本發(fā)明涉及纖維素納米纖維提取領(lǐng)域,具體地涉及一種從羊棲菜殘?jiān)刑崛〉睦w維素納米纖維作為增稠劑的應(yīng)用,特別是在食品領(lǐng)域中作為增稠劑的應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、羊棲菜作為重要的海洋生物資源,廣泛分布于世界各地的海域當(dāng)中,由于其生長(zhǎng)迅速,且具有多糖、蛋白質(zhì)和微量元素等諸多的生物活性物質(zhì),從中提取的成分在紡織、生物醫(yī)藥、化工以及農(nóng)林等行業(yè)具有重要商業(yè)價(jià)值。但提取完這些高價(jià)值的產(chǎn)品之后,羊棲菜殘?jiān)鳛楦碑a(chǎn)物大量積累,現(xiàn)主要將其通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械破碎后用于肥料和填料,未能實(shí)現(xiàn)其高附加值利用。
2、此外,纖維素納米纖維作為地球上最豐富的全綠色資源之一,是一種來(lái)源廣泛、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性優(yōu)異、可降解性良好的納米構(gòu)筑單元。然而在傳統(tǒng)的纖維素納米纖維的提取工藝中,往往會(huì)引入一些有毒有害的雜質(zhì)(例如:2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物,一種哌啶類的氮氧自由基),使得制備的纖維素納米纖維難以滿足食品安全的要求,因此阻礙了其在食品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
3、因此,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N羊棲菜基纖維素納米纖維素的高附加值應(yīng)用,即通過(guò)一種低能耗、簡(jiǎn)單、高效、安全的纖維素納米纖維的剝離方法從羊棲菜殘?jiān)刑崛嘶w維素納米纖維,然后將該棲菜基纖維素納米纖維用作增稠劑,特別是在食品相關(guān)領(lǐng)域中用作增稠劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的另一個(gè)目的是將該食品安全的纖維素納米纖維原料應(yīng)用在液體增稠等食品相關(guān)領(lǐng)域,為食品領(lǐng)域提供一種食品安全的液體增稠原料。
2、為此,本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案。
3、<1>、一種從羊棲菜殘?jiān)刑崛〉难驐嘶w維素納米纖維作為液體增稠劑的應(yīng)用,其中所述纖維素納米纖維是通過(guò)包括以下步驟的提取方法從羊棲菜殘?jiān)蝎@得:
4、a)將羊棲菜殘?jiān)尤氲绞称芳?jí)堿性脫膠溶液中,升溫至80-120℃的預(yù)定溫度,保持5~24h,得到脫膠后的羊棲菜殘?jiān)?/p>
5、b)將步驟a)得到的脫膠后的羊棲菜殘?jiān)尤氲绞称芳?jí)過(guò)氧化氫和食品級(jí)乙酸酐以1:2~1:10的質(zhì)量比混合的溶液中,在15~30℃的溫度反應(yīng)處理10~24h,得到微米級(jí)羊棲菜纖維素;
6、c)將微米級(jí)羊棲菜纖維素加入到乙酸溶液中,在23~30℃進(jìn)行6~24h的脫色反應(yīng),得到漂白后的微米級(jí)羊棲菜纖維素;
7、d)將漂白后的微米級(jí)羊棲菜纖維素機(jī)械粉碎,得到羊棲菜基纖維素納米纖維素。
8、<2>.根據(jù)在前所述的應(yīng)用,所述應(yīng)用是在食品領(lǐng)域。
9、<3>.根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中所述應(yīng)用包括如下步驟:
10、將羊棲菜基纖維素納米纖維添加到所需增稠的液體體系中混合,其中所述羊棲菜基纖維素納米纖維在混合溶液體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1~1.0%。
11、<4>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中,所述的液體體系為蘋果汁、牛奶和蘇打水中的至少一種,并且混合是使用在1500~3000r/min下攪拌2~15min。
12、<5>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,所述的羊棲菜基纖維素納米纖維具有以下i)和選自ii)-v)各項(xiàng)性能中的至少一項(xiàng):
13、i).所述羊棲菜基纖維素納米纖維的直徑為5~60nm;
14、ii).所述羊棲菜基纖維素納米纖維的長(zhǎng)徑比為20~400;
15、iii).所述羊棲菜基纖維素納米纖維的結(jié)晶度為80~95%;
16、iv).所述羊棲菜基纖維素納米纖維中至少含有一種以上含羧基糖醛酸的半纖維素成分;
17、v).所述羊棲菜基纖維素納米纖維的表面電荷為-60~-10mv。
