专利名称：：过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的应用的制作方法
技术领域：
：本发明涉及过渡金属氧化物的用途，尤其涉及在炊具内表面陶瓷涂层中的应用。
背景技术：
：由于过渡金属氧化物资源丰富，价格低廉，可以进行大规模的推广使用，因此它们的应用越来越受到关注。首先过渡金属具有良好的催化作用，它作为催化剂可以取代贵金属氧化物应用于各类化学反应。现有过渡金属氧化物的应用主要有以下几个方面，一作为燃烧催化剂在催化甲垸燃烧中的应用，但是高温稳定性差，活性也远不及贵金属氧化物催化剂。二作为燃烧催化剂对甲苯、吡啶、苯、丙酮等化学物质的深度氧化，它可以减少工业生产过程中排放的有机废气及汽车尾气对大气污染，大大的降低了汽车尾气中一氧化碳、氮氧化合物、不完全燃烧的烃的排放，净化效率高，能源消耗少，无二次污染。现有的炊具主要有铁锅、铝锅、砂锅或瓦罐和铜锅等。其中铁锅对防治缺铁性贫血有很好的作用，但是铁锅烧煮一些特异性事务会产生变色变味，降低营养等不良后果；铝锅质轻无锈，传热快，但铝的性质活泼，极易与其他物质发生化学反应。铜锅搁置稍久易发生铜铝，在烧煮酸性食物时，可溶入食物中，从而危害健康，砂锅或瓦罐由粘土制成，用砂锅或瓦罐煲汤，汤的味道鲜美，经初步研究确定是由于砂锅或瓦罐中许多金属离子对食物中酶反应起作用但其中的金属离子是来自于砂锅或瓦罐表面釉料的色素，其成分是不确定或无意的添加。而这些色素的添加往往会带入有害重金属，造成重金属析出检测超标。同时，砂锅和瓦罐具有易碎(运输和存放中)、易裂(烹饪中)的缺点；并且砂锅和瓦罐因为导热不良，容易造成溢锅的缺点。
发明内容本发明的目的在于提供过渡金属氧化物的新用途，即在炊具中的应用。本发明解决的技术方案是基于食品化学中介绍的金属离子对酶反应起作用它们一方面可作为酶必不可少的辅助因子；另一方面是它们能使很多酶的构象稳定，从而起到激活剂的作用，它们不但影响路易斯酸形成或作为电子载体参与催化反应的过程的原理。实际上，本发明涉及过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的应用。为了更好地理解本发明的实质，下面将用过渡金属氧化物的作用机理来说明其在炊具内表面陶瓷涂层中的新用途。通常汤汁的鲜味于其中的游离氨基酸含量直接相关，而用于煲汤的食物是排骨，猪瘦肉，鸡肉，鱼肉等都是高蛋白的食物。这表明游离氨基酸基本来源于食物的蛋白质。蛋白质水解成氨基酸的反应就是其中肽键的断裂，肽键是一种酰胺键，它的水解可以用酰基上的亲核取代理论来解释。以下是亲核取代的反应方程式(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>SP杂化<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通常的肽键结构可以用下述结构式来表5<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中ct-碳周围的N、C、O三个原子处于同一侧，与a-碳和过渡金属氧化物的的金属原子恰好能形成五元环的氨羧络合物。金属原子使其中的N原子路易斯酸化，有助于亲核取代(水解反应)的发生。形成五元环的氨羧络合物越稳定，则蛋白质越易被水解。所以过渡金属氧化物能形成稳定氨羧络合物让其中的蛋白质水解出来的游离氨基酸产出率更高，将其应用于炊具内表面的陶瓷涂料中，该炊具蒸煮出的汤汁的更加鲜美。在上述的过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的应用过程中，所述的过渡金属氧化物的纯度为大于等于95%。本发明采用过渡金属氧化物的纯度符合国家化学纯级的标准，含有其它杂质特别是重金属含量很低，对人体不会造成危害。在上述的过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的应用过程中，所述的陶瓷涂层在炊具内表面的厚度为2050"m;所述的过渡金属氧化物占陶瓷涂层固分重量百分比的310%。消除反应,本发明的陶瓷涂层采用现有的不加色素的陶瓷原料，它的化学成分主要由Si(h，Al2()3，Fe2()3，TiO2，CaO，MgO，K20，Na20禾口Li20组成，其中Si02和Al203的重量百分含量占整个原料化学组成的70%以上。由于色素中含有铅(Pb)、砷(As)等有害金属元素，所以本发明采用的陶瓷涂层中不含有色素。