[发明专利]一种天然胶乳稳定剂及其应用

说明书

本发明公开了一种天然胶乳稳定剂、及其在低氨保存下快速提高天然胶乳机械稳定性的方法，所述方法对于100份(湿重)的总固体含量为60％的离心浓缩后的低氨天然胶乳，加入0.1‑0.8份(干重)水溶性磷脂和0.1‑0.6份(干重)脂肪酶，在室温下搅拌均匀即可。通过该方法利用脂肪酶快速磷脂的水解达到增加胶乳粒子的阴电荷和水化膜厚度，能快速提高低氨保存的浓缩天然胶乳的机械稳定性，30天内使浓缩天然胶乳的机械稳定度达到国标规定的650秒最低限值，并保持良好的工艺操作性能。同时能将浓缩天然胶乳中氨的质量分数控制在0.2％以下，适合天然胶乳低氨保存的发展趋势。

技术领域

本发明涉及天然橡胶初加工技术领域，特别是涉及一种天然胶乳稳定剂及其应用。

背景技术

天然胶乳是由巴西三叶橡胶树生物合成的一种天然高分子乳液。普遍认为，天然胶乳中的蛋白质和类脂物等非橡胶物质在橡胶粒子周围形成保护膜，使橡胶粒子带负电荷，从而形成稳定的胶体体系。

胶乳的机械稳定时间(MST)是表征浓缩天然胶乳胶体稳定性的重要参数。这种稳定性对于浓缩天然胶乳在胶乳制品成型之前的使用、运输和储存至关重要。近年来，随着我国采胶制度的改革，受人为刺激橡胶树提高天然胶乳产量、橡胶树树木老化、大量施放化肥等因素影响，国产天然胶乳的稳定性呈显著下降趋势。刚刚离心浓缩的天然胶乳，机械稳定度不足70秒，部分地区甚至低至30秒。即使天然胶乳离心浓缩后进一步将氨的质量分数提高到0.7％以上，机械稳定度也无法上升至650秒。因机械稳定度偏低，天然胶乳在贮存、运输及加工过程中很容易增稠、絮凝，产生较多凝块，严重时甚至会完全凝固。

为了提高天然胶乳的机械稳定性，实际生产中初加工企业不得不在离心后添加大量的月桂酸铵、十二烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚等阴离子或非离子表面活性剂。因此，虽然浓缩天然胶乳的机械稳定度符合《GB/T8289浓缩天然胶乳氨保存离心或膏化胶乳规格》的规定，但机械稳定度偏高(1700秒以上)，加工操作性能显著下降，难以定型成膜，胶乳泡沫多，产品易出现针孔、流痕、厚薄不均等质量缺陷。

众所周知，胶乳粒子的稳定性主要决定于其界面层的电荷和水化膜，凡是能使电荷增加和水化膜增厚的因素都能提高胶乳的稳定性。专利CN103897076A提供了一种天然胶乳稳定剂，采用外加磷脂的方法提高离心浓缩后的天然胶乳的机械稳定性，这种方法是建立在氨水存在的前提下，氨水促进磷脂的水解，产生亚油酸、棕榈酸、油酸、反油酸、硬脂酸、α-亚麻酸等长链脂肪酸，进一步与氨水反应形成脂肪酸铵，并被吸附于胶乳粒子的表面，达到提高其稳定性的目的。磷脂用量越大，水解产生的长链脂肪酸越多，机械稳定度升高的幅度就越大。但经研究发现初始阶段(最初20天内)，外加磷脂几乎没有提高天然胶乳机械稳定性，这是由于外加的磷脂水解速率缓慢，产生的长链脂肪酸阴离子很少，不能对天然胶乳的机械稳定性产生额外贡献。而当氨含低于0.5％时，磷脂的加入对胶乳机械稳定性的提升作用极为有限，保存120天也难以达到国标650秒的技术要求。而随着氨含越高，稳定性提升作用越明显，氨含通常在0.5％以上机械稳定性方能在60天内超过650秒的国家标准。目前，我国天然胶乳主要以氨水为保存剂，氨的质量分数一般控制在0.6％～0.7％。而氨水存在易挥发、刺激性强、污染环境等缺点，对于生产环境、下游制品生产工艺控制以及废水处理等都有不利影响，天然胶乳新型低氨保存体系的研究与开发成为目前研究的热点，也是胶乳行业技术创新发展的必然趋势。

磷脂是脂肪的一种，通过在以磷脂为主的稳定剂中加入脂肪酶。磷脂在脂肪酶的作用下快速水解，产生更多的脂肪酸铵并吸附于胶乳粒子表面，增加胶乳粒子的负电荷和水化膜厚度，提高胶乳粒子间相互排斥的势能峰，起着胶体稳定剂的作用，能快速提高天然胶乳的机械稳定度。磷脂在脂肪酶的作用下逐步水解产生高级长链脂肪酸并与氨水结合生成脂肪酸铵。而只有当脂肪酸的碳链碳原子数目为1-6个时才是挥发性脂肪酸(VolatileFatty Acid，VFA)，才会对胶乳的稳定性产生破坏，脂肪在脂肪酶的作用下水解生成甘油酯和长链脂肪酸的示意图见图1。