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1、10申请公布号CN104244739A43申请公布日20141224CN104244739A21申请号201380010263422申请日201302201202797520120220GBA23L1/304200601A21D13/00200601C01D7/0020060171申请人埃米内特有限公司地址美国诺丁汉72发明人莎拉冈特斯蒂芬约翰敏特埃德娜伊莱恩贝斯特沃伦L内默74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人王旭54发明名称碳酸氢钠产品57摘要本发明提供一种碳酸氢钠产品,其包括含有碳酸氢钠及在环境温度下为固体的有机物质的颗粒构成。所述颗粒具有由在颗粒内相互粘连的碳酸氢。
2、钠的单晶构成的结构。95体积以上的所述颗粒具有小于200M的粒度。所述颗粒是空心的,且由所述结晶的外壳形成。所述产品例如可在熟食的制作中用作膨松剂。所述产品可通过将溶解有有机物质和碳酸氢钠的溶液或浆料进行喷雾干燥来制作。碳酸氢钠可以以悬浮液的状态存在。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014082086PCT国际申请的申请数据PCT/GB2013/0504122013022087PCT国际申请的公布数据WO2013/124652EN2013082951INTCL权利要求书4页说明书25页附图24页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书25页附图24页。
3、10申请公布号CN104244739ACN104244739A1/4页21一种碳酸氢钠产品,其中,所述碳酸氢钠产品包括含有碳酸氢钠、及在环境温度下为固体的有机物质的颗粒,所述产品的所述颗粒具有由在颗粒内相互粘连的碳酸氢钠的单晶构成的结构,95体积以上的所述颗粒具有小于200M的粒度,所述产品的所述颗粒是空心的,且由所述结晶的外壳形成。2根据权利要求1所述的产品,其中,95体积以上的所述颗粒具有小于150M的粒度。3根据权利要求2所述的产品,其中,95体积以上的所述颗粒具有小于125M的粒度。4根据权利要求3所述的产品,其中,95体积以上的所述颗粒具有小于100M的粒度。5根据权利要求1至4中任。
4、一项所述的产品,其中,所述产品的平均粒度在50M至100M的范围内。6根据权利要求4所述的产品,其中,95体积以上的所述颗粒具有小于75M的粒度。7根据权利要求6所述的产品,其中,95体积以上的所述颗粒具有小于50M的粒度。8根据权利要求7所述的产品,其中,75体积以上的所述颗粒具有小于30M的粒度。9根据权利要求1至8中任一项所述的产品,其中,所述颗粒的至少30是空心的。10根据权利要求9所述的产品,其中,所述颗粒的至少40是空心的。11根据权利要求10所述的产品,其中,所述颗粒的至少50是空心的。12根据权利要求11所述的产品,其中,所述颗粒的至少60是空心的。13根据权利要求12所述的产。
5、品,其中,所述颗粒的至少70是空心的。14根据权利要求13所述的产品,其中,所述颗粒的至少80是空心的。15根据权利要求1至14中任一项所述的产品,其中,所述空心颗粒通常为椭圆形,所述壳通常由棒状结晶构成。16根据权利要求1至15中任一项所述的产品,其中,所述有机物质包括至少1种聚合物材料。17根据权利要求16所述的产品,其中,所述聚合物材料为碳水化物、蛋白质或合成有机聚合物中的至少1种。18根据权利要求17所述的产品,其中,所述碳水化合物为寡糖或多糖。权利要求书CN104244739A2/4页319根据权利要求17所述的产品,其中,所述聚合物材料包括选自麦芽糊精、阿拉伯树胶、淀粉、卡拉胶、羟。
6、丙基纤维素、琼脂、刺槐豆胶、结冷胶、低酰基结冷胶、黄原胶、果胶或葡萄糖纤维中的至少1种碳水化合物,其中,所述淀粉例如为玉米淀粉、马铃薯淀粉、大豆淀粉。20根据权利要求19所述的产品,其中,所述碳水化合物为阿拉伯树胶。21根据权利要求19所述的产品,其中,所述碳水化合物为麦芽糊精。22根据权利要求17所述的产品,其中,所述聚合物包括合成有机聚合物,所述合成有机聚合物为聚乙二醇。23根据权利要求1至22中任一项所述的产品,其中,所述有机物质适合食用。24一种发酵粉,其中,所述发酵粉包括在权利要求1至23中的任一项中所述的碳酸氢钠产品、及发酵酸源。25根据权利要求24所述的发酵粉,其中,所述发酵粉还。
