CN109536143B - 一种适用于高海拔环境的自发热产品及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于高海拔环境的自发热产品，包括发热剂，其特征在于，所述发热剂包括重量比为(0.8～1.2)：(0.03～0.07)：(2～5)的发热组分、缓释组分、引发组分；其中，发热组分按重量百分比包括：氢氧化钙10％～55％，碳酸盐9％～45％，活性金属物8％～45％，石墨2％～3％；缓释组分为高分子多聚糖；引发组分按重量百分比包括：丙三醇10％～40％，水60％～90％，其中，发热组分、缓释组分各原料混合后进行封装得到发热包，引发组分各原料混合后封装得到引发包。其能通过自身产生的高温蒸汽发热，达到食用、饮用、消毒等加热目的。
Description
技术领域
本发明属于自发热剂及其自加热食品的加热技术领域，具体涉及一种适用于高海拔地区的自发热产品及其制作方法。
背景技术
在日常生活中，现有的方便食品琳琅满目，种类繁多，但是这些方便食品一般都不带有自动加热装置，而大部分食品均在加热的状态下风味更佳；并且，有许多肠胃不好的人们遇到冷天不能食用低于体温的食品，因此对长期食用这些不带有自动加热装置的方便食品，会直接影响人们的身体健康。尤其是对于一些特殊人群，如军队野营拉练，边防哨所，民警执行任务，抗洪抢险，野外勘探考察，长途行驶，外出旅游，自驾游者等户外活动人员来讲，在无电源、火源、无明火、无炊事用具、严禁烟火的情况下要想对食品、物品高温加热或者是满足消毒需求是非常困难的。目前已经有自发热的物品出现，已有不少加热剂的制作方法及装置公布于世，如专利号200410012690.9，名称为《一种食品用自发热剂及其使用方法》，其配方成份由硅藻土、烧成硅藻土、焦粉、氯化纳、还原铁粉混合组成；专利号200610127120.3，名称为《一种多用途自发热袋》主要是利用焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦碳粉、活性炭、盐组成；专利号200710019637.5，名称为《一种自发热食品的制作方法》由氧化钙、电解铝粉及碱性金属物组成；上述现有专利的目的均是为加热食品、饮料和用于其它不能有明火加热的场合，其配方和制备方法在不同程度上各有一定的加热特点，在正常的野外作业环境下可以满足对食物加热的需求。在以上自发热体系中水是发热反应的引发剂，同时也是传热的媒质，而在高海拔地区，大气压低导致水的沸点较低，因此，上述的自发热配方产品，在高海拔地区都会出现体系温度仅在80度左右开始产生大量蒸汽，蒸汽的温度不高且蒸发速度极快，在反应后期，部分金属发热剂接触不到充足的水分无法充分反应，导致整体发热量下降，同时低温的水蒸汽也无法达到食物的有效加热。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种发热自发热产品，其适于高海拔地区使用，能通过自身产生的高温蒸汽发热，达到食用、饮用、消毒等加热目的。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种适用于高海拔环境的自发热产品，包括发热剂，所述发热剂包括重量比为(0.8～1.2)：(0.03～0.07)：(2～5)的发热组分、缓释组分、引发组分；其中，发热组分按重量百分比包括：氢氧化钙10％～55％，碳酸盐9％～45％，活性金属物8％～45％，石墨2％～3％；缓释组分为高分子多聚糖；引发组分按重量百分比包括：丙三醇10％～40％，水60％～90％，其中，发热组分、缓释组分各原料混合后进行封装得到发热包，引发组分各原料混合后封装得到引发包。
