一种复合植物型除臭剂及其制备方法转让专利
申请号 : CN202311243619.0
文献号 : CN116983453B
文献日 : 2023-12-01
发明人 : 张鑫 , 李东 , 陈意超 , 陈燕 , 秦永志
申请人 : 绿港环境资源股份公司 , 中国科学院成都生物研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种复合植物型除臭剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)植物样的混合及预处理
取山油柑果体、吴茱萸果体、含笑花花蕾,按照干物质质量比为3 5:3 5:1 2均匀混合,~ ~ ~粉碎过10目筛制成混合植物样备用;
(2)混合植物提取液的制备
取10重量份的混合植物样加入7 13重量份的聚乙二醇和10 15重量份的纯净水,搅拌~ ~均匀,加热至温度为60℃,持续浸提1h,频率为80Hz的超声波提取30min,挤压分离滤渣A和滤液A;
向滤渣A中加入9 14重量份的甘油和10 15重量份的纯净水,加热至温度为60℃,持续~ ~浸提1h,频率为80Hz的超声波提取30min,再挤压分离滤渣B和滤液B;
向滤渣B加入15 25重量份的浓度为5%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的水溶液,加热至80℃~
90℃,持续浸提30min,再挤压分离滤渣C和滤液C;
~
将滤液A、滤液B和滤液C冷却后混合为混合植物提取液;
(3)混合植物残渣酵素的制备
向滤渣C加入1重量份的蜂蜜、1重量份的红糖、1 2重量份的葡萄糖和25 35重量份的纯~ ~净水构成发酵原料,然后加入发酵原料总重量0.9% 1.5%的混合发酵菌剂,混合均匀后置于~密闭发酵罐中,在30℃恒温条件下发酵10 20天收集滤液获得混合植物残渣酵素;
~
其中,混合发酵菌剂包括菌种比例为4 6:2 4:3 5:1 3的植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、~ ~ ~ ~酿酒酵母、哈伯氏乳杆菌;
(4)复合植物除臭剂的制备
将重量份的70 80份混合植物提取液、15 20份混合植物残渣酵素、1.5 2.0份氯化锌、~ ~ ~
0.2 0.3份聚六亚甲基双胍盐酸盐混合制备成复合植物型除臭剂。
~
2.根据权利要求1所述的一种复合植物型除臭剂的制备方法,其特征在于,所述山油柑、吴茱萸和含笑花按干物质质量比为2:2:1。
说明书 :
一种复合植物型除臭剂及其制备方法
技术领域
背景技术
材料有活性炭、沸石、芳香化合物等,需要经常更换或补充除臭材料;化学除臭剂利用化学试剂与臭气分子发生化学反应达到除臭目的,其特点是反应迅速但是效果不持久,且易产
生二次污染;微生物除臭剂具有无毒、无二次污染的优点,但是在使用过程中生效较慢,适用场所有限;植物除臭剂主要是以植物提取液为活性组分的一类除臭剂,由于其来源广泛、天然无污染、除臭效率高、生物降解性好、应用范围广、使用简便的特点,被认为是一类极具发展前景的除臭剂。
机物的活性,从而减少臭气的产生与排放,如链球菌、消化链球菌、拟杆菌等微生物的代谢活动会产生氨气、硫化氢、吲哚等臭气,而一些植物提取物对这些细菌的生长与繁殖有抑制作用,从而抑制了臭气的产生。物理作用是指从植物中提取的精油通过雾化设备,雾化成微米级的液滴,由于植物精油对臭气分子的高溶解性和高分配常数,臭气分子与精油液滴接
触后牢牢吸附在精油液滴表面,然后溶解在液滴内部,致使异味消失,并呈现出精油的天然香味。
发明内容
~ ~ ~
搅拌均匀,加热至温度为60℃,持续浸提1h,频率为80Hz的超声波提取30min,挤压分离滤渣A和滤液A;
持续浸提1h,频率为80Hz的超声波提取30min,再挤压分离滤渣B和滤液B;
80℃ 90℃,持续浸提30min,再挤压分离滤渣C和滤液C;
~
的纯净水构成发酵原料,然后加入发酵原料总重量0.9% 1.5%的混合发酵菌剂,混合均匀后~
置于密闭发酵罐中,在30℃恒温条件下发酵10 20天收集滤液获得混合植物残渣酵素;
~
菌、酿酒酵母、哈伯氏乳杆菌;
锌、0.2 0.3份聚六亚甲基双胍盐酸盐混合制备成复合植物型除臭剂。
~
配比优化大大增强了除臭剂对NH3、三甲胺、H2S、甲硫醇、甲硫醚、总挥发性有机化合物
(TVOC)和恶臭浓度(OU值)等臭味指标的去除效果(测试条件下去除率均>90%);产品使用后除臭迅速、效果持久且具有含笑花的天然芬芳香气。
附图说明
具体实施方式
度;氨浓度按照HJ1076进行测定。
体,分析其甲硫醚浓度;甲硫醚浓度按照GB/T14678进行测定。
