CN111978618A - 一种抗氧化复合食品包装膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于包装材料技术领域，提供了一种抗氧化复合食品包装膜及其制备方法，该抗氧化复合食品包装膜包括以下按照重量份计的组分：聚乙烯80～120份、三元乙丙橡胶20～50份、硅酮5～15份、β‑胡萝卜素0.1～2份、酚类抗氧剂0.1～2份。本发明提供的抗氧化复合食品包装膜，通过在聚乙烯体系中添加气密性较好的三元乙丙橡胶，并使其在硅酮进行复配作用下，可以起到物理阻隔氧气的作用，以显著降低包装膜的透氧率，从而提高包装膜的抗氧化效果。
Description
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，尤其涉及一种抗氧化复合食品包装膜及其制备方法。
背景技术
在食品领域中，用于缓解脂质食品氧化变质的方法通过包括：直接往食品中添加抗氧化剂、使用抗氧化包装材料等。由于消费者更青睐于无添加的绿色食品，因此，相比于直接往食品中添加抗氧化剂的方法，使用抗氧化包装材料的方法来缓解食品氧化变质更有优势。
目前所采用的聚乙烯类抗氧化包装材料一般是采用在包装材料中添加或涂覆酚类抗氧剂，以达到抗氧化的目的。该类型的抗氧化包装材料虽然通过酚类抗氧剂捕捉自由基，可以起到一定的抗氧化作用，但是，其存在透氧率较高等问题，故其抗氧化效果还有待提高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种抗氧化复合食品包装膜，旨在解决背景技术中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种抗氧化复合食品包装膜，其包括以下按照重量份计的组分：聚乙烯80～120份、三元乙丙橡胶20～50份、硅酮5～15份、β-胡萝卜素0.1～2份、酚类抗氧剂0.1～2份。
作为本发明实施例的一个优选方案，所述抗氧化复合食品包装膜包括以下按照重量份计的组分：聚乙烯90～110份、三元乙丙橡胶30～40份、硅酮8～12份、β-胡萝卜素0.5～1.5份、酚类抗氧剂0.5～1.5份。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和/或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述抗氧化复合食品包装膜还包括以下按照重量份计的组分：填充料5～25份；所述填充料为纳米二氧化钛、硅藻土、蒙脱土中的至少一种。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述抗氧化复合食品包装膜还包括以下按照重量份计的组分：抗菌剂0.1～2份；所述抗菌剂为香草醛、银离子抗菌剂、甲壳素中的至少一种。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述抗氧化复合食品包装膜的制备方法，其包括以下步骤：
按照上述各组分的重量份，称取聚乙烯、三元乙丙橡胶、硅酮、β-胡萝卜素、酚类抗氧剂；
将三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并经超声分散，得到分散料；
将聚乙烯与分散料进行混合后，再与β-胡萝卜素、酚类抗氧剂进行混合，得到混合料；
在保护气氛下，将混合料进行熔融挤出造粒后，再经吹膜处理，得到所述抗氧化复合食品包装膜。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，熔融挤出造粒的温度为200～220℃。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，吹膜处理的温度为190～210℃。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的抗氧化复合食品包装膜。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述抗氧化复合食品包装膜的DPPH自由基清除率不低于92.3％，其氧气透过率不大于0.35cm3/(m2·24h)。
本发明实施例提供的一种抗氧化复合食品包装膜，通过在聚乙烯体系中添加气密性较好的三元乙丙橡胶，并使其在硅酮进行复配作用下，可以起到物理阻隔氧气的作用，以显著降低包装膜的透氧率，从而提高包装膜的抗氧化效果。另外，本发明还添加有β-胡萝卜素组分，β-胡萝卜素是有效的单线态氧淬灭剂，因而能起到抗氧化剂的作用，其反应机理为β-胡萝卜素与氧化性强的单线态氧反应，生成氧化性较低的三线态氧。此外，由于在三元乙丙橡胶和硅酮物理阻隔的作用下，使得包装膜内的环境处于低氧水平，而β-胡萝卜素在低氧条件下是更为有效的抗氧化剂，其能迅速与过氧化自由基反应，生成一个共振稳定的碳中心自由基，而不生成单线态氧，进而可以进一步提高包装膜的抗氧化效果。
具体实施方式
为下面将结合本发明实施例中，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯800g、三元乙丙橡胶200g、硅酮50g、β-胡萝卜素1g、酚类抗氧剂1g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散10min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为30kHz。
S3、将上述聚乙烯与分散料置于高速混合机中进行混合20min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂进行混合5min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为190℃，其挤出区的温度设定为200℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为190℃。
实施例2