7、包括保存增强剂。26根据权利要求25所述的发酵粉,其中,所述发酵粉含有28重量30重量的所述碳酸氢钠产品、43重量47重量的所述发酵酸源、及31重量35重量的所述保存增强剂。27根据权利要求25或26所述的发酵粉,其中,所述保存增强剂是低水分面粉。28根据权利要求24至27中任一项所述的发酵粉,其中,所述发酵酸源是酸式焦磷酸钠、一水焦磷酸钙、无水磷酸一钙、或磷酸铝钠。29一种产品的用途,其中,将权利要求23的产品用作食品的膨松剂。30一种产品的用途,其中,将权利要求1至22中任一项所述的产品在塑料制作及橡胶生产中用作发泡剂。31一种产品的用途,其中,将权利要求1至22中任一项所述的产品用作抗菌。
8、剂。32一种碳酸氢钠产品的生产方法,该方法包括如下步骤I准备包括碳酸氢钠及在环境温度下为固体的水溶性有机物质的水性混合物的步骤,所述碳酸氢钠和所述有机物质均至少部分地溶解于水相中的;及II雾化所述混合物并蒸发水分来制作碳酸氢钠产品的步骤,所述产品的所述颗粒具有由在颗粒内相互粘连的碳酸氢钠的单晶构成的结构,95体积以上的所述颗粒具有小于200M的粒度,所述产品的所述颗粒是空心的,且由所述结晶的外壳形成。33根据权利要求32所述的方法,其中,所述水性混合物中,所述碳酸氢钠的含量和所述有机物质的含量的比率在51至351的范围内。34根据权利要求32或33所述的方法,其中,权利要求书CN1042447。
9、39A3/4页4所述水性混合物含有碳酸氢钠的悬浮液。35根据权利要求32至34中任一项所述的方法,其中,所述水性混合物含有每1升水100至1000克的碳酸氢钠。36一种碳酸氢钠产品的生产方法,其具备如下步骤I通过使水溶液的温度不超过30的溶解过程,制造出在环境温度下为固体状态的水溶性有机物质的第1水溶液的步骤,所述水溶液含有每1升水01至40G的所述有机物质;II将在步骤I中制作的所述第1水溶液加热至50至65的范围的步骤;III将本质上较纯的碳酸氢钠以每1升水最少为100G的量溶解于步骤II的所述第1水溶液来制作出第2水溶液,并且将所述水相维持在50至65的温度的步骤;及IV将所述第2水溶液。
10、雾化,并在50至70的温度中从雾化的水珠中蒸发水分来制作由碳酸氢钠和所述有机物质构成的颗粒的步骤。37根据权利要求32至36中任一项所述的方法,其中,根据喷雾干燥来实施所述雾化及蒸发步骤。38根据权利要求32至37中任一项所述的方法,其中,用于所述水性混合物的制作的所述碳酸氢钠除去结晶的水分而至少95质量是纯的。39根据权利要求32至38中任一项所述的方法,其中,所述有机物质由至少1种聚合物材料形成。40根据权利要求39所述的方法,其中,所述聚合物材料为碳水化合物、蛋白质或合成有机聚合物中的至少1种。41根据权利要求40所述的方法,其中,所述碳水化合物为寡糖或多糖。42根据权利要求40所述的方。
11、法,其中,所述聚合物材料包括选自麦芽糊精、阿拉伯树胶、淀粉、卡拉胶、羟丙基纤维素、琼脂、刺槐豆胶、结冷胶、低酰基结冷胶、黄原胶、果胶或葡萄糖纤维中的至少1种碳水化合物,其中,所述淀粉例如为玉米淀粉、马铃薯淀粉、大豆淀粉。43根据权利要求42所述的方法,其中,所述碳水化合物为阿拉伯树胶。44根据权利要求42所述的方法,其中,所述碳水化合物为麦牙糊精。45根据权利要求40所述的方法,其中,所述聚合物包括合成有机聚合物,所述合成有机聚合物为聚乙二醇。46根据权利要求32至45中任一项所述的方法,其中,所述碳酸氢钠产品的松散堆积密度为生产所述产品的所述碳酸氢钠的松散堆积密度的80至98。47一种熟食产。
12、品的生产方法,其中,所述方法能够烹调所述食品,且制作含有权利要求23的碳酸氢钠的混合物,并烹调所述混合物以制作食品。权利要求书CN104244739A4/4页548根据权利要求47所述的方法,其中,所述混合物还含有发酵酸源。49根据权利要求47或48所述的方法,其中,所述烹调包括烤、炒、铁板烤、炸、或平底锅烹调。50根据权利要求47或48所述的方法,其中,所述熟食产品为焙烤食品,所述混合物为面糊或面团,所述烹调为焙烤所述产品。51根据权利要求50所述的方法,其中,所述焙烤食品为蛋糕或松饼。权利要求书CN104244739A1/25页6碳酸氢钠产品技术领域0001本发明涉及一种碳酸氢钠,具体而言。
