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【摘 要】作为城市市容的“顽症”,口香糖残基处理一直是各地政府及环保部门头疼的问题。然而,目前国内外尚无系统的清除口香糖残基的方法。本文通过研究口香糖残基的溶解性,从而得出行之有效的清除方法。根据高聚物溶解溶胀理论,选用与口香糖胶基各成分溶度参数相近的有机溶剂进行溶解研究,同时设计筛选出最佳的试剂配比。
【关键词】口香糖残基,溶解,环境保护
随着经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,环境问题越来越受到人们的关注。口香糖因其具有预防龋齿,舒缓压力,集中注意力等的优点[1],越来越受到人们的欢迎,但是口香糖残基所带来的污染也越来越严重。2002年10月10日辽宁晚报报道的《口香糖残物正在“蛀蚀”沈城》的文章,2008年举办奥运会政府投入大量人力、物力和资金改善环境,无不昭示着人们对口香糖残基的痛恨,以及政府对处理口香糖残基的决心。然而,口香糖残基的铲除耗时费力,而且成本很高,禁止人们咀嚼口香糖也不是解决的最终办法。故而研制出快速、经济的口香糖残基处理办法刻不容缓。
一、口香糖的基本组成
口香糖的主要组成成分是胶姆基、蔗糖或其它甜味剂、乳化剂以及各种香料[2-4]。口香糖的各种甜味剂以及各种香料均是溶于水的,在人的咀嚼时会随着唾液的融合而逐渐被人体溶化并且吸收,因此历经人咀嚼后剩余的主要是口香糖中具有较强韧性的的胶基。口香糖的胶基粘性较强,不易于发生化学反应,要经过数百年才能自然分解,因此其是口香糖残基污染的最主要成分。
二、溶解法清除口香糖的研究
(一)口香糖残基成分
通过查阅大量的文献资料以及咨询相关人士,我们得知口香糖残基主要的成分为:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(即EVA树脂)、聚异丁烯、松香甘油酯、单硬酯酸甘油酯、微晶石蜡和碳酸钙。各成分摩尔比及重量比分别如表1所示。
上述数据显示,口香糖胶基的主要成分为聚乙烯、聚醋酸乙烯和聚异丁烯。
(二)溶剂的选择
根据高分子溶解理论,选用与口香糖胶基成分溶度参数相近的溶剂进行溶解实验。由表1可知,口香糖胶基中的主要成分为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚异丁烯,其余含量很少,对口香糖粘性的影响不大。故将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚异丁烯溶胀溶解即可消除口香糖粘性,达到清除口香糖的目的。根据Hildebrand公式和Hansen理论,所用溶剂的溶度参数δ及三个溶度参数δd、δp、δh分值也分别相近,发现正庚烷、乙苯、四氢呋喃和二氯甲烷的溶度参数及分值分别与聚乙烯、聚醋酸乙烯酯和聚异丁烯相近。
(三) 口香糖胶基的处理
将益达口香糖(若干个)咀嚼10 min,将口香糖的可溶成分如糖分等祛除,放置于洁净烧杯中,用去离子水浸泡24 h,然后用去离子水冲洗若干次,目的是清除残留的糖分以及因咀嚼而残留在口香糖上的唾液等物质。将口香糖放入烘箱中烘干半小时,取出后将其放入配好的溶剂中溶解并计时。
(四)溶剂的配比
针对口香糖胶基的性质及各成分所占比例,将上述溶剂分别按以下比例进行配比对口香糖残迹进行溶胀溶解实验。
三、实验结果及分析
将口香糖处理后,用表2的配比溶剂溶胀溶解口香糖残基,口香糖溶解所需的时间如下表所示:
由表3可知:环己烷的溶解效果比正庚烷的溶解效果好,丙酮溶解效果比乙苯好,四氢呋喃较其它几种溶剂溶解效果好。本实验中,溶解效果较好的为溶剂1、溶剂2、溶剂7,为4-5分钟。但较环己烷丙酮的毒性较大,故选溶剂10为清洗剂。
四、结论
正庚烷:丙酮:四氢呋喃=4:11:5和环己丙烷:酮:四氢呋喃=4:11:5与正庚烷:环己烷:四氢呋喃=4:11:5的溶解效果较好所需时间为4-5min。虽然所选溶剂均为低毒溶剂,但较丙酮,环己烷的毒性更低,故较理想的口香糖清除剂为正庚烷:环己烷:四氢呋喃。
本法清除口香糖的不足之处在于尽管所使用的溶剂毒性较低,当使用量较大时对环境的污染仍不可忽视,还需继续寻找可替代的溶剂。
参考文献:
翁靖一等。口香糖及其发展趋势和思考[J],食品工业科技,2011,(7): 440-446.
唐利.消除口香糖残迹[J].发明与创新.2003(6):9
王国军. 口香糖胶基的制备[J]. 食品工业. 1996(6): 14-16.
T.Bunczek,P.Mazzon,P.W.Urnezis,M.J.Greenberg,R.J.Yatka,L.C. Richey and A.II.Chapdelaine Chewing Gum Containing Polyglycerol Ester Trends in Food Science&Technology. 1997, 8(4):125-131.