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1200g、三元乙丙橡胶500g、硅酮150g、β-胡萝卜素20g、酚类抗氧剂20g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的等质量比混合物。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散30min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为50kHz。
S3、将上述聚乙烯与分散料置于高速混合机中进行混合40min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂进行混合15min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为210℃，其挤出区的温度设定为220℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为210℃。
实施例3
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯850g、三元乙丙橡胶250g、硅酮60g、β-胡萝卜素2g、酚类抗氧剂2g、填充料50g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；填充料为纳米二氧化钛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散10min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为30kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合20min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂进行混合5min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为190℃，其挤出区的温度设定为200℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为190℃。
实施例4
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1150g、三元乙丙橡胶450g、硅酮120g、β-胡萝卜素4g、酚类抗氧剂4g、抗菌剂1g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散30min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为50kHz。
S3、将上述聚乙烯与分散料置于高速混合机中进行混合40min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合15min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为210℃，其挤出区的温度设定为220℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为190℃。
实施例5
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1100g、三元乙丙橡胶400g、硅酮120g、β-胡萝卜素2g、酚类抗氧剂3g、填充料250g、抗菌剂20g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的等质量比混合物；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土、蒙脱土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛、银离子抗菌剂、甲壳素的等质量比混合物。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
实施例6
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯900g、三元乙丙橡胶300g、硅酮80g、β-胡萝卜素5g、酚类抗氧剂5g、填充料80g、抗菌剂4g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的等质量比混合物；填充料为硅藻土、蒙脱土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛、甲壳素的等质量比混合物。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
实施例7
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1100g、三元乙丙橡胶400g、硅酮120g、β-胡萝卜素15g、酚类抗氧剂15g、填充料120g、抗菌剂10g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的等质量比混合物；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛、银离子抗菌剂的等质量比混合物。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
实施例8
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1000g、三元乙丙橡胶350g、硅酮100g、β-胡萝卜素6g、酚类抗氧剂6g、填充料90g、抗菌剂8g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的等质量比混合物；填充料为纳米二氧化钛、蒙脱土的等质量比混合物；抗菌剂为银离子抗菌剂、甲壳素的等质量比混合物。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
