具有抗氧化功能的食品用环保包装材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在人类文明的发展历程中，包装材料的使用与发展发挥着重要作用，其一方面推动者社会经济的发展和人类文明的进步，但另一方面又耗费着大量的资源及能源，并残留了大量的难以降解的废弃物，导致环境污染，威胁人类的健康与生存。在包装材料中，食品包装一直是发展最快的材料之一，随着人们生活水平的不断提高，对食品的安全意识越来越强，人们对食品包装材料的安全性要求也越来越高。
[0003]目前食品包装材料大部分采用聚苯乙烯等塑料为基材，采用不同的添加剂和工艺加工而成，但是它难以在自然环境中分解，用后成为废弃物堆积，成为城市生产生活环境的主要污染源之一，通常的处理方法是掩埋或焚烧，能源消耗大，又给环境带来了二次污染。在此背景下，绿色环保食品包装材料受到越来越多人的青睐。
[0004]食品包装材料在加工和使用过程中难免会遇到高温的考验，而材料在受热时存在着裂解、氧化、降解、变质的问题，因此，在食品包装材料的加工过程中须要加入抗氧化剂，如将合成抗氧化剂2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)添加入高密度聚乙烯(HDPE)中制得具有抗氧化性的包装材料，用以延长包装产品货架寿命。但目前合成抗氧化剂安全性问题存在较大的争议，因此采用安全性高的抗氧化剂制成抗氧化包装材料具有较大的实际意义。
【发明内容】
[0005]针对上述技术问题，本发明提供了一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，可延长包装产品的货架寿命而且天然、绿色环保，安全性高。
[0006]本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料:
[0007]淀粉55-65份、甘油15-18份、吐温202-5份、胶合物16-20份、抗氧化剂0.01-0.10份、丙二醇5-8份、柠檬酸1.0-1.5份、乙烯-丙烯酸甲酯35-45份、低密度聚乙烯50-60份。
[0008]进一步地，所述淀粉为木薯淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一种或两种以上，所选用的淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉。
[0009]进一步地，所述抗氧化剂为番茄红素或β -胡萝卜素或两者的混合物。
[0010]进一步地，所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为 1:0.6 ?0.8:1.5 ?1.8。
[0011]所述一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法包括以下步骤:
[0012]1、按上述要求称取所需原料；
[0013]2、抗氧化剂的预处理:将抗氧化剂加入至乳化剂吐温20中搅拌均匀，然后加入到预热至100?120°C的甘油中，充分搅拌溶解后降至室温，得处理后的抗氧化剂；
[0014]3、淀粉预糊化处理:淀粉中加入纯水使淀粉的含水量达到18?22%，加入至挤压膨化机内混合均匀完成预糊化；
[0015]4、将经步骤2和3处理后的的原料与其他原料充分混合后一起加入至双螺杆挤出机，于130?140°C下接枝共聚，接枝共聚时间5?30min，并于170?175°C下挤出造粒既得本包装材料。
[0016]本发明的优点:与现有技术相比，本发明的一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料在不含工业用抗氧化剂，采用食品级原料，对于食用产品的包装更具安全性；本发明的包装材料使用石油制品比例小，与淀粉类原料一起使用，具有更好的生物降解性，绿色环保。
【具体实施方式】
[0017]实施例1:一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料:淀粉55份、甘油15份、吐温202份、胶合物16份、抗氧化剂0.01份、丙二醇5份、柠檬酸1.0份、乙烯-丙烯酸甲酯35份、低密度聚乙烯50份。
[0018]所述淀粉为木薯淀粉，淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉；所述抗氧化剂为番茄红素；所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为 1:0.6:1.5o
[0019]本实施例中的一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法包括以下步骤:
[0020]1、按上述要求称取所需原料；
[0021]2、抗氧化剂的预处理:将抗氧化剂加入至乳化剂吐温20中搅拌均匀，然后加入到预热至100°C的甘油中，充分搅拌溶解后降至室温，得处理后的抗氧化剂；
[0022]3、淀粉预糊化处理:淀粉中加入纯水使淀粉的含水量达到18?22%，加入至挤压膨化机内混合均匀完成预糊化；
[0023]4、将经步骤2和3处理后的的原料与其他原料充分混合后一起加入至双螺杆挤出机，于130°C下接枝共聚，接枝共聚时间30min，并于170°C下挤出造粒既得本包装材料。
[0024]采用IS014855测得本实施例包装材料的生物降解率>60%，GB/040测得拉伸强度HMPa0
[0025]实施例2: —种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料:淀粉65份、甘油18份、吐温205份、胶合物20份、抗氧化剂0.10份、丙二醇8份、柠檬酸1.5份、乙烯-丙烯酸甲酯45份、低密度聚乙烯60份。
[0026]所述淀粉为甘薯淀粉、马铃薯淀粉的混合物，所选用的淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉；所述抗氧化剂为β -胡萝卜素；所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为1:0.8:1.8。
[0027]本实施例中的一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法同实施例1，其中步骤2中甘油的预热温度为120°C，步骤4中接枝共聚温度140°C，时间5min，挤出温度 175。。。
[0028]采用IS014855测得本实施例包装材料的生物降解率>65%，GB/040测得拉伸强度13MPa。