13、涉及一种适合于需要制作二氧化碳的用途及其他用途的碳酸氢钠产品的制作。碳酸氢钠可在熟食产品,例如炸、铁板烤、焙烤产品例如面食、蛋糕、饼干等的制作中用作膨松剂疏松剂,且适合于在食品领域外的需要制作二氧化碳的其他领域的用途,例如塑料及橡胶用的发泡剂起泡剂。并且,碳酸氢钠也可应用于清洁、工业用/家用化学品、除臭及中和。此外还用作抗菌剂。背景技术0002碳酸氢钠也称作酸式碳酸钠或小苏打以化学式NAHCO3来表示,用于多种领域,尤其用于烹调、健康管理、健身、清洁及防虫剂。当用于健康管理领域时,碳酸氢钠为牙膏的活性成分,且为治疗消化不良及胸闷用的抗酸剂,而且是在速度竞赛中活跃的选手所摄取的营养辅助食品,并且。
14、作为糊剂PASTE是非常有效的家庭用清洁剂。并且其为有效抑制霉菌生长的手段,在美国由环境保护局注册为生物农药。也作为家畜饲料的营养辅助成分,尤其作为对牛的瘤胃有效的缓冲剂而被销售。此外,其他用作还包括衣服和书籍的除臭剂、及车漆的清洁苏打喷射。0003碳酸氢钠依然使用于软化肉类的亚洲美食中。小苏打与食品中所含的酸例如维生素CL抗坏血酸发生反应。在拌粉时使用碳酸氢钠能够提高油炸食品的脆性。0004碳酸氢钠用于金/铂的电镀、皮革工业、染料、中间体及洗涤剂、用于处理羊毛及丝绸,同时,是灭火器的活性成分,在烟道气处理中为爆发抑制剂,在陶瓷、橡胶、塑料中是石油钻井流体的组成成分,且广泛用于防治害虫、及造纸。
15、和纸浆行业。0005具体而言,碳酸氢钠在熟食制作中作为膨松剂已使用了很多年。“膨松”是依靠碳酸氢钠所放出的二氧化碳。这种现象通常通过以下两种机制之一而形成。第1种机制是由成为食材的成分自然制作或在另外追加的酸与碳酸氢钠之间产生的反应。通过该机制,碳酸氢钠能够用作由碳酸氢钠与磷酸或酒石等酸性成分的混合物形成的“发酵粉”。第2种机制是制作二氧化碳的碳酸氢钠的热分解现象。0006碳酸氢钠在食品制作过程被分解,但在碳酸氢钠中含有的钠离子仍然留在食品中。现今已知,在食品中过量含有的钠是作为促成中风的危险因素的高血压的主要原因。因此,政府机关正在促进为了提高人民的健康而减少钠的摄取量的方案。最显著的钠摄取。
16、源是在食品的调味时易过量使用的食盐氯化钠。作为另一个钠的摄取源可举出将碳酸氢钠用作膨松剂而制作的食品。尤其对于大量消费蛋糕、饼干等烘烤点心类的人来说,后者为主要的摄取源。0007最基础的解决方案是减少在食品制作中使用的食盐氯化钠的量,并减少用作膨松剂的碳酸氢钠的量,以此来降低钠的摄取量。但这种基本方法可能会因减少在食品制作中使用的氯化钠及碳酸氢钠的量而引起其他问题。例如氯化钠,为了食品的“味”,一定的量是必需的大部分人不喜欢未以盐调味的食品。相反,为了制作食品的适当“膨胀”所需的二氧化碳,需要最少量的碳酸氢钠。说明书CN104244739A2/25页70008WO2009/133409AEMI。
17、NATELTD公开如下内容将由溶解于溶剂优选水中的氯化钠、及在环境温度下为固体状态的有机物质优选溶解于溶剂形成的混合物雾化,并使溶剂从雾化颗粒中蒸发来制作盐制作物。以所述工序为例,能够通过喷雾干燥等来实施。WO2009/133409所公开的有机物质例如为麦牙糊精或阿拉伯树胶等碳水化合物。0009根据WO2009/133409来制作的盐制作物通过由尺寸非常小的椭圆形空心颗粒形成。因此,作为一例,颗粒的95以上具有50M以下的粒度,且平均粒度在约5M至10M的范围内。该盐制作物能够以少于供给的盐的量来形成相同的味道。根据WO2009/133409所公开的内容,该盐制作物不含有水分因此虽然粒度较小,。
18、仍长时间以自由流动状态残留,在焙烤面包过程中不会产生不良影响,具有能够以相对较少的量来用于面包制作的又一优点使用以往的盐时,为了得到令人满意的品质而在面包制作中需要更多的量。0010研究人员们惊奇地发现,能够通过WO2009/133409中所公开的方法来制作后述的具有多种优点的碳酸氢钠产品。发明内容0011根据第1方式,本发明提供一种碳酸氢钠产品,所述碳酸氢钠产品包括含有碳酸氢钠、及在环境温度下为固体的有机物质的颗粒,所述产品的所述颗粒具有由在颗粒内相互粘连的碳酸氢钠的单晶构成的结构,95体积以上的所述颗粒具有小于200M的粒度,所述产品的所述颗粒是空心的,且形成于所述结晶的外壳OUTERSH。
19、ELL。0012关于本发明的碳酸氢钠产品,在本说明书中谈及的粒度表示为“按体积计”,且利用作为激光衍射仪的马尔文激光粒度仪2000及作为辅助装置的SCIROCCO2000干法进样器来进行测定。设置于衍射仪的“分析模式”设定为对准处理设为碳酸氢钠的化合物粒度测定对象的“通用极细NE”。0013根据第2方式,本发明提供一种碳酸氢钠产品的生产方法,该方法包括如下步骤0014I制备包含碳酸氢钠和在环境温度下为固体状态的水溶性有机物质的水性混合物,并使所述碳酸氢钠和所述有机物质的至少一部分溶解于水相中的步骤;及0015II将上述混合物雾化并使水分蒸发来形成碳酸氢钠产品的步骤,所述产品的所述颗粒具有由在颗。