陶瓷涂层中过渡金属氧化物含量太多，它和陶瓷涂层的结合率、稳定性较差；如果含量太少则作用甚微。在上述的过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的应用过程中，所述的过渡金属氧化物为氧化锌、氧化铜、氧化亚铜、氧化钴、氧化亚钴、氧化镍、三氧化二镍中的一种或几种。本发明采用的过渡金属氧化物中的金属离子都是人体必需微量元素，它们要不是合成人体中所需酶的金属元素。要不是合成人体内所需维生素的金属元素。这些物质常规的析出对人体不会造成危害。但是上述过渡金属氧化物都可以使蛋白质水解，形成的游离氨基酸较多。综上所述，可以得出本发明的优点在于(1)本发明对已知化合物过渡金属氧化物发掘了新的用途，开拓了一个新的应用领域。(2)本发明的过渡金属氧化物是人体必需元素，析出量对人体健康安全无害，预示着在炊具中具有很好的应用前景。(3)本发明的过渡金属氧化物来源丰富，廉价，应用在炊具内表面的陶瓷涂层中制作工艺简单。(4)本发明的过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中应用，在蒸煮蛋白质时，过渡金属氧化物中的金属原子能和蛋白质的肽键形成五元环的氨羧络合物，蛋白质水解出来的游离氨基酸产出率较高，制作出来的汤汁味道鲜美，营养价值高。具体实施方式下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；但是本发明并不限于这些实施例。实施例1将纯度为95%以上的过渡金属氧化物ZnO和炊具用食品级无色素的陶瓷涂料放入球磨罐进行湿磨，然后用150目滤网过滤，待用；其中食品级无色素的陶瓷涂料的化学组分如表1所示；ZnO占陶瓷涂料固份重量百分比的10%。对蜡深或铸造的铝合金炊具产品进行必要的机械修整(去毛刺、修边等)，清洗，喷砂获抛丸等处理以适合陶瓷涂料的喷涂；将上述掺杂有过渡金属氧化物ZnO的陶瓷涂料均匀喷涂于不锈钢炊具的内表面上；涂层的厚度为40um。将上述铝合金炊具置于烘炉或烘道中在温度为200°C800'C进行烧结成型。实施例2将纯度为95%以上的过渡金属氧化物Cu20、CuO和炊具用食品级无色素的陶瓷涂料放入球磨罐进行湿磨，然后用150目滤网过滤，待用；其中食品级无色素的陶瓷涂料的化学组分如表1所示；CU20、CuO占陶瓷涂料固份重量百分比的8%，两者之间的重量比为5:5;对蜡深或铸造的不锈钢炊具产品进行必要的机械修整(去毛刺、修边等)，清洗，喷砂获抛丸等处理以适合陶瓷涂料的喷涂；将上述掺杂有过渡金属氧化物CU20、CuO的陶瓷涂料均匀喷涂于不锈钢炊具的内表面上；涂层的厚度为50pm。将上述不锈钢炊具置于烘炉或烘道中在温度为200°C800。C进行烧结成型。实施例3将纯度为95%以上的过渡金属氧化物Co203、CoO和炊具用食品级无色素的陶瓷涂料放入球磨罐进行湿磨，然后用150目滤网过滤，待用；其中食品级无色素的陶瓷涂料的化学组分如表1所示；CO203、CoO占陶瓷涂料固份重量百分比的5%，两者之间的重量比为7:3;对蜡深或铸造的铝合金炊具产品进行必要的机械修整(去毛刺、修边等)，清洗，喷砂获抛丸等处理以适合陶瓷涂料的喷涂；将上述掺杂有过渡金属氧化物Co203、CoO的陶瓷涂料均匀喷涂于不锈钢炊具的内表面上；涂层的厚度为30"m。将上述铝合金炊具置于烘炉或烘道中在温度为20(rC800"C进行烧结成型。实施例4将纯度为95%以上的过渡金属氧化物NiO、Ni2Ch和炊具用食品级无色素的陶瓷涂料放入球磨罐进行湿磨，然后用150目滤网过滤，待用；其中食品级无色素的陶瓷涂料的化学组分如表1所示；NiO、Ni203占陶瓷涂料固份重量百分比的5%，两者之间的重量比为4:6;对蜡深或铸造的铝合金炊具产品进行必要的机械修整(去毛刺、修边等)，清洗，喷砂获抛丸等处理以适合陶瓷涂料的喷涂；将上述掺杂有过渡金属氧化物NiO、Ni203的陶瓷涂料均匀喷涂于不锈钢炊具的内表面上；涂层的厚度为20txm。将上述铝合金炊具置于烘炉或烘道中在温度为200°C800"C进行烧结成型。表l:本发明陶瓷涂料的化学组分(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>对比实施例1该实施例的过程与实施例l相同，只是炊具内表面的涂层上没有添加过渡金属氧化物ZnO。对比实施例2该实施例的过程与实施例2相同，只是炊具内表面的涂层上没有添加过渡金属氧化物Cu20、CuO。应用实施例1将实施例14的炊具和对比实施例12的炊具用于煲汤，煲汤的食物是排骨，采用实施例14的炊具煲出的汤汁较对比实施例12更为鲜美、肉香味浓郁。