陈皮 66.6±1.17 75.08±3.11 53.96±3.38 36.67±1.75 35.4±1.64 6.83
大豆 56.19±3.27 67.26±2.9 54.21±1.43 27.2±1.72 24.5±1.21 0
丁香 63.71±2.54 67.61±1.88 68.54±3.06 37.07±2.29 40.96±1.04 5.15
含笑花 78.13±2.09 75.35±1.71 69.27±2.15 38.07±0.76 39.81±2.23 14.1
红茶 68.4±1.63 61.52±2.16 64.19±3.73 29.26±0.67 34.25±1.75 1.22
黄柏 53.73±2.48 63.8±3.73 72.79±1.22 29.76±1.68 32.5±1.12 2.57
姜 67.43±2.27 68.8±4.3 66.63±3.62 28.57±1.06 22.73±1.07 0
金银花 70.59±2.87 65.47±1.8 66.85±3.32 33.4±1.71 32.75±1 2.15
芦荟 71.82±3.69 74.05±1.86 70.32±2.02 28.65±1.15 30.72±1.59 4.34
绿茶 71.69±4.6 70.85±1.85 65.37±2.7 31.15±1.54 36.1±1.63 3.76
迷迭香 66.79±1.35 65.58±1.18 43.19±2.44 32.18±0.52 31.19±1.5 0.96
茉莉花 64.98±2.14 66.38±1.12 59.33±1.79 33.58±0.59 31.54±1.44 1.46
肉桂 51.83±2.35 58.48±3.74 65.23±3.54 36.72±1.06 40.59±1.03 4.95
山油柑 81.66±1.85 82.04±4.68 69.18±3.94 42.3±1.81 41.52±1.47 22.61
山楂 77.66±3.68 79.8±3.38 46.54±2.79 28.23±1.78 31.66±1.72 12.11
矢车菊 71.77±3.04 59.89±3.81 64.3±3.43 25.77±1.11 27.82±0.44 1.18
丝兰 74.1±1.75 74.18±1.29 67.91±1.22 30.55±1.32 35.38±1.94 7.21
吴茱萸 77.42±1.35 74.44±1.2 76.26±2.98 40.35±2.49 38.06±0.57 17.34
香茅 72.41±2.91 72.39±2.69 47.02±1.86 28.08±1.81 26.71±0.45 3.2
香橼 79.16±3.34 80.78±5.11 54.95±3.43 28.79±0.67 31.67±1.69 12.44
香樟 61.79±1.19 69.41±2.8 65.1±1.24 33.27±1.28 36.39±1.5 2.76
小茴香 55.99±1.99 62.48±2.86 70.94±4.01 32.83±0.9 30.82±0.84 1.67
薰衣草 77.79±4.95 67.25±1.28 57.95±1.61 35.57±1.87 34.54±1.9 8.08
柚子皮 68.3±2.11 69.56±3.67 54.25±1.26 33.13±1.51 39.24±0.99 3.53
竹叶 54.42±3.31 60.98±2.9 39.53±2.3 23.08±1.36 24.57±1.17 0
陈皮 57.71±2.1 61.74±2.9 45.61±1.87 29.69±0.72 30.68±1.27 0.19
大豆 45.1±1.45 54.46±2.15 45.67±2.56 22.28±1.19 20.76±0.61 0
丁香 54.08±1.45 57.64±2.25 56.79±1.6 31.74±0.54 33.6±1.24 1.53
含笑花 66.1±1.9 64.46±3.03 56.82±1.31 31.13±1.36 34.08±0.66 1.49
红茶 56.62±3.4 52.45±1.43 54.45±3.35 24.69±0.93 27.58±1.12 0
黄柏 46.52±1.91 52.73±2.28 60.26±2.94 24.66±0.36 27.87±1.33 0
姜 54.64±1.62 57.96±3.34 55.99±2.68 23.06±0.88 19.49±0.83 0
金银花 57.86±1.68 56.34±1.44 53.52±1.66 26.83±1.2 28.4±1.55 0