20、粒内部相互粘连的碳酸氢钠的单晶构成的结构,95体积以上的所述颗粒具有小于200M的粒度,所述产品的所述颗粒是空心的,且由所述结晶的外壳形成。0016根据本发明的第1方式的碳酸氢钠产品具有各种优点和惊人的特性。根据实验结果,当重量相同时,本发明的碳酸氢钠产品制作显著多于以往的碳酸氢钠的二氧化碳。或者,本发明的碳酸氢钠产品能够以与以往的碳酸氢钠相比更少的量来制作相同体积的二氧化碳。这是因为该碳酸氢钠产品的粒度较小且具有空心的结构。0017因此,通常,本发明的碳酸氢钠产品能够用于需要制作二氧化碳的各种领域。0018该碳酸氢钠以少于以往的碳酸氢钠的量在熟食的制作中用作膨松剂,且能够提供味道好且口感优异。
21、的产品的膨松及生产中所需的适当量的二氧化碳。因此,放入到食品中的来自碳酸氢钠的钠的量减少,从而能够保持更健康的饮食生活。0019由于增强了二氧化碳的产生量,因此该碳酸氢钠还能够用作塑料及橡胶用的发泡起泡剂。说明书CN104244739A3/25页80020根据本发明制作的碳酸氢钠产品的另一优点在于,与以往的碳酸氢钠相比,抗菌活性抗菌/抗真菌活性、除臭作用、中和作用优异。这也可认为是得利于根据本发明制作的产品的较小的粒度。0021根据本发明的方法制作的碳酸氢钠的另一个用途相当于在本说明书的引言中所述的用途。0022从各种理由来看,能够通过在WO2009/133409中公开的方法来获得具有上述优点。
22、的本发明的碳酸氢钠产品是很惊人的。首先,WO2009/133409的公开单纯地对焦于氯化钠产品的生产,并未记叙有该生产方法适用于气体产生化合物的任何可能性。第二,本实验工作表明WO2009/133409中所公开的工序显示出并不适合于由类似的无机盐即碳酸氢钾、碳酸氢铵及硫酸钠制作空心颗粒。进而,无法利用氯化钾、氯化钙或氯化镁来制作空心颗粒。0023本发明的碳酸氢钠产品中95体积以上优选为100体积的颗粒具有小于200M的粒度。更优选95体积以上优选为100体积的颗粒具有小于150M的粒度,进一步优选具有小于125M的粒度,尤其优选具有小于100M的粒度所有颗粒的粒度在2M至100M的范围内。关于。
23、该粒度范围例如颗粒的95体积具有200M的粒度,优选平均粒度在50M至100M的范围内。0024本发明的第1方式的另一实施方式提供一种碳酸氢钠产品,其中95体积以上优选为100体积的颗粒具有小于75M的粒度。例如,95体积以上优选为100体积的颗粒具有小于50M的粒度。该产品也可为75体积以上的颗粒具有小于30M的粒度。平均粒度为10至20M,粒度分布较窄。在又一实施方式中平均粒度在2至10M的范围内。0025本发明的碳酸氢钠产品包括空心颗粒。空心颗粒构成本产品的至少一部分,优选至少占颗粒的30,更优选至少占40,尤其优选在产品中占较大的比重,即50以上。空心颗粒的比例优选至少为60,更优选为。
24、至少70,进一步优选为至少80,尤其优选为至少90。原则上100最理想,但实际上空心颗粒在50至90较好。本产品中所含的“非空心”颗粒理所当然地成为由碳酸氢钠和有机物质形成的固体颗粒。本产品中所含的固体颗粒的比例取决于碳酸氢钠产品的生产方法的左右后述。空心颗粒的百分比通过与固体颗粒相比更适当的放大率例如扫描电子显微照片观察本产品并计算空心颗粒的个数的方式选定,并以数值来表示。通常,500倍至2000倍的放大率适合于本目的,本领域技术人员能够容易地选定最合适的数值。0026本发明的碳酸氢钠产品的空心颗粒由相互粘连的碳酸氢钠的单晶形成的外壳构成,以形成包裹颗粒的内部空心的该壳。壳可“完全”包裹内部。
25、空心,也可不完全地包裹。碳酸氢钠产品的空心结构以本发明人所见是非常独特的。在本发明的产品的优选实施方式中,在适当的放大率例如5000倍下,以扫描电子显微镜通常可观察到椭圆形几何意义上,实际上无需为球形,且具有壳由碳酸氢钠的较小的杆状结晶构成的空心结构的个别颗粒。0027通常,当以碳酸氢盐和有机物质的总重量为基准时,本发明的碳酸氢钠产品含有80至95的碳酸氢钠。该产品例如在相同基准下具有84重量至95重量的碳酸氢钠。0028包含于颗粒内的有机物质维持具有由单晶构成的壳的空心颗粒的一贯性,且至少说明书CN104244739A4/25页9部分为水溶性、最理想是实质上为水溶性的各种的物质之一。例如,该。
