一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂及其制备工艺 |
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| 申请号 | CN202311546505.3 | 申请日 | 2023-11-20 | 公开(公告)号 | CN117821179A | 公开(公告)日 | 2024-04-05 |
| 申请人 | 湖北神地汇丰科技有限公司; 湖北神地农业科贸有限公司; 湖北神地生物科技有限公司; | 发明人 | 杨丰帆; 王丽梅; 马美湖; 牛华; 黄翠; 杨砚; 邹敏; 彭丽; 谢晓枫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种复合型蛋壳活性 钙 果蔬清洁剂及其制备工艺，包括：S1：蛋壳 粉碎 过筛分为两份；分别经过不同 温度 煅烧 得活性蛋壳粉A和活性蛋壳粉B；S2： 硅 藻土粉碎过筛，100‑120℃ 烘烤 得 硅藻土 初粉；S3：取活性蛋白粉B与硅藻土初粉混合，精细球磨，得复合初粉末；S4：将复合初粉末900‑1100℃煅烧1‑1.5h，得复合煅烧粉末；S5：进行超声处理；S6：复配：活性蛋壳粉A和复合煅烧粉末混合，加入辅料，过筛干燥，即得成品；本发明采用恒温混合精细球磨与高温复合煅烧的方式，实现蛋壳粉与硅藻土粉的复合活化改性，不仅降低蛋壳粉复合煅烧的失重率，且获得的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂具有更加优异的 吸附 去污 的功效。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂及其制备工艺技术领域背景技术[0002] 随着人民生活水平的提高以及人们对食品安全和环境保护意识的加强，农产品表面农药残留问题日益受到人民大众的关注，目前市场出现了多种“绿色”果蔬洗涤剂，然而，这些“绿色”果蔬洗涤剂大多数都是人工合成或者半合成品，虽然具有一定的洗涤能力且可以生物降解，但是由于其富含脂肪酸和氮化合物，排放到水体会引起富营养化，导致生态恶化进而破坏生态平衡；另一方面，原料制作成本较高、制备工艺复杂、洗涤效果不理想。因此，亟待开发新型的绿色清洗剂。 [0003] 现有以蛋壳煅烧物作为主要原料的果蔬清洁剂，可以用于去除果蔬表面的残留农药、重金属等，其虽然具有无毒无污染、原料来源广泛的优势，但当前对于蛋壳粉的煅烧工艺技术仍然存在较多难点，如：在对蛋壳粉进行煅烧活化改性过程的失重率较高，煅烧活化功效不稳定、吸附作用较低等问题，限制了蛋壳煅烧物在果蔬清洗剂领域的广泛应用，因此，寻找更加有效的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，对充分蛋壳煅烧物的优势，制备无毒无污染的绿色果蔬清洗剂具有重要意义。 发明内容[0004] 鉴于此，本发明提出一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂及其制备工艺，通过采用恒温混合精细球磨与高温复合煅烧的方式，实现了蛋壳粉与硅藻土粉的复合活化改性，有效降低了蛋壳粉煅烧的失重率，且获得的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂具有更加优异的吸附去污的功效。 [0005] 本发明的技术方案是这样实现的： [0006] 本发明提供一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，包括如下步骤： [0007] S1：蛋壳预处理：取蛋壳清洗烘干，粉碎过筛，分为两份；一份在400‑500℃下煅烧1‑2h，得到活性蛋壳粉A，另一份在800‑900℃下煅烧30‑40min，得到活性蛋壳粉B； [0009] S3：精细球磨：取步骤1的活性蛋白粉B、步骤2的硅藻土初粉和水，按质量比(1‑3):(0.5‑1):(2‑4)混合，在60‑70℃下精细球磨至过200‑300目筛，烘干，得到复合初粉末； [0010] S4：复合煅烧：将复合初粉末在900‑1100℃下煅烧1‑1.5h，得到复合煅烧粉末； [0011] S5：超声处理：对复合煅烧粉末进行超声处理； [0012] S6：复配：将活性蛋壳粉A和复合煅烧粉末按质量(2‑3):5混合，得到复合型蛋壳粉末，依次加入辅料，过筛，干燥，即得到复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂。 [0013] 更优选的，步骤S1中，所述蛋壳粉末在60‑80℃温度下烘干，过80‑100目筛，控制蛋壳粉一定的烘干温度和粒径，有助于蛋壳粉预处理的活化效果。 [0014] 更优选的，步骤S2中，所述硅藻土在110℃温度下持续烘烤90min。通过一定温度的烘烤预处理，有利于提高硅藻土的细腻和松散度。 [0015] 更优选的，步骤S3中，所述活性蛋白粉B、硅藻土初粉和水的质量比为2:0.6:3。 [0016] 进一步说明，步骤S3中，所述精细球磨的温度为65℃，并在70‑75℃温度下烘干，得到复合初粉末。 [0017] 更优选的，步骤S4中，所述复合煅烧包括前期煅烧和变温煅烧，先将复合初粉末在900‑950℃下煅烧20‑30min后，再分两次逐渐升温至1000‑1100℃下煅烧40‑60min，每次升温50‑75℃，每次煅烧时间20～30min。在高温复合煅烧中以分段变温煅烧的方式，既能够保证复合初粉末高温活化改性的稳定性，同时也更好地降低了蛋壳粉在高温煅烧条件下的失重率。 [0018] 进一步说明，步骤S5中，所述超声频率为10‑80KHz；超声功率20‑70W；温度20‑40℃，通过充分利用超声发出高频振荡信号，产生空化作用、机械作用、热温效应和化学效应，提高复合煅烧粉的吸附性能与溶解扩散性能。 [0019] 更优选的，步骤S6中，所述活性蛋壳粉A和复合煅烧粉末的质量比为2.5:5。 [0020] 进一步说明，步骤S6中，所述辅料为粒径≥40目筛的脱脂米糠粉和竹炭粉；其中，所述复合型蛋壳粉末与米糠粉、竹炭粉的重量百分比为：75‑85％：10‑15％：5‑10％。 [0021] 一种上述复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺制备的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂。 [0022] 该复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的的使用方法为:将制备的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的按照质量比为0.1～10％:100投入清水中，均匀分散后浸泡果蔬5～20min，再采用清水冲洗即可。 [0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0024] 1、本发明以蛋壳作为主要原料的基础上，通过采用了恒温的混合精细球磨处理的方式，将热改性的硅藻土粉末与高温活化的蛋壳粉充分混合填充，再经过高温复合煅烧，充分改善了蛋壳粉末高温煅烧的效果，有利于降低蛋壳粉在高温煅烧条件下的失重率，同时，所获得的多孔性复合煅烧粉末，其具有吸附性更好、去除油污能力更强，农药清除效果好的优点。 [0025] 2、本发明对蛋壳粉煅烧工艺的改进，相较于传统的单独对蛋壳与硅藻土的煅烧改性后直接混合复配而言，本发明的复合煅烧粉末对农药的吸附效果大大提升，去除油污的能力增强，制备工艺简单，原料安全，提升复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂产品的功效，更有利推广与普及。 具体实施方式[0026] 为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。 [0027] 本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 [0028] 本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 [0029] 实施例1 [0030] 一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，包括如下步骤： [0031] S1：蛋壳预处理：取蛋壳清洗，在60℃温度下烘干，粉碎过80目筛，分为两份；一份在400℃下煅烧2h，得到活性蛋壳粉A，另一份在800℃下煅烧40min，得到活性蛋壳粉B； [0032] S2：硅藻土预处理：取硅藻土进行初步粉碎过120目筛后，在100℃温度持续烘烤90min，得到硅藻土初粉； [0033] S3：精细球磨：取步骤1的活性蛋白粉B、步骤2的硅藻土初粉和水，按质量比1:0.5:2混合，在60℃下精细球磨至过200目筛，在70℃温度下烘干，得到复合初粉末； [0034] S4：复合煅烧：将复合初粉末在900℃下煅烧1.5h，得到复合煅烧粉末； [0035] S5：超声处理：对复合煅烧粉末进行超声处理；超声频率为10KHz；超声功率为20W；温度为20℃； [0036] S6：复配：将活性蛋壳粉A和步骤5的复合煅烧粉末按质量2:5混合，得到复合型蛋壳粉末，依次加入粒径60目筛的脱脂米糠粉和竹炭粉作为辅料，复合型蛋壳粉末与米糠粉、竹炭粉的重量百分比为：75％：15％：10％；过筛干燥，即得到复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂。 [0037] 实施例2 [0038] 一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，包括如下步骤： [0039] S1：蛋壳预处理：取蛋壳清洗，在80℃温度下烘干，粉碎过100目筛，分为两份；一份在500℃下煅烧1h，得到活性蛋壳粉A，另一份在900℃下煅烧30min，得到活性蛋壳粉B； [0040] S2：硅藻土预处理：取硅藻土进行初步粉碎过160目筛后，用120℃温度持续烘烤60min，得到硅藻土初粉； [0041] S3：精细球磨：取步骤1的活性蛋白粉B、步骤2的硅藻土初粉和水，按质量比3:1:4混合，在70℃下精细球磨至过300目筛，在75℃温度下烘干，得到复合初粉末； [0042] S4：复合煅烧：将复合初粉末在1100℃下煅烧1h，得到复合煅烧粉末： [0043] S5：超声处理：对复合煅烧粉末进行超声处理；超声频率为80KHz；超声功率为70W；温度为40℃； [0044] S6：复配：将活性蛋壳粉A和步骤5的复合煅烧粉末按质量3:5混合，得到复合型蛋壳粉末，依次加入粒径60目筛的脱脂米糠粉和竹炭粉作为辅料，复合型蛋壳粉末与米糠粉、竹炭粉的重量百分比为：85％：10％：5％；过筛干燥，即得到复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂。 [0045] 实施例3 [0046] 一种复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，包括如下步骤： [0047] S1：蛋壳预处理：取蛋壳清洗，在70℃温度下烘干，粉碎过100目筛，分为两份；一份在450℃下煅烧1.5h，得到活性蛋壳粉A，另一份在850℃下煅烧35min，得到活性蛋壳粉B； [0048] S2：硅藻土预处理：取硅藻土进行初步粉碎过140目筛后，用110℃温度持续烘烤90min，得到硅藻土初粉； [0049] S3：精细球磨：取步骤1的活性蛋白粉B、步骤2的硅藻土初粉和水，按质量比2:0.6:3混合，在65℃下精细球磨至过300目筛，在73℃温度下烘干，得到复合初粉末； [0050] S4：复合煅烧：将复合初粉末在1000℃下煅烧1.5h，得到复合煅烧粉末； [0051] S5：超声处理：对复合煅烧粉末进行超声处理；超声频率为50KHz；超声功率为50W；温度为50℃； [0052] S6：复配：将活性蛋壳粉A和步骤5的复合煅烧粉末按质量(2‑3):5混合，得到复合型蛋壳粉末，依次加入粒径60目筛的脱脂米糠粉和竹炭粉作为辅料，复合型蛋壳粉末与米糠粉、竹炭粉的重量百分比为：80％：12％：8％；过筛干燥，即得到复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂。 [0053] 实施例4 [0054] 如实施例3的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，其中，步骤S4的复合煅烧，调整为先将复合初粉末在900℃下煅烧30min后，再分两次逐渐升温至1000℃下煅烧60min，每次升温50℃，每次煅烧时间30min。其余步骤条件同实施例3。 [0055] 实施例5 [0056] 如实施例3的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，其中，步骤S4的复合煅烧，为先将复合初粉末在950℃下煅烧20min后，再分两次逐渐升温至1100℃下煅烧40min，每次升温75℃，每次煅烧时间20min，其余步骤条件同实施例3。 [0057] 对比例1 [0058] 如实施例3的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，区别在于将硅藻土与蛋壳粉独立煅烧，具体为：在分别制备得到活性蛋壳粉A、活性蛋壳粉B和硅藻土初粉后，分别将其在1000℃下煅烧1.5h，并按照质量比2:0.6混合，得到复合煅烧粉末，其余步骤条件同实施例3。 [0059] 对比例2 [0060] 如实施例3的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，区别在于未进行精细球磨，具体为：在分别制备得到活性蛋壳粉A、活性蛋壳粉B和硅藻土初粉后，未进行精细球磨，直接将活性蛋壳粉B与硅藻土初粉按质量比为2:0.6混合，在1000℃下煅烧1.5h，得到复合煅烧粉末，其余步骤条件同实施例3。 [0061] 对比例3 [0062] 如实施例3的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的制备工艺，区别在于：调整复合煅烧条件为：将复合初粉末在1000℃下煅烧2h，得到复合煅烧粉末；其余步骤条件同实施例3。 [0063] 实施例6 [0064] 测定不同复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂对农药的清除效果 [0065] 参考GB/T 5009.199‑2003《蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测》，酶抑制率法，通过抑制率来判断样品中是否含有有机磷及氨基甲酸酯类农药的存在。检测结果中当样品溶液对农药的清除率小于50％时，表示样品中有高剂量的有机磷或氨基甲酸酯类农药残留。