般都有较短的保质期，不易长时间保存。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种碳量子点食品添加剂。

2、本发明的技术方案是：

3、一种碳量子点食品添加剂，包括如下重量份的组分：碳量子点胶体溶液0.1-1份，高通量磁化载波纯水99.9-99.0份。

4、优选的是：碳量子点胶体溶液0.3-0.6份，高通量磁化载波纯水99.7-99.4份。

5、优选的是：碳量子点胶体溶液的制备方法：定形碳或无定形碳在纯水中进行电化学反应，经过氧化还原反应，得到碳量子点胶体溶液。

6、优选的是：高通量磁化载波纯水的具体参数为：磁通量为5000高斯—10000高斯；载波纯水orp值为200mv—600mv。

7、在公称直径为15mm-100mm的高分子塑料管道外壁固定装置钕铁硼磁铁块，并产生垂直于管道流动方向的固定磁场。磁场强度为5000gs(高斯)-12000gs；磁铁宽度l为100mm-500mm。其最优选择：高分子塑料管道公称直径为25mm-40mm；磁场强度为5000gs(高斯)-10000gs；磁铁宽度l为200mm-300mm。载波纯水orp值为200mv-600mv。(纯水通过文丘里管，管中心置有高磁通量磁性物质)。

8、本发明还提供制备上述碳量子点食品添加剂的方法，包括以下步骤：

9、步骤1，定形碳或无定形碳在纯水中进行电化学反应，经过氧化还原反应，得到碳量子点胶体溶液；

10、步骤2，将步骤1制得的碳量子点胶体溶液进行深度纯化处理，除去溶液中的金属离子和金属氧化物杂质；

11、步骤3，将步骤2处理后的碳量子点胶体溶液与高通量磁化载波纯水混合并搅拌后，灌装完成。

12、步骤3中混合液的水流速度为0.8m/s-5.0m/s。

13、优选的是，步骤3中混合液的水流速度为混合液水流速度为2.5m/s-4.5m/s。

14、优选的是，步骤1和步骤2中碳量子点的平均粒径为：xav＝1-100nm，分数指数pi＝1-50nm，d10＝5-100nm，d50＝5-100nm，d90＝5-100nm，固含量1-10‰。

15、优选的是，碳量子点的平均粒径为：xav＝5nm-30nm，分数指数pi＝0.1-0.2，d10＝2nm-10nm，d50＝5nm-25nm，d90＝20nm-40nm，固含量2‰-4‰。

16、优选的是，碳量子点胶体溶液的ph值控制在1.5-3.5范围内，电导率达到1.1-2ms/cm，orp范围在200-600mv。

17、优选的是，碳量子点胶体溶液ph值控制在1.8-2.2范围内，电导率达到1.0-1.5ms/cm，orp范围在320-600mv。

18、优选的是，高通量磁化载波纯水的制备方法，包括以下步骤：

19、步骤1)，去离子高纯水的制备，其参数指标为：

20、 ph值 7-9 chloride氯化物(ppm)≤ 40 sulfate硫酸盐(ppm)≤ 25 iron铁(ppm)≤ 1.0 hardnessascaco3硬度如碳酸钙(ppm)≤ 50

21、步骤2)，将步骤1)制得的去离子高纯水进行高通量磁化处理；

22、优选的是：高通量磁化处理的条件：在公称直径为15mm-100mm的高分子塑料管道外壁固定装置钕铁硼磁铁块，并产生垂直于管道流动方向的固定磁场。磁铁宽度l为100mm-500mm；磁场强度为5000gs(高斯)-12000gs；转速为10000转/分-30000转/分条件下离心分离30分钟；其最优选择：高分子塑料管道公称直径为25mm-40mm；磁铁宽度l为200mm-300mm；在磁场强度为6000gs(高斯)-10000gs，转速为12000转/分-22000转/分条件下离心分离30分钟，得到碳量子点食品添加剂。

23、本发明的有益效果是：本发明提供了一种安全性高，稳定性好，防止或延缓食品氧化的碳量子点食品添加剂。与人工合成的抗氧化剂相比较，本发明的碳量子点食品添加剂不存在安全隐患，不会出现过量使用产生的致畸、癌变以及引发慢性疾病的安全性问题；与天然抗氧化剂相比，本发明的碳量子点食品添加剂稳定性更优异，保质期长，长时间保存不会变质。

技术特征：

1.一种碳量子点食品添加剂，其特征在于：包括如下重量份的组分：碳量子点胶体溶液0.1-1份，高通量磁化载波纯水99.9-99.0份。

2.如权利要求1所述的一种碳量子点食品添加剂，其特征在于：碳量子点胶体溶液0.3-0.6份，高通量磁化载波纯水99.7-99.4份。

3.如权利要求1所述的一种碳量子点食品添加剂，其特征在于：碳量子点胶体溶液的制备方法：定形碳或无定形碳在纯水中进行电化学反应，经过氧化还原反应，得到碳量子点胶体溶液。

4.如权利要求1所述的一种碳量子点食品添加剂，其特征在于：高通量磁化载波纯水具体参数为：磁通量为5000高斯—10000高斯；载波纯水orp值为200mv—600mv。

5.制备如权利要求1-4任一所述碳量子点食品添加剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤3中混合液的水流速度为0.8m/s-5.0m/s。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤1和步骤2中碳量子点的平均粒径为：xav＝1-100nm，分数指数pi＝1-50nm，d10＝5-100nm，d50＝5-100nm，d90＝5-100nm，固含量1-10‰。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：碳量子点的ph值控制在1.5-3.5范围内，电导率达到1.1-2ms/cm，orp范围在200-350mv。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：高通量磁化载波纯水的制备方法，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：高通量磁化处理的条件：在公称直径为15mm-100mm的高分子塑料管道外壁固定装置钕铁硼磁铁块，并产生垂直于管道流动方向的固定磁场；磁场强度为5000gs-12000gs；磁铁宽度l为100mm-500mm；优选的是，高分子塑料管道公称直径为25mm-40mm；磁场强度为6000gs-10000gs；磁铁宽度l为200mm-300mm。

技术总结
本发明涉及一种碳量子点食品添加剂及其制备方法，包括如下重量份的组分：碳量子点胶体溶液0.1‑1份，高通量磁化载波纯水99.9‑99.0份。本发明提供了一种安全性高，稳定性好，防止或延缓食品氧化的碳量子点食品添加剂，具有增强免疫力、延缓衰老、改善记忆、抗氧化的功能。与人工合成的抗氧化剂相比较，本发明的碳量子点食品添加剂不存在安全隐患，不会出现过量使用产生的致畸、癌变以及引发慢性疾病的安全性问题；与天然抗氧化剂相比，本发明的碳量子点食品添加剂稳定性更优异，保质期长，长时间保存不会变质。

技术研发人员：包春露,关鞍钢,陈嘉辉,朱光华
受保护的技术使用者：青岛盛达碳素新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15