本发明提供的发热包，采用高分子聚糖作为缓释组分，当将各组分混合后，引发组分与发热组分发生反应并生成大量碳酸钙和高温，碳酸钙结块会阻碍内部金属与水接触，因此，本发明加入缓释剂，利用高分子聚糖的吸水性，可将引发组分中的水分迅速的分散到发热剂各个部分，同时，高分子聚糖在高温下载水溶胀并不断破坏体系结块，从而提高活性金属物的有效反应效率；本发明的引发剂采用丙三醇与水的混合物，通过丙三醇降低体系熔点，提高沸点，从而解决高海拔高寒地带气压低、水冻结无法有效加热的缺陷，且在提高沸点的同时也提高了蒸汽温度，丙三醇还能使蒸汽伴有甜香味，掩盖氢氧化钙与金属反应的异味。
优选的，所述缓释组分为褐藻酸钠、可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠中的至少一种
优选的，所述发热组分按重量百分比包括：氢氧化钙35％，碳酸盐45％，活性金属物18％，石墨2％。
优选的，所述活性金属物为铝粉、镁粉中的至少一种。
本发明还提供采用上述原料制作发热包的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量百分比分别称取各原料，备用；
步骤2、将发热组分的各原料粉碎成80～150目的粉粒后与缓释组分混合，将混合物进行封装得到发热包；
步骤3、将引发组分的各原料混合后进行封装得到引发包。
优化的，所述步骤2中采用从内向外依次设置的无纺布袋、不透气的包装袋将发热组分与缓释组分的混合物进行封存。
优化的，所述步骤3中采用不透水的包装袋将引发组分进行封存。
本发明的有益效果为：
(1)、本发明提供的发热包及其制作方法，其采用高分子聚糖作为缓释组分，利用高分子聚糖的吸水性，使引发组分中的水分迅速的分散到发热剂各个部分，提升发热效率，同时，高分子聚糖在高温下载水溶胀并不断破坏体系结块，从而提高活性金属物的有效反应效率；采用丙三醇与水的混合物作为引发剂，通过丙三醇降低体系熔点，提高沸点，从而解决高海拔高寒地带气压低、水冻结无法有效加热的缺陷，且在提高沸点的同时也提高了蒸汽温度，丙三醇还能使蒸汽伴有甜香味，掩盖氢氧化钙与金属反应的异味。
具体实施方式
实施例1
按照本发明提供的方法，本实施例提供一种适用于高海拔环境的自发热产品，按照重量百分比称取以下原料：氢氧化钙30％，碳酸盐35％，铝粉33％，石墨2％，混合后粉碎成100目的粉剂，每100克粉剂中加入40目的褐藻酸钠颗粒5g，混合后每70 克用无纺布袋封装，外用不透气的塑料袋包装得到发热包；将水120g和丙三醇30g混合后用不透水的包装袋包装得到引发包。
当需要用于加热食品和消毒时，先打开外包装塑料袋，将发热包外部的不透气的塑料袋包装除去后与引发组分混合后，3分钟内可产生120℃的热度，可达到充分加热和消毒的目的，模拟环境700百帕(即海拔3000米袋内)蒸汽最高温度可达104℃，蒸汽溢出时间可持续12分钟。
实施例2
按照本发明提供的方法，本实施例提供一种适用于高海拔环境的自发热产品，按照重量百分比称取以下原料：氢氧化钙35％，碳酸盐45％，镁粉18％，石墨2％，混合后粉碎成100目的粉剂，每100克粉剂中加入40目的羧甲基纤维素颗粒5g，混合后每 70克用无纺布袋封装，外用不透气的塑料袋包装得到发热包；将水120g和丙三醇30g 混合后，单独用不透水的包装袋包装得到引发包。
当需要用于加热食品和消毒时，先打开外包装塑料袋，将发热包外部的不透气的塑料袋包装除去后与引发组分混合后，1分钟内可产生130℃的热度，可达到充分加热和消毒的目的，模拟环境700百帕(即海拔3000米袋内)蒸汽最高温度可达110℃，蒸汽溢出时间可持续8分钟。
实施例3
按照本发明提供的方法，本实施例提供一种适用于高海拔环境的自发热产品，按照重量百分比称取以下原料：氢氧化钙30％，碳酸盐45％，铝粉18％和镁粉5％，石墨2％混合后粉碎成100目的粉剂，每100克加入40目的褐藻酸钠颗粒5g，混合后每70克用无纺布袋封装，外用不透气的塑料袋包装得到发热包；将水110g和丙三醇40g混合后，单独用不透水的包装袋包装得到引发包。