[0029]实施例3: —种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料:淀粉60份、甘油16份、吐温203份、胶合物18份、抗氧化剂0.05份、丙二醇6份、柠檬酸1.3份、乙烯-丙烯酸甲酯40份、低密度聚乙烯55份。
[0030]所述淀粉为马铃薯淀粉、麦类淀粉、藕淀粉、玉米淀粉的混合物，混合淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉；所述抗氧化剂为番茄红素与β-胡萝卜素的混合物；所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为1:0.7:1.6。
[0031]本实施例中的一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法同实施例1，其中步骤2中甘油的预热温度为110°c，步骤4中接枝共聚温度135°C，时间20min，挤出温度173°C。
[0032]采用IS014855测得本实施例包装材料的生物降解率>60%，GB/040测得拉伸强度12MPa0
[0033]实施例4:一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料:淀粉65份、甘油15份、吐温205份、胶合物16份、抗氧化剂0.10份、丙二醇5份、柠檬酸1.5份、乙烯-丙烯酸甲酯35份、低密度聚乙烯60份。
[0034]所述淀粉为木薯淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、藕淀粉、玉米淀粉的混合物，所选用的淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉；所述抗氧化剂为番茄红素；所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为1:0.6:1.8。
[0035]本实施例中的一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法同实施例1，其中步骤2中甘油的预热温度为120°C，步骤4中接枝共聚温度130°C，时间15min，挤出温度170°C。
[0036]采用IS014855测得本实施例包装材料的生物降解率>70%，GB/040测得拉伸强度12MPa0
[0037]实施例5: —种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料:淀粉57份、甘油16份、吐温204份、胶合物19份、抗氧化剂0.08份、丙二醇8份、柠檬酸1.1份、乙烯-丙烯酸甲酯45份、低密度聚乙烯58份。
[0038]所述淀粉为藕淀粉，淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉；所述抗氧化剂为胡萝卜素；所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为 1:0.8:1.5。
[0039]本实施例中的一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法同实施例1，其中步骤2中甘油的预热温度为115°C，步骤4中接枝共聚温度135°C，时间lOmin，挤出温度175°C。
[0040]采用IS014855测得本实施例包装材料的生物降解率>60 %，GB/040测得拉伸强度13MPa。
【主权项】
1.具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其特征在于，包含以下重量份比的原料:淀粉55-65份、甘油15-18份、吐温202-5份、胶合物16-20份、抗氧化剂0.01-0.10份、丙二醇5-8份、柠檬酸1.0-1.5份、乙烯-丙烯酸甲酯35-45份、低密度聚乙烯50-60份。
2.根据权利要求1所述的具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其特征在于，所述淀粉为木薯淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、藕淀粉、玉米淀粉中的一种或两种以上，所选用的淀粉经80目筛网过筛，选择目数大于80的淀粉。
3.根据权利要求1所述的具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其特征在于，所述抗氧化剂为番茄红素或胡萝卜素或两者的混合物。
4.根据权利要求1所述的具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其特征在于，所述胶合物为魔芋胶、黄原胶、大豆分离蛋白的混合物，三者的重量份比为1:0.6?0.8:1.5?1.8。
5.权利要求1-4任一所述的具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其制备方法包括以下步骤: (1)按重量份比称取所需原料； (2)抗氧化剂的预处理:将抗氧化剂加入至乳化剂吐温20中搅拌均匀，然后加入到预热至100?120°C的甘油中，充分搅拌溶解后降至室温，得处理后的抗氧化剂； (3)淀粉预糊化处理:淀粉中加入纯水使淀粉的含水量达到18?22%，加入至挤压膨化机内混合均匀完成预糊化； (4)将经步骤2和3处理后的的原料与其他原料充分混合后一起加入至双螺杆挤出机，于130?140°C下接枝共聚，接枝共聚时间5?30min，并于170?175°C下挤出造粒既得本包装材料。
【专利摘要】本发明公开了一种具有抗氧化功能的食品用环保包装材料，其包含以下重量份比的原料：淀粉55-65份、甘油15-18份、吐温202-5份、胶合物16-20份、抗氧化剂0.01-0.10份、丙二醇5-8份、柠檬酸1.0-1.5份、乙烯-丙烯酸甲酯35-45份、低密度聚乙烯50-60份；本发明还公开了包装材料的制备方法，包括抗氧化剂的处理、淀粉预糊化处理及接枝共聚、挤出处理等。本发明的包装材料在不含工业用抗氧化剂，采用食品级原料，对于食用产品的包装更具安全性；本发明的包装材料使用石油制品比例小，与淀粉类原料一起使用，具有更好的生物降解性，绿色环保。
【IPC分类】C08K5-053, C08L23-08, C08L23-06, C08K5-092, C08L89-00, C08L5-00, C08L3-02, C08K13-02
【公开号】CN104725672
【申请号】CN201510175135
【发明人】钱玉珠
【申请人】苏州靖羽新材料有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月14日