26、物质可为天然或合成的聚合物。当碳酸氢钠产品用于食用时,本物质也应为营养素。例如可为寡糖或多糖类的碳水化合物。或者,也可为蛋白质。也可将上述种类的聚合物混合使用。当聚合物为碳水化合物时,可为例如麦芽糊精例如FIBRESOL、阿拉伯树胶、淀粉例如,可溶性玉米淀粉、马铃薯淀粉或大豆淀粉、羟丙基纤维素、MERIGEL淀粉、MIRAMISTSE改性淀粉、PROMITORL70可溶性葡萄糖纤维、刺槐豆胶GENUGUM、MALTOSWEET120麦芽糊精、结冷胶、低酰基KELCOGELF、普鲁兰多糖、黄原胶KELTROLT、及果胶GENUPECTIN中的1种以上。0029作为合成聚合物,可举出聚乙二醇。聚乙。
27、二醇的分子量例如优选在200至9500的范围内。0030如上所述,本发明的碳酸氢钠产品的用途非常多样。其中之一为在食品制作中用作膨松剂,本产品能够以少于以往的碳酸氢钠的量来实现相同的效果,因此具有可减少食品的钠含量这种特别的优点。当用作膨松剂时,碳酸氢钠产品可与发酵酸源SOURCEOFALEAVENINGACID一起使用,也可没有发酵而使用。在二氧化碳的制作仅依存于热的部分用途中,碳酸氢钠产品不需要发酵酸源。当碳酸氢钠产品与发酵酸源并用时,二氧化碳通过二者成分之间的反应而形成。0031可利用包含碳酸氢钠产品和发酵酸源的发酵粉来制作碳酸氢钠产品。发酵酸具有与碳酸氢钠反应而制作二氧化碳的作用。00。
28、32因此,本发明的第3方式提供一种发酵粉制剂,其包含由本发明的碳酸氢钠产品和发酵酸源的混合物。0033本发明的发酵粉制剂与以往相同,还包含延伸产品的储存寿命的保存增强剂STORAGEENHANCINGAGENT。保存增强剂例如可为在发酵粉中经常使用的抗结剂。保存增强剂还防止碳酸氢钠产品与发酵酸源之间的反应保存增强剂在粉末状态下将二者有效地“分离”来阻止反应,并延长储存寿命。0034根据本发明的第3方式的发酵粉制剂中所包含的发酵酸源可为在以往的发酵粉中常用的发酵酸源。发酵酸源例如为酸式焦磷酸钠SAPP、一水焦磷酸钙MCP、无水磷酸一钙AMPC、或磷酸铝钠SALP。0035本发明的发酵粉制剂例如由。
29、28至32的碳酸氢钠、43重量至47重量的发酵酸源、及23重量至27重量的保存增强剂的混合物构成。0036保存增强剂例如可为低水分面粉。0037本发明的碳酸氢钠产品可用于必须进行膨松的熟食的制作中根据需要来添加发酵酸源。制作方法可完全依赖于以往的碳酸氢钠,并制作由碳酸氢钠产品构成而能够烹调食品的混合物,在混合物中混合碳酸氢钠产品后,烹调该混合物来制作食物。为了便于说明,以烹调为例,包含烤、炒、铁板烤、炸、或平底锅烹调。其中,本发明的碳酸氢钠产品根据需要来添加发酵酸源优选用于需要膨松的整个熟读过程。0038作为特定的例子,本发明的碳酸氢钠产品能够用于如蛋糕或松饼等饼干类的面包制作与发酵粉制剂同样。
30、地,与发酵酸源并用较为理想。这种情况下,若将碳酸氢钠产品例如发酵粉制剂所含有的产品导入面糊、面团或其他混合物,则能够通过以往的方法来制作。或者,还有代替发酵粉制剂完成品即由含有碳酸氢钠和发酵酸源的混合物形成的说明书CN104244739A5/25页10制剂,将碳酸氢钠产品和发酵酸源分别导入混合物的方法。本发明的碳酸氢钠产品的能够替代通常包含于配方中的盐即氯化钠的一部分或全部。若将本发明的碳酸氢钠产品用于饼干类的膨松代替以往的碳酸氢钠来使用,也可以代替盐来使用,则该饼干类的钠含量低于以往。例如,能够在维持优异的口感和味道的同时,将钠含量降低至25至50。0039本发明的碳酸氢钠产品由含有碳酸氢钠。
31、和水溶性有机物质的水性组成物制成,碳酸氢钠和有机物质两者均至少部分地溶解于水相。水性组成物在一定的条件下雾化,并使水分从雾化的水珠中蒸发来生产颗粒状的碳酸氢钠产品。0040有机物质本身在环境温度条件下应为固体状态的物质。该物质在15至35的温度范围内为固体状态较为理想,更优选在15至25的范围内为固体状态。其中,即使温度脱离上述范围,仍为固体的可能性较高。优选该有机物质在环境温度下溶解于水。适当的有机物质的示例参考上述内容。0041在本工序中使用的碳酸氢钠由至少95重量的碳酸氢钠形成即至少95重量为纯碳酸氢钠,更优选至少99重量,理想地为100重量除单晶以外。0042水性混合物本发明的碳酸氢钠。
32、产品的原料包括两者均至少部分溶解于水中的有机物质及碳酸氢钠。该混合物可为均匀的溶液,也可以是相对于碳酸氢钠饱和。或者,可为含有悬浮状态即未溶解状态的碳酸氢钠的悬浮液。在这种悬浮液中,水相相对于碳酸氢钠饱和。此外,在所述悬浮液中,有机物质通常完全溶解,因此只有碳酸氢钠成为固体悬浮物。当使用含有碳酸氢钠的悬浮液的混合物时,更有利于工序的商业实用化。其中,若使用悬浮液,则与使用碳酸氢钠完全被溶解的溶液时相比,碳酸氢钠产品包含相对少量的空心颗粒。如可从电子显微照片中观察到,“非空心固体”颗粒的粒度虽小于最初制作水性混合物时使用的碳酸氢钠,但显示出逐渐大于空心颗粒的倾向。0043水性混合物通常含有每1升。
