CN111154176A - 一种食品接触用组合物及食品接触制品 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品领域，具体涉及一种食品接触用组合物，其包含如下组分：数均分子量为1万～9万的聚丙烯20～28重量份，门尼粘度为10～50MU的POE 1.1～3重量份。本发明还涉及一种食品接触制品。本发明的食品包装制品和/或饮用吸管制品在低温环境下(例如‑20℃～‑10℃)运输或储存时不易破裂，且饮用吸管制品的硬度符合使用要求。

Description

一种食品接触用组合物及食品接触制品

技术领域

本发明属于食品领域，具体涉及一种食品接触用组合物，还涉及一种食品接触制品。

背景技术

目前，饮用吸管的材质一般为聚丙烯，但由于聚丙烯脆性大，在食品运输和储存过程中极易发生吸管破裂问题，容易产生划伤消费者或影响产品使用的后果。

为了改善饮用吸管材料的韧性，一些食品企业将聚丙烯/聚乙烯共混料用于制作饮用吸管。尽管聚丙烯/聚乙烯共混料制作的饮用吸管常温下韧性较好，但在寒冷地区或低温环境下(例如-18℃)运输或储存时，仍时常发生饮用吸管破裂的现象。

目前需研发一种在低温环境下运输或储存过程中不易发生破裂的饮用吸管。

发明内容

本发明提供了一种食品接触用组合物，由该组合物制得的食品包装和/或饮用吸管在低温环境下(例如-20℃～-10℃)运输或储存过程中不易发生破裂。在此基础上，本发明提供了一种食品接触制品。

本发明第一方面涉及一种食品接触用组合物，其包含如下组分：

数均分子量为1万～9万的聚丙烯20～28重量份(例如21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份)

门尼粘度为10～50MU的POE 1.1～3重量份(例如1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份、1.9重量份、2.1重量份、2.3重量份、2.7重量份、2.9重量份)。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述食品接触用组合物为食品包装用组合物和/或饮用吸管用组合物。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述聚丙烯为23～27重量份，优选为25重量份。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE为1.2～2.8重量份，优选为1.4重量份、1.8重量份或2.3重量份。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述聚丙烯的数均分子量为1.2万、2万、2.3万、2.5万、2.8万、3万、3.2万、3.5万、3.7万、4万、4.2万、4.4万、4.6万、5万、5.1万、5.3万、5.5万、5.7万、6万、6.5万、7万、7.4万、7.7万、8万、8.3万、8.7万或8.9万。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述聚丙烯的数均分子量为1.5万～8万。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE的门尼粘度为11MU、14MU、16MU、18MU、20MU、21MU、23MU、24MU、25MU、27MU、29MU、30MU、31MU、33MU、35MU、37MU、39MU、40MU、41MU、43MU、45MU、48MU、49MU。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE的门尼粘度为12～40MU。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述组合物还包含食品上可接受的辅料。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述食品上可接受的辅料包括但不限于食品用色母粒等。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述聚丙烯的分子量分布系数Mw/Mn为3～15，优选为5～13。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述聚丙烯的熔融指数为1～6g/10min，优选为1.5～4.5g/10min，例如1.2g/10min、1.7g/10min、2g/10min、2.4g/10min、2.8g/10min、3g/10min、3.3g/10min、3.7g/10min、4g/10min、4.2g/10min、4.4g/10min。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述聚丙烯的熔点为160℃～175℃，例如165℃、168℃、170℃、172℃、174℃。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE的分子量分布系数Mw/Mn为1～5，优选为2～3。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE的熔融指数为0.1～0.8g/10min，优选为0.3～0.6g/10min，例如0.2g/10min、0.4g/10min、0.5g/10min、0.7g/10min。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE的比重为0.4～1g/cm³，优选为0.6～0.9g/cm³，例如0.5g/cm³、0.55g/cm³、0.7g/cm³、0.8g/cm³、0.9g/cm³。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE中辛烯的质量百分含量≤40％，优选为10％～40％，例如20％、30％。

本发明第一方面的一些实施方式中，所述POE的门尼粘度通过门尼粘度仪测定。

本发明中，所述聚丙烯的数均分子量按照常规方法测定，可选自端基分析法、沸点升高法、冰点降低法、蒸气压渗透法、薄膜渗透压法、凝胶渗透色谱法(GPC)中的任一种，例如凝胶渗透色谱法(GPC)。

