具調味功能的多孔碳材料及其製程的製作方法
2023-06-04 22:54:51 1
專利名稱：具調味功能的多孔碳材料及其製程的製作方法
技術領域：
本發明系有關於作為調味用的多孔碳材料，及該多孔碳材料的製程，以及一種以多孔碳材料進行調味的方法。
背景技術：
按，多孔碳材料中用量最大為活性碳，廣用於飲用水過濾、除臭和廢水處理，主要是應用其吸附功能，例如竹炭質地密緻多孔、比表面積大(1g竹炭達200-300m2)、吸附力強；因此，在應用上已開發許多竹炭利用的領域，例如活性炭材料竹炭以水蒸氣法活化處理後，具有均勻的細孔狀結構；室內環境調溼材料由於竹炭對水分的吸放的調節功能，可以抑制環境中溼度的上升，進而達到防止黴菌及微生物的繁殖；吸附異味材料竹炭對空氣中異味分子具有極大吸附能力，在房間、客廳、廁所、車子等空間放置竹炭，可除去臭味，淨化空氣；淨化水質材料利用竹炭強力的分子吸附特性，處理水中的有害與不純的物質，如自來水中的殘氯；土壤改良材料竹炭對二氧化碳的吸附性高，通常以粉碎狀埋置於土壤中，不腐爛，保水、透水、保肥性良好，可用來改良土壤性質，促進作物根系的良好發展。
多孔碳材料比表面積大，但目前的應用均僅限於利用其吸附功能，至今未見發展其應用於調味功能，亦未見對多孔碳材料提出特殊的製程。
發明內容
本發明係為解決飲品或食品在調味操作上之不便利性。
本發明亦為解決水溶性生物鹼尚未普遍應用於調味的問題。
本發明亦為解決目前未能利用水溶性生物鹼結合其它調味添加物以提供複方調味的問題。
本發明系一種具調味功能的多孔碳材料，其由含木質素材料經加熱碳化而形成為一特定型態的多孔載體，該多孔載體並分布有可釋出的水溶性生物鹼。
上述的含木質素材料系包括含纖維素20％-59％、半纖維素20％-35％、木質素20％-35％和礦物質1％-10％。
上述的特定型態為長條狀、塊狀或粉體之一。
上述的含木質素材料系選自下列之一竹子、杉木、松木、檜木。
上述的多孔載體系另填充有第二成分。
上述的第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物、醋、糖。
上述的鹼性物係為矽、鉀、鎂、鈉、鈣、鐵、鋁之氧化物、氫氧化物、碳酸氫鹽和碳酸鹽之一或其組合。
本發明亦系一種具調味功能的多孔碳材料的製程，其主要系將一具有特定形狀的含木質素材料經加熱處理，使之碳化形成一分布有水溶性生物鹼的具有複數孔隙的多孔載體。
上述的含木質素材料於加熱處理前系先施以成形加工。
上述的成形加工包括下列單一手段或其組合切割、去皮、研磨、切削、拋光、倒角、鑽孔、表面披覆。
上述的加熱處理包括煙燻預乾燥期(30-110℃)、升溫乾燥期(111-150℃)、碳化初期(151-275℃)、主要碳化期(276-550℃)、精煉期(551-950℃)。
上述的含木質素材料系一竹條。
上述的竹條於加熱處理前系先切成預設尺寸，並經表面去皮和拋光處理。
上述的加熱處理系在低氧氣下進行，並執行多階段加熱，並在每一階段維持一定的加熱時間。
上述的多階段加熱包括在30-110℃持溫2小時、111-150℃持溫4小時、151-275℃持溫7小時、276-550℃持溫15小時、551-950℃持溫8小時。
上述的完成多階段加熱後系進入冷卻期階段，其系將成品冷卻至適當溫度而完成者。
上述的含木質素材料為杉木條，其加熱處理的溫度系在720℃至2000℃。
上述的含木質素材料為竹條，其加熱處理系以3～10℃/分鐘的升溫速率，並在550℃至2000℃間持溫。
上述的至少另將一第二成分填載於多孔載體的複數孔隙中。
上述的第二成分填載於複數孔隙的方式包括吸附與浸浴。
