[发明专利]聚丙烯酸钠的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯酸钠的合成方法，属于食品添加剂及其制备方法领域。

背景技术

聚丙烯酸钠是美国FDA、日本厚生省等批准使用的食品添加剂，用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等，国外从上世纪六十年代就开始应用，2000年中国卫生部也正式批准为食品添加剂。

聚丙烯酸钠是水溶性高分子化合物，溶于水形成极粘稠的透明溶液，其粘度约为羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠的15-20倍，加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘度影响很小，碱性时则粘度增大，久存粘度变化极小，不易腐败。聚丙烯酸钠在食品中有如下功效：(1)在原料面粉的蛋白质分子之间架桥形成网状结构，增强原料面粉中的蛋白质粘结力，增强食品的粘弹性，改善组织。(2)使淀粉粒子相互结合，分散渗透至蛋白质的网状结构中。(3)形成质地致密、表面光滑且具有光泽的面团。(4)形成稳定的面团胶体，防止可溶性淀粉渗出。(5)保水性强，使水分均匀保持于面团中，防止干燥。(6)提高面团的延展性。(7)使原料中的油脂成分稳定地分散至面团中。

目前，我国食品生产企业所使用的添加剂聚丙烯酸钠主要还以进口为主，国内还没有正式中试以上的生产企业。

因此，研究一种工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及产品质量高的聚丙烯酸钠的合成方法具有良好的应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及产品质量高的聚丙烯酸钠的合成方法。

所述的聚丙烯酸钠的合成方法，包括以下步骤：

在丙烯酸中加入氢氧化钠水溶液，调节pH至7-8，在中和液中加入引发剂到薄板反应器中，反复抽真空充氮气三次，于最适温度下聚合得到凝胶状产品，经造粒、干燥、粉碎、包装得产品。

优选的，本发明所述的聚丙烯酸钠的合成条件为聚合温度：45-50℃；丙烯酸单体浓度：38-40％；引发剂浓度：0.04％；干燥温度：105-110℃。

更优选的，本发明所述的中和液在聚合前经活性炭吸附和阳离子交换树脂处理两级精制。

本发明所述的合成方法采用水溶液聚合工艺，通过精制原料和优化反应条件，合成了食品添加剂聚丙烯酸钠。由于原料丙烯酸和烧碱中可能带人的杂质有：阻聚剂、丙烯醛、丙酸、醋酸等有机杂质和铁、铜、钙、镁、铝、铅、砷等无机杂质。这些杂质的存在一方面会引起阻聚、交联、链转移等副反应，致使无法得到分子量高、溶解性好的产品；另一方面也使产品不能满足食品添加剂的卫生指标，因此，本发明所述的合成方法中在中和液聚合反应前使用活性炭吸附和阳离子交换树脂处理两级精制。

本发明所述的合成方法具有工艺简单、可操作性强，适用于工业化生产以及产品质量高等特点，应用实验表明，聚丙烯酸钠具有良好的增稠、增筋、稳定、保鲜等效果，性能达到进口同类产品的先进水平。

具体实施方式

实施例一：

在浓度为40%的丙烯酸溶液100L中加入2%的氢氧化钠水溶液10L，调节pH至7.5，中和液经活性炭吸附和阳离子交换树脂处理两级精制后，将中和液中加入浓度为0.04％的引发剂1L到薄板反应器中，反复抽真空充氮气三次，于45-50℃聚合得到凝胶状产品，经造粒、105-110℃干燥、粉碎、包装得产品聚丙烯酸钠40kg。

实施例二：产品质量及应用情况如下：

(1)砷(以As0₃计)：≤2ppm

(2)重金属：≤20ppm

(3)硫酸盐(以H2S04计)：≤0)48％

(4)透明度：限度内

(5)残留单体：≤1％

(6)低聚合物(聚合度1000以下)：≤5％

(7)淀粉：限度内

(8)干燥失重(105度，4h)：≤10％

(9)灼烧残潭：≤75％

应用实验表明，食品添加剂聚丙烯酸钠具有良好的增稠、增筋、稳定、保鲜等效果，性能达到进口同类产品的先进水平。