芦荟 58.82±2.87 61.25±1.51 59.05±1.99 23.27±0.99 25.62±0.95 0
绿茶 59.84±1.58 58.55±2.48 53.58±2.97 25.79±1.47 28.88±1.46 0
迷迭香 53.91±1.88 55.62±0.87 35.99±0.65 27.96±0.76 25.67±1.39 0
茉莉花 56.26±2.17 57.72±0.99 50.19±1.68 27.91±1.19 25.58±0.42 0
肉桂 45.07±1.98 50.5±2.56 56.19±0.84 30.35±0.56 32.55±1.83 0.83
山油柑 70.04±1.32 71.01±3.88 59.18±3.12 34.56±0.58 35.89±1.97 3.69
山楂 62.93±3.2 64.25±2.82 40.22±0.69 24.19±1.18 27.51±1.48 0
矢车菊 59.91±1.37 51.45±2.02 51.73±0.72 21.33±0.93 23.42±0.67 0
丝兰 62.9±1.43 62.02±1.38 58.6±1.77 25.82±1.31 29.26±1.73 0
吴茱萸 65.06±1.63 61.88±1.22 62.25±2.35 33.51±1.2 32.7±1.01 1.77
香茅 58.44±3.09 60.73±0.91 38.73±0.77 22.85±1.34 22.67±0.51 0
香橼 68.9±2.44 70.82±3.99 44.46±2.43 24.93±1.51 25.81±1.43 0.55
香樟 51.36±1.59 56.43±2.43 54.62±1.28 26.85±1.15 29.35±0.44 0
小茴香 45.26±0.9 50.84±1.15 57.96±1.65 26.37±1.29 25.12±0.32 0
薰衣草 62.48±2.67 57.92±0.86 47.93±2.22 30.51±1.9 28.95±0.6 0.15
柚子皮 59.29±0.76 58.7±0.96 44.72±2.64 28.73±1.53 31.72±1.79 0.49
竹叶 44.1±0.97 52.25±1.41 33.42±0.88 19.91±0.93 20.04±0.81 0
陈皮 44.32±2.47 52.11±1.03 34.44±0.97 22.39±1 24.97±1.38 0
大豆 33.92±0.93 44.98±0.91 35.85±1.14 17.49±0.92 15.99±0.64 0
丁香 44.89±1.91 43.98±1.71 47.42±1.73 23.96±0.78 28.46±1.61 0
含笑花 54.33±3 51.7±1.12 46.71±0.96 24.06±1.09 26.58±1.5 0
红茶 43.82±1.39 40.7±1.96 41.98±1.3 18.69±0.93 20.77±1.18 0
黄柏 38.01±2.12 44.29±1.79 49.23±1.67 20.67±1.21 23.22±0.63 0
姜 41.85±2.07 48.74±1.09 42.16±1.88 17.69±0.41 15.44±0.92 0
金银花 44.78±1.23 44.79±1.02 44.1±2.17 21.68±0.52 23.86±0.36 0
芦荟 44.64±1.42 47.22±1.62 45.23±1.19 18.34±1.09 21.75±1.29 0
绿茶 48.59±2.13 48.25±2.13 43.94±2.07 21.69±0.62 23.19±1.35 0
迷迭香 42.21±0.74 43.44±0.81 27.17±1.43 23.4±1.23 21.56±0.4 0
茉莉花 47.03±0.75 48.6±1.65 37.65±1.1 22.05±0.44 21.38±1.1 0
肉桂 34.52±1.54 39.49±1.7 46.97±2.21 23.52±1.03 25.23±1.3 0
山油柑 56.94±1.69 53.68±2.83 48.29±2.87 26.3±0.63 30.29±1.28 0
山楂 48.71±1.79 48.19±1.38 31.61±0.81 18.17±0.55 21.32±0.86 0
矢车菊 48.41±1.54 41.83±1.34 43.4±2.47 17.75±0.52 19.86±0.64 0