本发明中，所述POE的门尼粘度的测试方法为ASTM D1646，测试条件为ML 1+4，121℃，其中，M表示门尼，L表示用大转子，1表示预热1分钟，4表示转动4分钟，121℃表示试验温度。

本发明中，所述聚丙烯或POE的重均分子量按照常规方法测定，例如光散射法、凝胶色谱法、超速离心沉降速度法、小角X光衍射法。

本发明第二方面涉及一种食品接触材料，其由本发明第一方面所述的组合物制得。

本发明第二方面的一些实施方式中，所述食品接触材料通过共混所述组合物制得。

本发明第二方面的一些实施方式中，所述食品接触材料通过如下的步骤制得：

将本发明第一方面所述的组合物混合，熔融，过滤，得到食品接触材料；优选得到熔融态的食品接触材料。

本发明第二方面的一些实施方式中，混合的温度为常温。

本发明第二方面的一些实施方式中，熔融的温度为180℃～250℃，例如190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、235℃、240℃、245℃。

本发明第二方面的一些实施方式中，通过130目～200目的筛网进行过滤，例如140目、150目、160目、170目、180目、190目。

本发明第二方面的一些实施方式中，保持熔融温度进行过滤。

本发明第二方面的一些实施方式中，所述食品接触材料为食品包装材料和/或饮用吸管材料。

本发明第三方面涉及一种食品接触制品，其材料为本发明第二方面所述的食品接触材料。

本发明第三方面的一些实施方式中，所述食品接触制品为食品包装和/或饮用吸管。

本发明第三方面的一些实施方式中，所述饮用吸管的壁厚为0.1～0.38mm，优选为0.15～0.35mm，例如0.12mm、0.14mm、0.17mm、0.19mm、0.21mm、0.23mm、0.25mm、0.27mm、0.29mm、0.31mm、0.33mm、0.37mm。

本发明第三方面的一些实施方式中，所述饮用吸管的内径为3.3～7.6mm，优选为3.5～7.4mm，例如3.4mm、3.6mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、5mm、5.3mm、5.5mm、5.7mm、5.9mm、6.1mm、6.3mm、6.5mm、6.7mm、7mm、7.2mm、7.4mm、7.5mm。

本发明第三方面的一些实施方式中，所述饮用吸管通过如下的步骤制备：

将本发明第二方面所述的(熔融态)食品接触材料成型，冷却，得到饮用吸管。

本发明第三方面的一些实施方式中，通过螺杆挤出机成型。

本发明第三方面的一些实施方式中，浸入24℃～35℃水中进行冷却。

本发明第四方面涉及一种带包装的食品，包括食品、食品包装以及本发明第三方面所述的饮用吸管。

本发明第四方面的一些实施方式中，所述食品包装为本发明第三方面中所述的食品包装。

本发明第四方面的一些实施方式中，所述食品为饮品。

本发明第五方面涉及本发明第一方面所述的组合物或本发明第二方面所述的食品接触材料在制作食品接触制品中的应用。

本发明第五方面的一些实施方式中，所述食品接触制品为食品包装和/或饮用吸管。

本发明第五方面的一些实施方式中，所述饮用吸管的壁厚为0.1～0.38mm，优选为0.15～0.35mm，例如0.12mm、0.14mm、0.17mm、0.19mm、0.21mm、0.23mm、0.25mm、0.27mm、0.29mm、0.31mm、0.33mm、0.37mm。

本发明第五方面的一些实施方式中，所述饮用吸管的内径为3.3～7.6mm，优选为3.5～7.4mm，例如3.4mm、3.6mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、5mm、5.3mm、5.5mm、5.7mm、5.9mm、6.1mm、6.3mm、6.5mm、6.7mm、7mm、7.2mm、7.4mm、7.5m。

本发明中，所述饮品包括但不限于水、奶、酸奶、饮料、豆浆、茶。所述饮料包括但不限于乳酸菌饮料、果汁、碳酸饮料、咖啡饮料、茶饮料、含酒精饮料、果味饮料、运动型饮料。

本发明中，如无特别说明，其中：

术语“食品接触材料”是指在正常使用条件下，各种已经或预期可能与食品接触、或其成分可能转移到食品中的材料。包括但不限于食品生产、加工、包装、运输、贮存、销售和使用过程中用于食品的包装材料、工具材料、容器材料等。

术语“食品接触制品”是指在正常使用条件下，各种已经或预期可能与食品接触、或其成分可能转移到食品中的制品；包括但不限于食品生产、加工、包装、运输、贮存、销售和使用过程中用于食品的包装、容器、工具和设备等。