項目来源:国家级大学生创新创业计划项目,项目编号:201410742039。
作者简介:向晴,女,1994年生,现就读于西北民族大学生命科学与工程学院。
【关键词】口香糖残基,溶解,环境保护
随着经济的高速发展,人民生活水平的不断提高,环境问题越来越受到人们的关注。口香糖因其具有预防龋齿,舒缓压力,集中注意力等的优点[1],越来越受到人们的欢迎,但是口香糖残基所带来的污染也越来越严重。2002年10月10日辽宁晚报报道的《口香糖残物正在“蛀蚀”沈城》的文章,2008年举办奥运会政府投入大量人力、物力和资金改善环境,无不昭示着人们对口香糖残基的痛恨,以及政府对处理口香糖残基的决心。然而,口香糖残基的铲除耗时费力,而且成本很高,禁止人们咀嚼口香糖也不是解决的最终办法。故而研制出快速、经济的口香糖残基处理办法刻不容缓。
一、口香糖的基本组成
口香糖的主要组成成分是胶姆基、蔗糖或其它甜味剂、乳化剂以及各种香料[2-4]。口香糖的各种甜味剂以及各种香料均是溶于水的,在人的咀嚼时会随着唾液的融合而逐渐被人体溶化并且吸收,因此历经人咀嚼后剩余的主要是口香糖中具有较强韧性的的胶基。口香糖的胶基粘性较强,不易于发生化学反应,要经过数百年才能自然分解,因此其是口香糖残基污染的最主要成分。
二、溶解法清除口香糖的研究
(一)口香糖残基成分
通过查阅大量的文献资料以及咨询相关人士,我们得知口香糖残基主要的成分为:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(即EVA树脂)、聚异丁烯、松香甘油酯、单硬酯酸甘油酯、微晶石蜡和碳酸钙。各成分摩尔比及重量比分别如表1所示。
上述数据显示,口香糖胶基的主要成分为聚乙烯、聚醋酸乙烯和聚异丁烯。
(二)溶剂的选择
根据高分子溶解理论,选用与口香糖胶基成分溶度参数相近的溶剂进行溶解实验。由表1可知,口香糖胶基中的主要成分为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚异丁烯,其余含量很少,对口香糖粘性的影响不大。故将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚异丁烯溶胀溶解即可消除口香糖粘性,达到清除口香糖的目的。根据Hildebrand公式和Hansen理论,所用溶剂的溶度参数δ及三个溶度参数δd、δp、δh分值也分别相近,发现正庚烷、乙苯、四氢呋喃和二氯甲烷的溶度参数及分值分别与聚乙烯、聚醋酸乙烯酯和聚异丁烯相近。
(三) 口香糖胶基的处理
将益达口香糖(若干个)咀嚼10 min,将口香糖的可溶成分如糖分等祛除,放置于洁净烧杯中,用去离子水浸泡24 h,然后用去离子水冲洗若干次,目的是清除残留的糖分以及因咀嚼而残留在口香糖上的唾液等物质。将口香糖放入烘箱中烘干半小时,取出后将其放入配好的溶剂中溶解并计时。
(四)溶剂的配比
针对口香糖胶基的性质及各成分所占比例,将上述溶剂分别按以下比例进行配比对口香糖残迹进行溶胀溶解实验。
三、实验结果及分析
将口香糖处理后,用表2的配比溶剂溶胀溶解口香糖残基,口香糖溶解所需的时间如下表所示:
由表3可知:环己烷的溶解效果比正庚烷的溶解效果好,丙酮溶解效果比乙苯好,四氢呋喃较其它几种溶剂溶解效果好。本实验中,溶解效果较好的为溶剂1、溶剂2、溶剂7,为4-5分钟。但较环己烷丙酮的毒性较大,故选溶剂10为清洗剂。
四、结论
正庚烷:丙酮:四氢呋喃=4:11:5和环己丙烷:酮:四氢呋喃=4:11:5与正庚烷:环己烷:四氢呋喃=4:11:5的溶解效果较好所需时间为4-5min。虽然所选溶剂均为低毒溶剂,但较丙酮,环己烷的毒性更低,故较理想的口香糖清除剂为正庚烷:环己烷:四氢呋喃。
本法清除口香糖的不足之处在于尽管所使用的溶剂毒性较低,当使用量较大时对环境的污染仍不可忽视,还需继续寻找可替代的溶剂。
参考文献:
翁靖一等。口香糖及其发展趋势和思考[J],食品工业科技,2011,(7): 440-446.
唐利.消除口香糖残迹[J].发明与创新.2003(6):9
王国军. 口香糖胶基的制备[J]. 食品工业. 1996(6): 14-16.
T.Bunczek,P.Mazzon,P.W.Urnezis,M.J.Greenberg,R.J.Yatka,L.C. Richey and A.II.Chapdelaine Chewing Gum Containing Polyglycerol Ester Trends in Food Science&Technology. 1997, 8(4):125-131.
項目来源:国家级大学生创新创业计划项目,项目编号:201410742039。
作者简介:向晴,女,1994年生,现就读于西北民族大学生命科学与工程学院。