丝兰 48.06±1.03 47.26±1.95 44.94±1.04 19.88±0.46 23.88±1.25 0
吴茱萸 52.96±1.43 49.69±1.86 51.79±1.52 27.21±1.58 25.51±0.4 0
香茅 44.71±2.21 47.19±2.29 32.07±1.11 18.85±1.05 19.18±1.01 0
香橼 53.19±2.76 54.53±2.31 35.12±0.43 19.79±0.38 21.76±0.93 0
香樟 43.4±1.25 43.34±1.19 41.18±1.74 21.78±1.23 24.13±0.27 0
小茴香 37.11±0.88 38.23±0.83 48.28±2.45 22.07±0.62 19.19±0.88 0
薰衣草 49.11±2.78 47.55±0.49 39.31±1.73 25.63±1.43 22.12±0.55 0
柚子皮 49.74±2.19 47.02±2.23 34.17±0.49 22.73±1.15 24.36±1.25 0
竹叶 35.77±2.05 39.61±1.77 27.43±1.4 14.93±0.71 16.11±0.91 0
源。
配比3 1 1 0
配比4 1 1 1
配比5 2 1 1
配比6 1 2 1
配比7 1 1 2
配比8 2 2 1
配比9 2 1 2
配比10 1 2 2
匀混合后作粉碎处理,再以1:5的固液比进行活性物质浸提,并进一步利用获得的混合植物浸提液分别进行除臭效果测试。
配比3 83.96±2.15 82.78±1.42 75.43±2.35 42.52±1.85 41.52±1.08 28.32±2.28a
配比4 80.7±3.62 79.53±4.94 69.90±2.00 41.12±1.88 40.43±0.69 19.65±1.23bcd
配比5 81.59±1.46 80.67±4.42 68.69±1.97 41.22±1.17 41.21±1.07 21.25±1.11bc
配比6 80.41±1.52 79.24±4.32 73.67±2.08 41.15±2.12 40.64±1.38 21.77±0.86b
配比7 77.54±3.23 76.38±1.92 74.18±4.29 39.91±2.00 38.99±1.72 17.47±0.96cd
配比8 84.49±2.07 81.26±4.55 73.25±3.77 42.42±2.49 41.59±0.84 26.2±1.87a
配比9 78.56±4.28 77.79±1.6 73.83±1.62 40.72±2.2 40.23±0.56 19.44±0.79bcd
配比10 78.94±2.36 78.36±4.19 72.59±2.52 40.87±1.26 40.5±1.42 19.37±1.08bcd
15.88%,达到了显著差异水平。由于配比3和配比8两个处理之间并没有显著差异,但未添加含笑花的配比3在感官(香味)上明显弱于配比8,因此,在后续实施例中以配比8植物体重量份比例(山油柑、吴茱萸和含笑花按干物质按重量份为2:2:1比例混合作为浸提原料)作为优化配方。
1,4‑亲核加成,而硫醇类臭味分子易与醛酮发生缩合反应除臭。此外,儿茶素能与臭气分子发生酯化、酯交换反应,或者与臭气物质形成氢键,对臭气物质通过吸附、吸收、溶解而束缚臭气分子除臭,但儿茶素的溶解度受多种因素的共同影响,在水中的溶解度较低,在有机溶剂中溶解度会增加。因此,在研发过程发明人将备用材料中所有有机溶剂与表面活性剂的
添加过程均应用到浸提液的制备环节以增加对生物碱、植物挥发性油和儿茶素等关键物质
的提取。
物质质量约为1:1的添加比例作为上限,而不再进行更高添加比例的优化。而月桂醇聚醚硫酸酯钠(AES)的水溶液的用量主要跟除臭剂的使用液的浓度相关,按照除臭剂稀释50倍后AES浓度≥0.02%的添加量即可。
30min,利用滤袋收集滤液后,将滤渣倒回容器中按原分组类型对应添加0份、2.5份、5份和
10份质量的甘油,再加入15份的纯净水后摇匀,将整个混合系统加热至60℃维持1h并进行
超声(80Hz)处理30min,利用滤袋收集滤液后将滤渣倒回容器中加入20份含5%AES的水溶液并加热至80℃ 90℃(由于前面两次的60℃浸提能够提取大部分的挥发性植物油,所以在此~
次浸提时适当增加温度以获取更多的活性物质)持续30min,收集滤液备用;将三次收集的滤液冷却后混合并进行抽滤处理,即可获得混合植物萃取液备用。同时,以三次浸提只加水为浸提剂作对照处理。
的去除效果提升显著,且两种有机含硫臭气的去除率随着两种添加剂用量的增加而增加。