有机磷复合农药的配制：马拉硫磷：水＝1：5000，残杀威(含高效氯氰菊酯)：水＝1:7500 [0066] 实验组：称取实施例3‑5和对比组1‑3中分别制备得的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂作为样品，在样品中加入农药溶液20mL，配制样品浓度为0.05％、0.1％，反应5min，过滤，pH调至8.0，取样检测； [0067] 空白对照组，称取一定量的样品，在样品中加入蒸馏水20mL，使样品浓度为0.05％、0.1％，反应5min，过滤，pH调至8.0，取样检测； [0068] 阳性对照组：取20mL农药，pH调至8.0，取样检测。 [0069] 测定复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂对农药的清除效果，结果见表1： [0070] 表1不同煅烧工艺制备复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂对农药的清除率[0071] [0072] 由上表1可以看出，阳性对照组中，对农药的清除率在35％‑40％之间，显示阳性对照组中有高剂量的有机磷或氨基甲酸酯类农药残留；而实验组中，将农药与复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂作用后，农药清除率显著降低。 [0073] 其中，实施例3‑5中，在0.05％～0.1％范围内，随着复配活性钙粉浓度的增加，其对农药的清除率也增加；而且实施例4和5所制得的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂在浓度为0.1％时，对农药的清除率就可达99％以上，表明了在高温复合煅烧中以分段变温煅烧的方式，有利于保证复合初粉末高温活化改性的稳定性，农药的清除率提高。 [0074] 同时，由实施例3与对比例1、2相比，其对农药的清除效果明显优于对比例1、2，表明了本发明通过采用了恒温的混合精细球磨处理的方式，将热改性的硅藻土粉末与高温活化的蛋壳粉充分混合填充，再经过高温复合煅烧，充分改善了蛋壳粉末高温煅烧的效果，所获得的多孔性复合煅烧粉末对农药的去除率更强。在对比例3中，随着复合煅烧时间的延长，复合煅烧粉末的性能有所下降，因此，最优的煅烧时间控制在1‑1.5h之间。 [0075] 实施例7 [0076] 测定不同复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的去污能力 [0077] 参考GB9985‑2000附录B，称取由实施例3‑5与对比例1‑3分别制备得的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂作为待测样品，配制浓度为0.1％的样品溶液，测定其不同复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的去污效果，以清水清洗去污为对比，去油率(％)＝(m1‑m2)/(m1‑m0)*100；式中：m0—涂污前载玻片质量，g；m1—涂污后载玻片质量，g；m2—洗涤后污片的质量，g；结果见表2： [0078] 表2不同复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的去污能力测定结果 [0079] [0080] [0081] 由表2可知，实施例3‑5制备的复合型蛋壳活性钙果蔬清洁剂的去污效果明显优于对比例1和2，且实施例4的油污去除率可达到53.12％。而在对比例1和2中，其去除油污效果明显下降，表明本发明将蛋壳与硅藻土采用混合精细球磨处理和复合高温煅烧的方式，相较于传统的单独对蛋壳与硅藻土的煅烧改性后直接混合复配而言，其吸附效果大大提升，去除油污的能力增强；通过对比例3发现，煅烧时间的延长会一定程度上影响复合煅烧粉末的性能。 [0082] 实施例8 [0083] 测定不同煅烧工艺下的复合初粉末的煅烧产物的理化性质(失重率、外观评定)[0084] 实验组：由实施例3制得的复合初粉末，分别在1150℃、1200℃下煅烧1.5h；或在1000℃下煅烧2h、2.5h；以及依据实施例3‑5的复合煅烧条件下制备的复合煅烧粉末；对照组：由单独的活性蛋壳粉B直接在1000℃下煅烧1.5h；最后观察复合初粉末在不同煅烧条件下得到复合煅烧粉末的失重率及外观评定情况，其结果如下表3： [0085] 表3不同煅烧工艺蛋壳有机钙失重率 [0086] [0087] [0088] 如表3结果显示，本发明实施例3‑5中煅烧得到的复合煅烧粉末呈灰白色粉末、无气味，并且与对照组相比，复合初粉末煅烧的失重率控制在30％以上，表明本发明采用热改性的硅藻土粉末与高温活化的蛋壳粉复合煅烧，有利改善了蛋壳粉末高温煅烧的效果，降低蛋壳粉在高温煅烧条件下的失重率，其中以实施例4的效果最优。 [0089] 同时也可以看出，当复合煅烧温度升高或煅烧时间延长时，复合粉末的煅烧的失重率出现提升的现象，即随着煅烧温度的升高与煅烧时间的延长蛋壳粉的失重率越大，温度对其影响较大，甚至出现了煅烧产物出现焦糊气味的现象，选择煅烧时间为1‑1.5h较优。 |
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