实施例9
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1000g、三元乙丙橡胶350g、硅酮100g、β-胡萝卜素14g、酚类抗氧剂6g、填充料110g、抗菌剂9g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为硅藻土；抗菌剂为银离子抗菌剂。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
实施例10
该实施例提供了一种抗氧化复合食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1000g、三元乙丙橡胶350g、硅酮100g、β-胡萝卜素10g、酚类抗氧剂10g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到抗氧化复合食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
对比例1(相比于实施例10，缺少了β-胡萝卜素组分)
该对比例提供了一种食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1000g、三元乙丙橡胶350g、硅酮100g、酚类抗氧剂20g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
对比例2(相比于实施例10，缺少了酚类抗氧剂组分)
该对比例提供了一种食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1000g、三元乙丙橡胶350g、硅酮100g、β-胡萝卜素20g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并置于超声分散机中进行超声分散20min，得到分散料；其中，超声分散机的超声频率设定为40kHz。
S3、将上述聚乙烯、填充料与分散料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S4、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
对比例3(相比于实施例10，缺少了三元乙丙橡胶组分)
该对比例提供了一种食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1350g、硅酮100g、β-胡萝卜素10g、酚类抗氧剂10g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述聚乙烯、硅酮、填充料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S3、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
对比例4(相比于实施例10，缺少了硅酮组分)
该对比例提供了一种食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1100g、三元乙丙橡胶350g、β-胡萝卜素10g、酚类抗氧剂10g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶进行粉碎，接着将上述聚乙烯、填充料与粉碎后的三元乙丙橡胶置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S3、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
对比例5(相比于实施例10，缺少了三元乙丙橡胶和硅酮组分)
该对比例提供了一种食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1450g、β-胡萝卜素10g、酚类抗氧剂10g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述聚乙烯、填充料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S3、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
对比例6(相比于实施例10，采用了不同的制备方法)
该对比例提供了一种食品包装膜，其制备方法包括以下步骤：
S1、称取聚乙烯1000g、三元乙丙橡胶350g、硅酮100g、β-胡萝卜素10g、酚类抗氧剂10g、填充料100g、抗菌剂5g；其中，聚乙烯为市售的高密度聚乙烯，其分子量为10万；酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚；填充料为纳米二氧化钛、硅藻土的等质量比混合物；抗菌剂为香草醛。
S2、将上述称取的三元乙丙橡胶、硅酮、聚乙烯、填充料置于高速混合机中进行混合30min后，再加入β-胡萝卜素、酚类抗氧剂、抗菌剂进行混合10min，得到混合料。
S3、将双螺杆挤出机和高低压吹膜机置于充满氮气的空间中，接着，将上述混合料投入到上述双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，并经冷却干燥后，再投入到上述高低压吹膜机中进行吹膜处理，即可得到食品包装膜。其中，双螺杆挤出机可以采用市售的SY-6217-KZ型双螺杆挤出机，其进料区的温度设定为200℃，其挤出区的温度设定为210℃；高低压吹膜机可以采用市售的SY-6218-B型高低压吹膜机，其加热区中的连续保温段的温度设定为200℃。
实验例：
一、在相同的实验条件下，将上述实施例10以及对比例1～6制得的食品包装膜分别按照下述测试方法进行DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，1,1-二苯基-2-苦肼基)自由基清除率测试，其测试结果如表1所示。