当需要用于加热食品和消毒时，先打开外包装塑料袋，将发热包外部的不透气的塑料袋包装除去后与引发组分混合后，2分钟内可产生130℃的热度，可达到充分加热和消毒的目的，模拟环境700百帕(即海拔3000米袋内)蒸汽最高温度可达104℃，蒸汽溢出时间可持续12分钟。
将上述实施例1至3制作的发热包进行发热测试并与市场上得到的普通发热包进行对比，其测试方法如下：
1、将待测发热包除去外部的不透气包装后置于饭盒内部，打开引发包将引发组分注入，开始计时；
2、将盛有250g冷水的容器置于饭盒内，封闭饭盒盖；
3、当有蒸汽溢出计时，蒸汽柱消失作为停止时间；
4、立即测量受热液体的温度。
在海拔16米，气压101kPa，环境温度为23℃的条件下进行上述测试，其测试结果如下：
| 编号 | 引发时间 | 持续时间 | 初始温度 | 最终温度 |
| 对照例 | 39秒 | 8分37秒 | 20℃ | 85℃ |
| 实施例1 | 36秒 | 12分14秒 | 20℃ | 94℃ |
| 实施例2 | 35秒 | 12分5秒 | 20℃ | 92℃ |
| 实施例3 | 35秒 | 11分58秒 | 20℃ | 93℃ |
在海拔2980米，气压70.8kPa，环境温度为5℃的条件下进行上述测试，其测试结果如下：
| 编号 | 引发时间 | 持续时间 | 初始温度 | 最终温度 |
| 对照例 | 46秒 | 5分38秒 | 5℃ | 52℃ |
| 实施例1 | 52秒 | 10分34秒 | 5℃ | 84℃ |
| 实施例2 | 55秒 | 10分17秒 | 5℃ | 82℃ |
| 实施例3 | 52秒 | 10分27秒 | 5℃ | 83℃ |
从上述对照实验可知，本实施例1至3中提供的自发热产品与市场上得到的普通发热包相比，其引发时间更短，持续时间更长，发热效果更好，其中，以实施例1中提供的自发热产品的各项性能最好，为最佳实施例。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (5)
1.一种适用于高海拔环境的自发热产品，其特征在于，包括重量比为(0.8～1.2)：(0.03～0.07)：(2～5)的发热组分、缓释组分、引发组分；其中，发热组分按重量百分比包括：氢氧化钙10％～55％，碳酸盐9％～45％，活性金属物8％～45％，石墨2％～3％，所述活性金属物为铝粉、镁粉中的至少一种；所述缓释组分为褐藻酸钠、可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠中的至少一种；引发组分按重量百分比包括：丙三醇10％～40％，水60％～90％，其中，发热组分、缓释组分各原料混合后进行封装得到发热包，引发组分各原料混合后封装得到引发包。
2.根据权利要求1所述的自发热产品，其特征在于，所述发热组分按重量百分比包括：氢氧化钙35％，碳酸盐45％，活性金属物18％，石墨2％。
3.一种制作权利要求1或2所述自发热产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按照重量百分比分别称取各原料，备用；
步骤2、将发热组分的各原料粉碎成80～150目的粉粒后与缓释组分混合，将混合物进行封装得到发热包；
步骤3、将引发组分的各原料混合后进行封装得到引发包。
4.根据权利要求3所述的制作自发热产品的方法，其特征在于，所述步骤2中采用从内向外依次设置的无纺布袋、不透气的包装袋将发热组分与缓释组分的混合物进行封存。
5.根据权利要求3所述的制作自发热产品的方法，其特征在于，所述步骤3中采用不透水的包装袋将引发组分进行封存。
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