术语“门尼粘度”又称转动(门尼)粘度，反映聚合物的分子量高低及分子量分布范围宽窄。门尼粘度高，其分子量高、分布范围宽；门尼粘度低，其分子量低，分布范围窄。

术语“共混”是指将两种或两种以上的原料通过各种方法混合得到的材料，以求改进材料性能或寻求材料的新特性。混合的方法主要包括机械法、溶液法、胶乳法等。

术语“POE”是聚烯烃弹性体的简称，一种乙烯-辛烯共聚物，其辛烯质量百分含量大约≤40％，具有优异的流动特性。

术语“聚丙烯”是由丙烯单体聚合而制得的一种热塑性树脂，无毒、无味，密度小，强度、硬度和耐热性均优于低压聚乙烯，具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，

本发明取得了如下的至少一项有益效果：

1、本发明食品接触用组合物制得的食品包装和/或饮用吸管制品在低温环境下(例如-20℃～-10℃)运输或储存过程中不易发生破裂。

2、本发明饮用吸管制品的硬度符合使用要求。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如下的实施例和对比例所使用材料为：

PP的数均分子量为2.3万～5.5万，分子量分布系数Mw/Mn为5～13，熔融指数为1.5～4.5g/10min，熔点为160℃～175℃。

POE的门尼粘度为33MU(测试方法ASTM D1646；测试条件ML1+4，121℃)，分子量分布系数Mw/Mn为2～3，熔融指数为0.5g/10min(测试方法ASTM D1238)，比重为0.6～0.9g/cm³，其中，辛烯的质量百分含量约为20％～30％。

实施例1吸管1的制备

将PP粒子和POE以25:1.4重量比通过吸料机输送进入混料设备中，在常温下混合，得到混合料。将混合料送入螺杆挤出机内，加热至235℃熔融，得到熔融物料，再通过压力使熔融物料经150目以上筛网过滤，然后由管状模具挤出成型，经24℃～35℃水冷却，再经加工末端切断，得到吸管1，吸管1的壁厚为0.2±0.02mm、内径为3.8±0.2mm，保存12小时后包装供使用。

实施例2吸管2的制备

将PP粒子和POE以25:1.8重量比通过吸料机输送进混料设备中，在常温下混合，得到混合料。将混合料送入螺杆挤出机内，加热至235℃熔融，得到熔融物料，再通过压力使熔融物料经180目筛网过滤，然后通过管状模具挤出成型，经24℃～35℃水冷却，再经加工末端切断，得到吸管2，吸管2的壁厚为0.25±0.0mm、内径7.1±0.2mm，保存12小时后包装供使用。

实施例3吸管3的制备

将PP粒子和POE以25:2.3的重量比通过吸料机输送进混料设备中，在常温下进行混合，得到混合料。将混合料送入螺杆挤出机内，加热至235℃熔融，得到熔融物料，再通过压力使熔融物料经180目筛网过滤，然后通过管状模具挤出成型，经24℃～35℃水冷却，再经加工末端切断，得到吸管3，吸管3的壁厚为0.3±0.02mm、内径为5.9±0.2mm，保存12小时后包装供使用。

对比例1吸管A的制备

将实施例1中原料全部换成PP粒子，其余与实施例1相同，得到壁厚为0.2±0.02mm、内径为3.8±0.2mm的吸管A，保存12小时后包装供使用。

对比例2吸管B的制备

将实施例1中PP粒子和POE的重量比替换为25:4，其余与实施例1相同，得到壁厚为0.2±0.02mm、内径为3.8±0.2mm的吸管B。

对比例3吸管C的制备

将实施例1中PP粒子和POE的重量比替换为25:1，其余与实施例1相同，得到壁厚为0.2±0.02mm、内径为3.8±0.2mm的吸管C。

对比例4吸管D的制备

将实施例1中POE替换为PE，其中，PE的数均分子量和分子量分布系数与实施例1中的POE近似，其余与实施例1相同，得到壁厚为0.2±0.02mm、内径为3.8±0.2mm的吸管D。

实验例1抗冲击性实验

(1)将吸管1-3、吸管A-D在室温环境中在测试高度为200mm情况下，用200g砝码自由落体冲击吸管产品，每种吸管测试20支，计算没破裂的吸管数目，统计合格率，结果见表1。