上述的第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物、醋、糖。
上述的鹼性物係為矽、鉀、鎂、鈉、鈣、鐵、鋁的氧化物、氫氧化物、碳酸氫鹽和碳酸鹽之一或其組合。
本發明亦系一種具調味功能的多孔碳材料的製程，其主要系先將含木質素材料施以加熱處理，使之碳化形成一分布有水溶性生物鹼的具有複數孔隙的多孔載體，再施以成形手段使之成為一特定形狀。
上述的加熱處理包括煙燻預乾燥期(30-110℃)、升溫乾燥期(111-150℃)、碳化初期(151-275℃)、主要碳化期(276-550℃)、精煉期(551-950℃)。
上述的加熱處理系在低氧氣下進行，並執行多階段加熱，並在每一階段維持一定的加熱時間。
上述的多階段加熱包括在30-110℃持溫2小時、111-150℃持溫4小時、151-275℃持溫7小時、276-550℃持溫15小時、551-950℃持溫8小時。
上述的完成多階段加熱後系進入冷卻期階段，然後再施以成形加工手段。
上述的成形加工手段包括裁切、表面去皮、磨削和除屑。
上述的含木質素材料為杉木，其加熱處理之溫度系在720℃至2000℃。
上述的含木質素材料為竹材，其加熱處理系以3～10℃/分鐘的升溫速率，並在300℃至2000℃間持溫。
上述的至少另將一第二成分填載於多孔載體之複數孔隙中。
上述的第二成分填載於複數孔隙的方式包括吸附與浸浴。
上述之中第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物、醋、糖。
上述的鹼性物係為矽、鉀、鎂、鈉、鈣、鐵、鋁的氧化物和氫氧化物之一或其組合。
本發明亦系一種利用多孔碳材料進行調味的方法，主要系以具有水溶性生物鹼的多孔碳材料接觸待調味物，使水溶性生物鹼溶出至該待調味物。
上述的多孔碳材料系另填載有調味用的第二成分，且該第二成分系可溶出至待調味物。
本發明具有下列之功效1、植物體中的木質素，受熱分解出水溶性生物鹼成分，當與水溶液接觸時，鹼產生水合作用，而使此材料具有調整酸鹼度功能。
2、用於熱飲品的調味過程中，熱分解會使多孔碳材料形成大量大孔隙，此有利於調味過程水溶液快速進入孔隙內，與水溶性生物鹼反應並藉由此大孔隙迅速擴散至溶液中，將生物鹼以離子態帶離多孔碳，短時間即可完成調味。
3、生物鹼屬有益健康的天然產物，此製程所做的多孔碳材料亦為健康的調味品。
4、可進一步利用多孔碳材料為載體，吸附或浸浴所設計的第二調味成分，以填充成分進入多孔碳材料的孔隙內，以利在攪拌過程溶解，變化食品酸鹼度，形成複方調味。
5、調味配方預載於棒狀的多孔碳材料中，使攪拌與調味可以合一進行。
6、改變調味的操作型態，調味配方適量可以適量預載於多孔碳材料，調味時不會有過與不及的缺失。
圖1為本發明的多孔載體的平面示意圖；圖2為本發明的多孔載體橫剖A-A放大詳圖；圖3為本發明的多孔載體披覆套子之示意圖；圖4為本發明生物鹼在多孔碳內部的詳細照片。
主要組件符號說明1 多孔載體2 套子具體實施方式
本發明係為一種具調味功能的多孔碳材料，如圖1及圖2所示，其由長條狀的含木質素材料經加熱碳化而形成為一具有水溶性生物鹼的多孔載體1；該含木質素材料系包括含纖維素20％-59％、半纖維素20％-35％、木質素20％-35％和礦物質1％-10％，系選自下列材料之一竹子、杉木、松木、檜木。該多孔載體1的孔隙中具有調味用的第二成分，其第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物(係為矽、鉀、鎂、鈉、鈣、鐵、鋁的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽之一或其組合)、醋、糖。上述的長條狀的多孔載體1浸浴於含有第二成份的溶液中而使該第二成分得以附著於多孔載體1的孔隙中。又所述的多孔載體1除長條狀外，其它諸如塊狀、顆粒狀或粉體均屬可行的實施例。