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注味栏主要评价煲汤味道的鲜美程度，即为IO人品评小组品尝后按15分评分后的得分平均值，5分为满分。应用实施例2将实施例14的炊具和对比实施例12的炊具用于煮汤，煮汤的食物是鲫鱼，采用实施例14的炊具煲出的汤汁较对比实施例12更为鲜美、鱼香味浓郁。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注味栏主要评价煮汤味道的鲜美程度，即为IO人品评小组品尝后按15分评分后的得分平均值，5分为满分。以下是在内表面的陶瓷涂层中应用不同过渡金属氧化物的炊具和普通炊具蒸煮蛋白质类食物在汤汁内所产生游离氨基酸的具体试验过程和检测数据。通常食物中表现出鲜味的化学物质是游离氨基酸，鲜美程度与游离氨基酸含量的多少直接相关。游离氨基酸态氮的化验方法采用双指示剂甲醛滴定法，具体的试验过程如下1.原理氨基酸具有酸，碱两重性质，因为氨基酸含有-COOH基，而-COOH基显示酸性，又含有-NH2，-NH2则显示碱性，由于-COOH基和-NH2的相互作用，使氨基酸成为中性的内盐，当加入甲醛溶液时，-NH2与甲醛结合，其碱性消失，破坏内盐的存在，就可用碱来滴定-C00H基，以间接方法测定氨基酸的量，反应式以三种形式存在。用碱完全中和-C00H基时的pH值为8.49.5。2.试剂(1)40%中性甲醛溶液以百里酚酞作指示剂，将甲醛用1NNa0H溶液中和(淡兰色)；(2)0.1%百里酚酞乙醇溶液；(3)0.1%中性红(50%乙醇溶液)；(4)0.100N氢氧化钠标准溶液。3.操作步骤取相同两份样品一分别于100ml三角瓶一一份加中性红2滴一用0.1NNaOH滴定终点(由红变琥珀色)，记录用量，另一份加百里酚酞乙醇液3滴加中性甲醛20ml—摇匀一0.100N氢氧化钠标准溶液滴至淡兰色。4.计算氨基酸态氮(g/L)=(NX(V2-V1)X14)/50VI—用中性红作指示剂时消耗的0.1NNaOH体积；V2—用百里酚酞作指示剂时消耗的0.1NNaOH体积；50—化验时取样的毫升数。抽取内表面陶瓷涂层中应用不同过渡金属氧化物的炊具(即试样炊具I和试样炊具II)和普通炊具以lkg猪排骨(短肋排)，加入2L纯水和8g食盐，置于待测炊具并加盖大火煮沸并小火保持微沸2小时，然后结束，倒出汤汁，并加纯水定量到2L，取样标定用。采用上述的试验方法测定不同炊具中游离氨基酸含量，其中每种炊具做6次取平均值，检测结果如表4所示表4:不同炊具煮出汤汁中游离氨基酸态氮含量<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>从表4可以看出内表面陶瓷涂层中应用不同过渡金属氧化物的炊具在蒸煮蛋白质时，蛋白质水解出来的游离氨基酸产出率较高，制作出来的汤汁味道鲜美，营养价值高。本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属
技术领域：
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。权利要求1、过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的应用。2、根据权利要求l所述的应用，其特征在于所述的过渡金属氧化物的纯度为大于等于95%。3、根据权利要求1所述的应用，其特征在于所述的陶瓷涂层在炊具内表面的厚度为2050um。4、根据权利要求l或2或3所述的应用，其特征在于所述的过渡金属氧化物占陶瓷涂层固分重量百分比的310%。5、根据权利要求1或2或3所述的应用，其特征在于所述的过渡金属氧化物为氧化锌、氧化铜、氧化亚铜、氧化钴、氧化亚钴、氧化镍、三氧化二镍中的一种或几种。6、根据权利要求4所述的应用，其特征在于所述的过渡金属氧化物为氧化锌、氧化铜、氧化亚铜、氧化钴、氧化亚钴、氧化镍、三氧化二镍中的一种或几种。全文摘要本发明涉及过渡金属氧化物在炊具内表面陶瓷涂层中的新用途。过渡金属氧化物中的金属原子能和蛋白质的肽键形成五元环的氨羧络合物，内表面陶瓷涂层中应用了过渡金属氧化物的炊具在蒸煮蛋白质时，蛋白质水解出来的游离氨基酸产出率较高，制作出来的汤汁味道鲜美，营养价值高。文档编号A47J36/00GK101333657SQ200810063728公开日2008年12月31日申请日期2008年7月28日优先权日2008年7月28日发明者徐存荣,诸葛毅申请人:浙江苏泊尔股份有限公司