萃取液2 80.47±4.93 79.55±1.98 79.19±2.63 68.57±2.17 69.02±1.24 41.64±1.48c
萃取液3 79.86±1.41 80.2±3.92 83.7±1.71 81.33±1.45 86.45±0.82 53.31±2.44b
萃取液4 78.78±4.26 77.94±3.73 88.41±4.77 93.56±1.1 95.89±1.54 60.41±2.97a
份的0.9% 1.5%接入由植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus ~
subtilis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、哈伯氏乳杆菌(Lactobacillus
harbinensis)组成的混合发酵菌剂,上述菌种比例为4 6:2 4:3 5:1 3,置于密闭发酵罐
~ ~ ~ ~
中,在30℃恒温条件下,发酵10 20天收集滤液获得了残渣酵素。
~
37.62%,综合评分仅为40.54(表8中1:0的处理)。为进一步探索植物萃取液与残渣酵素的互配应用对恶臭气体的去除效果是否存在提升,进行了如下应用测试。
0:1 76.68±1.84 77.73±1.75 89.09±1.41 93.56±3.5 95.89±4.27 59.32±1.29b
1:1 95.88±1.37 96.18±3.28 41.27±2.25 57.89±0.58 60.66±1.1 51.43±0.8d
1:2 93.84±1.8 94.77±3.24 60.32±3.11 72.62±1.99 72.55±2.94 56.74±2.03bc
1:4 90.42±5.47 91.04±1.49 79.55±2.63 85.78±3.73 88.24±3.63 66.58±1.09a
1:8 81.8±4.65 82.22±4.45 83.27±4.7 91.36±1.2 92.43±2.67 60.23±1.49b
的比例制备的酵素‑植物混合除臭液为优化配方。
处理,为减少原料用量,降低生产成本,可选择氯化锌与酵素‑植物混合除臭液按1:55的添加比例生产应用。
1:35 89.88±2.35 89.31±1.8 98.05±3.55 84.81±2 88.67±2.31 77.25±1.51a
1:45 90.19±4.8 90.05±4.2 94.05±5.83 85.73±4.82 87.67±5.29 73.95±2.8ab
1:55 90.1±1.28 91.19±4.5 91.58±1.45 85.17±4.59 87.1±2.18 73.08±2.33ab
1:65 91.45±2.16 91.1±4.93 85.32±2.72 85.22±2.61 88.93±5.15 69.85±1.62b
径。
使用时稀释25 50倍的效果,但此时抑菌率仅为10% 20%,难以满足应用要求,为进一步提高~ ~
其抑菌抗菌性能,在混合植物除臭液中按浓度为0.3%的量添加聚六亚甲基双胍盐酸盐后,
再次进行抑菌和除臭测试,以确定该物质的添加对抑菌和除臭效果的影响。
植物除臭液 2.41 4.43 2.08a
含有0.3% PHMB的 92.44± 88.97±3.7791.16± 87.53±4.6886.53± 77.25±
混合植物除臭液 4.25 1.45 1.65 1.51a
转站进行喷淋除臭测试,该中转站占地面积4000m 层高7米,具有10个相对独立的工作区间(卸料槽),均采用空间雾化除臭系统进行车间除臭,覆盖率为91.6%,液滴雾化半径≤
0.04mm,喷洒工作时间设置为:7点 21点,间隔3分钟喷洒一次,每次持续12秒。
~
气的浓度变化曲线均存在两个高峰,整个曲线的变化规律跟垃圾运输车的进站数量和生活
垃圾卸料量存在显著的相关性。
该处理下氨气、硫化氢、TVOC和OU值分别较对照(利用各监测臭气的变化曲线进行积分运
算)分别下降96.27%、97.64%、93.32%和91.25%;40倍稀释处理的复合型植物除臭剂效果次之,该处理下氨气、硫化氢、TVOC和OU值分别较对照分别下降94.61%、90.02%、83.28%和
79.77%。不仅如此,在关闭(21点后)雾化喷淋后,复合型植物除臭剂的稀释液处理均维持原有下降趋势,表明其除臭效果具有延续性,是抑臭作用的体现。而喷淋自来水的处理,在关闭雾化喷淋系统后,各监测臭气浓度变化趋势均有所转升趋势,且快速变化至与对照处理
较为接近的范围。由此可见,所述的复合型植物除臭剂在工程应用中同样具有良好的除臭、抑臭效果。