33、水01至70G例如01至40G、01至50G、或01至60G的有机物质,例如,每1升水含有高达1000G的碳酸氢钠。更优选水性混合物含有每1升100至1000G的碳酸氢钠,尤其优选相同基准下含有400至700G。0044水相混合物的碳酸氢钠含量通常大大高于有机物质的含量。水性混合物中,碳酸氢钠与有机物质的重量比通常在51至501的范围,优选在51至351的范围,更优选在51至151的范围,尤其优选在81至121的范围。0045如上所述,本发明的碳酸氢钠产品在一定条件下将水性混合物雾化后,使水分从雾化的水珠中蒸发而生产。在蒸发步骤中,能够采用温度上升法例如50至100,优选为65至75。或者是,。
34、也能够利用热空气旋流效应HOTAIRCYCLONEEFFECT来使其蒸发。0046雾化步骤或蒸发步骤能够利用装备有以往的喷雾干燥装置,例如配备有旋转喷雾器、双流喷雾器、双流喷嘴、或高压喷嘴的装置来实施。当小批量生产碳酸氢钠产品时,适合瑞士步琪BUCHI小型喷雾干燥仪B290。在产品的商业生产中,还可使用丹麦尼露GEANIRO或荷兰施托克STORK的工业干燥机。0047产品的性质粒度范围、平均粒度、空心颗粒的比率等取决于适用于工序的条件的性质。因此,例如所有颗粒的粒度小于20M的产品利用均匀的水性混合物和步琪小型喷雾干燥仪B290来少量生产。通过该方法生产的产品的空心颗粒的比例相对较高。相反,使。
35、用包含以工业用喷雾干燥机例如尼露喷雾干燥机喷雾干燥的碳酸氢钠的悬浮液的水说明书CN104244739A106/25页11性混合物时,有使用空心颗粒的粒度相对较大,且比例相对较低的产品来进行生产的倾向。作为能够被改变以调整碳酸氢钠产品的性质的其他参数,可举出所使用的喷雾器的类型、喷雾器的速度、水性混合物中的固体含量、及喷雾干燥装置的流速。0048鉴于本发明的方法生产出含有空心颗粒的产品的事实,产品的堆积密度变得低于碳酸氢钠的起始物料。通常,产品的堆积密度在碳酸氢钠的起始物料的80至98的范围内。0049将碳酸氢钠产品例如利用尼露喷雾干燥机以工业规模进行生产时,最合适的方法是将含有碳酸氢钠产品的悬。
36、浮液的水性混合物含有溶解的碳酸氢钠饱和状态、及溶解的有机物质的水相在环境温度下制作后,将该水相混合物提供给喷雾干燥机。0050其中,当希望生产比能够以工业用喷雾干燥机制作的产品的粒度更小的碳酸氢钠产品时,研究人员发现了能够应用的另一技术。该技术包括如下步骤0051I通过使水溶液的温度不超过30的溶解过程,制作出在环境温度下为固体状态的水溶性有机物质的第1水溶液的步骤,所述水溶液含有每1升水01至40G的上述有机物质;0052II将在步骤I中制作的所述第1水溶液加热至50至65的范围的步骤;0053III将本质上较纯的碳酸氢钠至少95重量为较纯的碳酸氢钠除单晶,更优选为至少99重量,理想地为10。
37、0重量以每1升水最少为100G的量溶解于步骤II的所述第1水溶液来制作出第2水溶液,并且将所述水相维持在50至65的温度的步骤;及0054IV将所述第2水溶液雾化,并在50至70的温度中使水分从雾化的水珠中蒸发来形成由碳酸氢钠和所述有机物质形成的颗粒的步骤。0055发现在步骤I至III中定义的条件为能够含有未分解的碳酸氢钠且通过雾化和蒸发来生产所希望的小粒度产品的无发泡NONFOAMING均匀溶液所要求的条件。0056此外,若含有溶解的有机物质及溶解的碳酸氢钠的溶液的温度在雾化及蒸发之前跌落至小于50,则碳酸氢钠从溶液中析出,对希望产品的收率产生损失。若混合物的温度先于雾化及蒸发而超过60,则。
38、碳酸氢盐有可能分解成碳酸盐,并导致希望产品的纯度下降。0057为了从均匀溶液中获得所希望的小粒度产品,应在50至70的温度中实施使水分从在步骤IV中雾化的水珠蒸发的工序。若温度超过上限值,则碳酸氢钠分解成碳酸钠,产品的纯度下降,若低于下限值,则在蒸发阶段无法进行充分的干燥。0058为了实现本方法的步骤I,溶解步骤在水溶液不超过30的温度中实施。溶解在15至30的温度范围内发生,理想地为无需在工序中加热而在环境温度下发生。在步骤I中制作的第1水溶液含有每1升的水01至40G的有机物质。本发明的更优选的实施方式中,在相同的基准下,第1水溶液含有01至20G的有机物质,更优选含有8至20G。0059。