本發明的一種具調味功能的多孔碳材料的製程，其主要系將一含木質素材料的竹條或杉木條先施以成形加工，包括1、切割將竹條或杉木條裁切成一特定長度，該長度宜適合攪拌為佳。
2、去皮以刨除方式除去竹條或杉木條的表皮。
3、研磨利用已裁切成型的竹條或杉木條彼此互磨或使用砂輪或砂紙進行研磨、拋光等程序，以使表面平滑；再輔以倒角的加工使其圓弧化(去毛邊)。
4、鑽孔可以但非必要於竹條或杉木條上施以鑽孔加工，以便成形後方便吊掛。
惟對於已具特定形狀的含木質素材料，例如竹筷，上述的成形加工手段系可省略，而直接以該具特定形狀的含木質素材料進行後述的多階段加熱處理。
成形之後，對竹條或杉木條施以多階段加熱處理，並在每一階段維持一定的加熱時間，其中竹條以3～10℃/分鐘的升溫速率加熱，並在550℃至2000℃間持溫，而杉木條的持溫溫度系在720℃至2000℃。前述的多階段加熱處理包括有煙燻預乾燥期(30-110℃)持溫2小時、升溫乾燥期(111-150℃)持溫4小時、碳化初期(151-275℃)持溫7小時、主要碳化期(276-550℃)15小時、精煉期(551-950℃)持溫8小時，各階段加熱處理均在低氧氣下進行，完成多階段加熱後系進入冷卻期階段，其系將成品冷卻至適當溫度(200℃以下皆有)，使之碳化形成一分布有水溶性生物鹼之多孔載體。該多孔載體的複數孔隙中另以吸附或浸浴方式填載有第二成分，該第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物(係為矽、鉀、鎂、鈉、鈣、鐵、鋁的氧化物、氫氧化物、碳酸氫鹽和碳酸鹽之一或其組合)、醋、糖。
如圖3所示，碳化的多孔載體1，其供握持處系可披覆一塑料膜或為套子2，以方便握拿使用。
本發明的一種具調味功能的多孔碳材料的製程，其主要系將一含木質素材料的竹材或杉木(松木、檜木可以相同條件處理)先施以加熱處理，並在每一階段維持一定的加熱時間，其中竹材以3～10℃/分鐘的升溫速率加熱，並在300℃至2000℃間持溫，而杉木(松木、檜木可以相同條件處理)的持溫溫度系在720℃至2000℃。前述的多階段加熱處理包括有煙燻預乾燥期(30-110℃)持溫2小時、升溫乾燥期(111-150℃)持溫4小時、碳化初期(151-275℃)持溫7小時、主要碳化期(276-550℃)15小時、精煉期(551-950℃)持溫8小時，各階段加熱處理均在低氧氣下進行。完成多階段加熱後系進入冷卻期階段，其系將成品冷卻至適當溫度(200℃以下皆可)，使之碳化形成一分布有水溶性生物鹼的多孔載體(多孔碳的實體如圖4所示)；之後再對該多孔載體施以成形加工，包括1、裁切將多孔載體切割成一特定長度，該長度宜適合攪拌為佳。
2、表面去皮以刨除方式除去多孔載體的表皮。
3、磨削利用已裁切成型的多孔載體彼此互磨或使用砂輪進行研磨、拋光等程序，以使表面平滑。
4、除屑去除毛邊。
又，該多孔載體的複數孔隙中另以吸附或浸浴方式填載有第二成分，該第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物(例如矽、鉀、鎂、鈉、鈣、鐵、鋁的氧化物、氫氧化物、碳酸氫鹽和碳酸鹽之一或其組合)、醋、糖。成形後的多孔載體，其供握持處系可披覆一塑料膜或套子，以方便握拿使用。