18、<6>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中在a)步驟中,所述堿性脫膠溶液選自以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):食品級(jí)氫氧化鈉水溶液,食品級(jí)氫氧化鉀水溶液,食品級(jí)碳酸鈉水溶液等溶劑。
19、<7>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中在步驟a)中,所述堿性脫膠溶液的質(zhì)量濃度在5%~10%,所述羊棲菜殘?jiān)c所述食品級(jí)堿性脫膠溶液的質(zhì)量比為1:5~1:10。
20、<8>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中在步驟b)中,所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量濃度為10%~30%,所述乙酸酐的質(zhì)量濃度為50%~90%,兩者溶液的體積比1:2~1:10,所述脫膠后的羊棲菜殘?jiān)吓c反應(yīng)溶液的質(zhì)量比為1:3~1:5。
21、<9>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中在步驟c)中,所述的乙酸溶液質(zhì)量濃度為30%~90%,所述氧化處理的溫度為23~30℃,所述微米級(jí)羊棲菜纖維素與乙酸溶液的質(zhì)量比為1:3~1:5。
22、<10>、根據(jù)在前所述的應(yīng)用,其中所述應(yīng)用獲得的增稠效果包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):
23、i)將所述羊棲菜基纖維素納米纖維素作為增稠劑加入所需增稠的液體體系中,增稠液體剪切速率0.01~0.05s-1時(shí),測(cè)得體系的粘度為1200~1500pa?s;
24、ii)將所述羊棲菜基纖維素納米纖維素作為增稠劑加入所需增稠的液體體系中,增稠液體在5~14天的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定;
25、iii)將所述羊棲菜基纖維素納米纖維素作為增稠劑加入所需增稠的液體體系中,增稠液體在10~60℃下保持穩(wěn)定。
1.一種從羊棲菜殘?jiān)刑崛〉难驐嘶w維素納米纖維作為液體增稠劑的應(yīng)用,其中所述羊棲菜基纖維素納米纖維通過(guò)包括以下步驟的提取方法從羊棲菜殘?jiān)蝎@得:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,所述應(yīng)用是在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其中所述應(yīng)用包括如下步驟:
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的應(yīng)用,其中,所述的液體體系選自蘋果汁、牛奶和蘇打水中的至少一種,并且所述混合在1500~3000r/min下攪拌2~15min進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,所述的羊棲菜基纖維素納米纖維具有以下i)和選自ii)-v)各項(xiàng)性能中的至少一項(xiàng):
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其中在a)步驟中,所述堿性脫膠溶液選自以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):食品級(jí)氫氧化鈉水溶液,食品級(jí)氫氧化鉀水溶液和食品級(jí)碳酸鈉水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其中在步驟a)中,所述堿性脫膠溶液的質(zhì)量濃度在5%~10%,所述羊棲菜殘?jiān)c所述食品級(jí)堿性脫膠溶液的質(zhì)量比為1:5~1:10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其中在步驟b)中,所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量濃度為10%~30%,所述乙酸酐的質(zhì)量濃度為50%~90%,兩者溶液的體積比為1:2~1:10,所述脫膠后的羊棲菜殘?jiān)吓c反應(yīng)溶液的質(zhì)量比為1:3~1:5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其中在步驟c)中,所述的乙酸溶液的質(zhì)量濃度為30%~90%,所述氧化處理的溫度為23~30℃,所述微米級(jí)羊棲菜纖維素與乙酸溶液的質(zhì)量比為1:3~1:5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其中所述應(yīng)用獲得的增稠效果包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):