39、在本发明的步骤II中,第1水溶液被加热至50至65的温度范围,更优选为58至62,理想地为约60。0060在本发明的步骤III中加热的第1水溶液,每升溶解至少100克的本质上较纯的碳酸氢钠。更优选每升加热的第1水溶液溶解130至155G的碳酸氢钠。在进行说明书CN104244739A117/25页12该溶解步骤期间,水相维持在50至65的温度,更优选为58至62,理想地为约60。0061为了生产碳酸氢钠产品,在一定条件下将混合物雾化,并使水分从雾化的水珠中蒸发来生产所述颗粒状碳酸氢钠产品。水分的蒸发适合50至70的温度。若温度超过70,则意外导致碳酸氢钠的分解,若低于50,则无法进行适当的干燥。
40、。能够利用热空气旋流效应来蒸发水分。0062执行时,对于喷雾干燥装置的腔室内温度,能够通过测定腔室出口温度来进行监控。出口温度比腔室内部温度低几度,因此适合于获得内部温度的近似值。若将出口温度调整为50至65,则在步骤IV中将获得最佳结果。在该范围内的最佳温度随着所使用的喷雾干燥装置的种类而不同。例如,当采用步琪小型喷雾干燥仪B290时,将腔室的出口温度设定为55可获得优异的效果。0063关于本发明的方法,只要采用已详细叙述的上述条件即可获得维持了碳酸氢钠的纯度的产品。若使用该方法,将100苏打石结晶型的碳酸氢钠用作起始物料,能够生产将原本的碳酸氢钠的结晶结构作为苏打石而100维持的产品。进而。
41、,本方法的条件是生产具有后述物理特性及优点的产品所必需的条件。0064以下,参考下述实施例这些并不限定发明及附图来详细说明本发明。附图说明0065图1A和图1B分别是根据实施例1获得的碳酸氢钠产品的3000倍和5000倍的扫描电子显微照片。0066图2是市售的碳酸氢钠的100倍的扫描电子显微照片。0067图3是在实施例1中制作的碳酸氢钠的粒度分布。0068图4是根据实施例2比较例获得的产品的2000倍的扫描电子显微照片。0069图5是根据实施例2比较例获得的产品的X射线衍射光谱。0070图6是在实施例2比较例中使用的碳酸氢钠起始物料的X射线衍射光谱。0071图7是根据实施例3比较例获得的碳酸钠。
42、产品的1000倍的扫描电子显微照片。0072图8A和图8B分别是根据实施例4比较例获得的碳酸氢钾产品的1000倍和2000倍的扫描电子显微照片。0073图9是根据实施例9获得的碳酸氢钠产品的6000倍的扫描电子显微照片。0074图10是根据实施例10获得的碳酸氢钠产品的2500倍的扫描电子显微照片。0075图11示出实施例11的结果,是对由本发明的碳酸氢钠产品和市售的碳酸氢钠产生的二氧化碳的量进行比较的曲线图。0076图12表示根据实施例12的工序获得的纸杯蛋糕。0077图13是在实施例11中制作的碳酸氢钠的粒度分布。0078图14A和图14B是将在实施例11中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1。
43、500倍放大率的扫描电子显微照片。0079图15是在实施例12中制作的碳酸氢钠的粒度分布。0080图16A和图16B分别是在实施例12中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1000倍放大率的扫描电子显微照片。0081图17是在实施例13中制作的碳酸氢钠的粒度分布。说明书CN104244739A128/25页130082图18A和图18B是在实施例13中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1500倍放大率的扫描电子显微照片。0083图19是在实施例14中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0084图20A和图20B是在实施例14中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1000倍放大率的扫描电子显微照片。0085图21是在实。
44、施例15中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0086图22A和图22B是在实施例15中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1500倍放大率的扫描电子显微照片。0087图23是在实施例16中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0088图24A和图24B是在实施例16中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1500倍放大率的扫描电子显微照片。0089图25是在实施例17中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0090图26A和图26B是在实施例17中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1000倍放大率的扫描电子显微照片。0091图27是在实施例18中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0092图28A和图28B是在实施例18中制作的碳酸氢钠产品的5。