(2)将吸管1-3、吸管A-D在-13℃冰箱内冷却4小时，取出到室温环境后30s内，在测试高度为200mm情况下用200g砝码自由落体冲击吸管产品，每种吸管测试20支，计算没破裂的吸管数目，统计合格率，结果见表1。

(3)将吸管1-3、吸管A-D在-18℃冰箱内冷却内4小时，取出到室温环境后30s内，在测试高度为200mm情况下用200g砝码自由落体冲击吸管产品，每种吸管测试20支，计算没破裂的吸管数目，统计合格率，结果见表1。

表1

	合格率(室温)	合格率(-13℃)	合格率(-18℃)
				吸管1	90％	87％	85％
吸管2	95％	91％	88％
				吸管3	100％	94％	91％
吸管A	26％	14％	8％
				吸管B	100％	98％	93％
吸管C	85％	80％	67％
				吸管D	70％	62％	45％

由表1可知，PP制作的吸管A、吸管C以及采用PP/PE共混料制作的吸管D在-13℃、-18℃环境下破裂情况严重，而本发明吸管不易在-13℃、-18℃环境下发生破裂，合格率在85％以上。吸管B在-13℃、-18℃环境下也不容易破裂。

实验例2硬度测试

由5名专业评测人员对吸管1-3、吸管B、D进行硬度测试。

测试方法：将吸管在-18℃冰箱内冷却内4小时，取出到室温环境后的30s内，模拟消费者用吸管去扎包装体上由PE膜与铝箔复合制得的吸管孔，每种吸管测试100个。如能扎破吸管孔，吸管头部不弯折，则视为合格；如没能扎破吸管孔，吸管头部明显弯折，均视为不合格；计算合格率。

结果见表2。

表2

	合格率
		吸管1	100％
吸管2	98％
		吸管3	95％
吸管B	65％
		吸管D	91％

由表2可知，吸管B难以扎破吸管孔，吸管头部弯折严重，而本发明吸管能够扎破吸管孔且吸管头部未发生明显弯折。吸管D也较容易扎破吸管孔。

综合以上实验可知，本发明吸管不易在-13℃、-18℃环境下发生破裂，且易扎破吸管孔，吸管头部无明显弯折，满足使用要求。而PP制作的吸管A、吸管C以及采用PP/PE共混料制作的吸管D在-13℃、-18℃环境下破裂情况严重，而且，吸管B难以扎破吸管孔，吸管头部弯折严重，均不符合使用要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种食品接触用组合物，其包含如下组分：

数均分子量为1万～9万的聚丙烯 20～28重量份

门尼粘度为10～50MU的POE 1.1～3重量份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚丙烯为23～27重量份，优选为25重量份。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述POE为1.2～2.8重量份，优选为1.4重量份、1.8重量份或2.3重量份。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚丙烯的数均分子量为1.5万～8万。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述POE的门尼粘度为12～40MU。

6.根据权利要求1所述的组合物，其还包含食品上可接受的辅料。

7.一种食品接触材料，其由权利要求1至6中任一项所述的组合物制得；

优选地，所述食品接触材料通过共混所述组合物制得；

优选地，所述食品接触材料通过如下的步骤制得：

将所述组合物混合，熔融，过滤，得到食品接触材料；

更优选地，混合的温度为常温；

更优选地，熔融的温度为180℃～250℃；

更优选地，通过130目～200目的筛网进行过滤。

8.一种食品接触制品，其材料为权利要求7所述的食品接触材料；

优选地，所述食品接触制品为食品包装和/或饮用吸管；

更优选地，所述饮用吸管的壁厚为0.1～0.38mm，进一步优选为0.15～0.35mm；

更优选地，所述饮用吸管的内径为3.3～7.6mm，进一步优选为3.5～7.4mm。

9.一种带包装的食品，包括食品、食品包装以及权利要求8所述的饮用吸管；

优选地，所述食品包装为权利要求8所述的食品包装；

优选地，所述食品为饮品；

更优选地，所述饮品选自水、奶、酸奶、饮料、豆浆、茶中的至少一种。

10.权利要求1至6中任一项所述的组合物或权利要求7所述的食品接触材料在制作食品接触制品中的应用；

优选地，所述食品接触制品为食品包装和/或饮用吸管；

更优选地，所述饮用吸管的壁厚为0.1～0.38mm，进一步优选为0.15～0.35mm；

更优选地，所述饮用吸管的内径为3.3～7.6mm，进一步优选为3.5～7.4mm。