本發明的一種利用多孔碳材料進行調味的方法，主要系以具有水溶性生物鹼的多孔碳材料接觸待調味物，必要時輔以攪拌操作，使水溶性生物鹼溶出至該待調味物者，又，多孔碳材料系另填載有調味用的第二成分，且該第二成分系可溶出至待調味物。
權利要求
1.一種具調味功能的多孔碳材料，其特徵在於由含木質素材料經加熱碳化而形成為一特定型態的多孔載體，該多孔載體並分布有可釋出的水溶性生物鹼。
2.如權利要求1所述的具調味功能的多孔碳材料，其特徵在於其中含木質素材料系包括含纖維素20％-59％、半纖維素20％-35％、木質素20％-35％和礦物質1％-10％。
3.如權利要求1所述的具調味功能的多孔碳材料，其特徵在於其中多孔載體系另填充有第二成分。
4.如權利要求3所述的具調味功能的多孔碳材料，其特徵在於其中第二成分系選自下列之一或其組合咖哩、鹽、香料、鹼性物、醋、糖。
5.一種具調味功能的多孔碳材料的製程，其主要系將一含木質素材料經加熱處理，使之碳化形成一分布有水溶性生物鹼的具有複數孔隙的多孔載體。
6.如權利要求5所述的具調味功能的多孔碳材料的製程，其中含木質素材料於加熱處理前系先施以成形加工。
7.如權利要求5所述的具調味功能的多孔碳材料的製程，其中加熱處理包括煙燻預乾燥期(30-110℃)、升溫乾燥期(111-150℃)、碳化初期(151-275℃)、主要碳化期(276-550℃)、精煉期(551-950℃)，該加熱處理系在低氧氣下進行，並執行多階段加熱，該多階段加熱包括在30-110℃持溫2小時、111-150℃持溫4小時、151-275℃持溫7小時、276-550℃持溫15小時、551-950℃持溫8小時。
8.如權利要求5所述的具調味功能的多孔碳材料的製程，其中含木質素材料為竹條，其加熱處理系以3～10℃/分鐘的升溫速率，並在550℃至2000℃間持溫。
9.如權利要求5所述的具調味功能的多孔碳材料的製程，其中至少另將一第二成分填載於多孔載體的複數孔隙中。
10.一種具調味功能的多孔碳材料的製程，其主要系先將含木質素材料施以加熱處理，使之碳化形成一分布有水溶性生物鹼的具有複數孔隙的多孔載體，再施以成形手段使之成為一特定形狀。
11.如權利要求10所述的具調味功能的多孔碳材料的製程，其中加熱處理包括煙燻預乾燥期(30-110℃)、升溫乾燥期(111-150℃)、碳化初期(151-275℃)、主要碳化期(276-550℃)、精煉期(551-950℃)，其中加熱處理系在低氧氣下進行，並執行多階段加熱，並在每一階段維持一定的加熱時間，該多階段加熱包括在30-110℃持溫2小時、111-150℃持溫4小時、151-275℃持溫7小時、276-550℃持溫15小時、551-950℃持溫8小時。
12.一種利用多孔碳材料進行調味的方法，主要系以具有水溶性生物鹼的多孔碳材料接觸待調味物，使水溶性生物鹼溶出至該待調味物。
13.如權利要求12所述的利用多孔碳材料進行調味的方法，其中多孔碳材料系另填載有調味用的第二成分，且該第二成分系可溶出至待調味物。
全文摘要
本發明公開了一種具調味功能的多孔碳材料及其製程，其主要系由含木質素材料經加熱碳化而形成為一特定型態的多孔載體，該多孔載體並分布有可釋出的水溶性生物鹼，藉之使該多孔碳材料接觸待調味物，使水溶性生物鹼溶出至該待調味物中而進行調味。
文檔編號A23L1/22GK1973679SQ200610169020
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者王振興 申請人:三元生技股份有限公司