45、00倍和1500倍放大率的扫描电子显微照片。0093图29是在实施例19中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0094图30A和图30B是将在实施例19中制作的碳酸氢钠产品的500倍和1000倍放大率的扫描电子显微照片。0095图31是在实施例20中制作的硒碳酸氢钠的粒度分布。0096图32是在实施例20中制作的碳酸氢钠产品的500倍放大率的扫描电子显微照片。0097图33A和图33B分别表示在实施例20中制作的空心颗粒的2200倍和10000倍放大率的内部结构。0098图34A和图34B分别是在实施例21中制作的碳酸氢钠产品的250倍和2200倍放大率的电子显微照片。0099图35在实施例22中制作。
46、的碳酸氢钠产品的250倍放大率的扫描电子显微照片。0100图36在实施例23中制作的碳酸氢钠产品的250倍放大率的扫描电子显微照片。0101图37表示根据实施例21至23制作的碳酸氢钠产品的粒度分布。0102图38表示在实施例24至27中用于制作焙烤产品的碳酸氢钠产品的粒度分布。0103图39表示根据实施例24制作的巧克力蛋糕的样品。0104图40A和图40B表示根据实施例26制作的松饼的样品。具体实施方式0105实施例10106将20G的速溶胶BB阿拉伯树胶放入2升的锥形烧瓶中,并加入2000ML的去离子水在环境温度下、及磁性搅拌子MAGNETICFLEA。之后进行搅拌直到速溶胶溶解。将锥形。
47、烧瓶放置在加热板上,对于速溶胶的溶液,持续进行搅拌的同时将其加热至60的说明书CN104244739A139/25页14温度。0107向热溶液中加入利用X射线衍射已确定由不含任何非结晶材料的100的苏打石NAHCO3构成的290G的市售碳酸氢钠。进行搅拌直到碳酸氢钠全部溶解,同时将温度维持在60。0108在入口温度为100且如下设置的步琪小型喷雾干燥仪B290中,对热溶液进行喷雾干燥。01090110“泵”的值40相当于产品离开步琪小型喷雾干燥仪的干燥室时的55的温度。0111来自2升的产品收率为1930GM6225。0112I为了说明所获得的产品的性质,在图1A及图1B中分别示出1000倍及。
48、2000倍放大率的扫描电子显微照片。在附图的下方可以看到包括粒度不过几微米的大致椭圆形的空心颗粒的产品。0113为了将根据本实施例获得的产品的颗粒结构与市售的碳酸氢钠中的晶体的结构进行对比,在图2中示出100倍放大率的扫描电子显微照片。比较图1A1000倍的放大率与图2100倍的放大率,市售的碳酸氢钠晶体通常为长度100M的细长的模样,而图1A所示的颗粒为直径约10M的大致球形。0114产品的X射线衍射分析表明,其包括100的苏打石NAHCO3而完全不含有能够检测到的量的泡碱NATRON,NA2CO310H2O或泡碱NATRITE,NACO3。0115实施例2比较例0116除了将步琪小型喷雾干。
49、燥仪中的“泵”设定为相当于产品离开干燥仪的干燥室时的85的温度的30以外,其他重复实施例1的过程。这是使用于WO2009/133409的实施例中的设定。0117为了说明所获得的产品的性质,在图4中示出2000倍放大率的扫描电子显微照片。该照片中有两种类型的颗粒。较大且光滑的球体我们认为包括大体上在喷雾干燥过程中由碳酸氢钠的分解而生成的碳酸钠。另一种颗粒包括碳酸氢钠,但比图1所示的颗粒的外观更光滑,我们认为这是由于在这些颗粒中存在碳酸氢钠。0118利用X射线衍射进行分析可确定,产品含有49重量的苏打石、及51重量的非结晶材料碳酸钠。0119在图5中示出产品的X射线衍射光谱。为了进行比较,在图6中示出碳酸氢钠原料按来样计算的X射线衍射光谱。0120图6表示,碳酸氢钠原料具有显示高晶序且结晶尺寸较大100NM的轮廓鲜明的峰。另一方面,根据该实施例制作的样品图5所示的光谱具有由样品的较小的结晶尺寸和残余应力引起的较宽的峰。说明书CN104244739A1410/2。