S1、称取DPPH试剂3mg，用10mL的无水乙醇进行溶解，得到DPPH溶液，备用。
S2、取1g上述食品包装膜样品进行粉碎后，再分散于10mL的无水乙醇中，得到样品分散液，备用。
S3、取2mL的DPPH溶液和2mL无水乙醇进行混匀后，再置于517nm波长下测定其吸光度，记为A0；取2mL的DPPH溶液和2mL的上述样品分散液进行混匀后，再置于517nm波长下测定其吸光度，记为A1；取2mL无水乙醇和2mL的上述样品分散液进行混匀后，再置于517nm波长下测定吸光度，记为A2。
S4、根据A0、A1和A2的值，按照如下公式，即可计算得到食品包装膜的DPPH自由基清除率K：
K(％)＝[1-(A1-A2)/A0]×100％。
二、在相同的实验条件下，将上述实施例10以及对比例1～6制得的食品包装膜(均为0.1mm)分别按照标准《GB_T 19789-2005包装材料、塑料薄膜和薄片氧气透过性试验》的库仑计检测法进行氧气透过率测试，其测试结果如表1所示。
表1
| 测试项目 | DPPH自由基清除率 | 氧气透过率 |
| 单位 | ％ | cm<sup>3</sup>/(m<sup>2</sup>·24h) |
| 实施例10 | 92.3 | 0.35 |
| 对比例1 | 82.3 | 0.38 |
| 对比例2 | 85.5 | 0.37 |
| 对比例3 | 91.9 | 3.12 |
| 对比例4 | 90.8 | 3.09 |
| 对比例5 | 90.5 | 4.58 |
| 对比例6 | 91.2 | 1.56 |
从表1可以看出，由于硅酮本身可以起到物理阻隔氧气的作用，而且还能起到辅助分散三元乙丙橡胶的作用，因此，本发明实施例通过在聚乙烯体系中添加气密性较好的三元乙丙橡胶，并使其在硅酮进行复配作用下，可以起到物理阻隔氧气的作用，以显著降低包装膜的透氧率，从而提高包装膜的抗氧化效果。
另外，本发明还添加有β-胡萝卜素组分，β-胡萝卜素是有效的单线态氧淬灭剂，因而能起到抗氧化剂的作用，其反应机理为β-胡萝卜素与氧化性强的单线态氧反应，生成氧化性较低的三线态氧。此外，由于在三元乙丙橡胶和硅酮物理阻隔的作用下，使得包装膜内的环境处于低氧水平，而β-胡萝卜素在低氧条件下是更为有效的抗氧化剂，其能迅速与过氧化自由基反应，生成一个共振稳定的碳中心自由基，而不生成单线态氧，进而可以进一步提高包装膜的抗氧化效果。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种抗氧化复合食品包装膜，其特征在于，包括以下按照重量份计的组分：聚乙烯80～120份、三元乙丙橡胶20～50份、硅酮5～15份、β-胡萝卜素0.1～2份、酚类抗氧剂0.1～2份。
2.根据权利要求1所述的一种抗氧化复合食品包装膜，其特征在于，所述抗氧化复合食品包装膜包括以下按照重量份计的组分：聚乙烯90～110份、三元乙丙橡胶30～40份、硅酮8～12份、β-胡萝卜素0.5～1.5份、酚类抗氧剂0.5～1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种抗氧化复合食品包装膜，其特征在于，所述酚类抗氧剂为特丁基对苯二酚和/或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
4.根据权利要求1或2所述的一种抗氧化复合食品包装膜，其特征在于，所述抗氧化复合食品包装膜还包括以下按照重量份计的组分：填充料5～25份；所述填充料为纳米二氧化钛、硅藻土、蒙脱土中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种抗氧化复合食品包装膜，其特征在于，所述抗氧化复合食品包装膜还包括以下按照重量份计的组分：抗菌剂0.1～2份；所述抗菌剂为香草醛、银离子抗菌剂、甲壳素中的至少一种。
6.一种如权利要求1～5中任一项所述抗氧化复合食品包装膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照上述各组分的重量份，称取聚乙烯、三元乙丙橡胶、硅酮、β-胡萝卜素、酚类抗氧剂；
将三元乙丙橡胶进行粉碎后，再与硅酮进行混合，并经超声分散，得到分散料；
将聚乙烯与分散料进行混合后，再与β-胡萝卜素、酚类抗氧剂进行混合，得到混合料；
在保护气氛下，将混合料进行熔融挤出造粒后，再经吹膜处理，得到所述抗氧化复合食品包装膜。
7.根据权利要求6所述的一种抗氧化复合食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述步骤中，熔融挤出造粒的温度为200～220℃。
8.根据权利要求6所述的一种抗氧化复合食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述步骤中，吹膜处理的温度为190～210℃。
9.一种如权利要求6～8中任一项所述制备方法制得的抗氧化复合食品包装膜。
10.根据权利要求9所述的一种抗氧化复合食品包装膜，其特征在于，所述抗氧化复合食品包装膜的DPPH自由基清除率不低于92.3％，其氧气透过率不大于0.35cm3/(m2·24h)。
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|---|---|---|---|
| CN202010904499.4A Pending CN111978618A (zh) | 2020-09-01 | 2020-09-01 | 一种抗氧化复合食品包装膜及其制备方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN111978618A (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104725672A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-06-24 | 苏州靖羽新材料有限公司 | 具有抗氧化功能的食品用环保包装材料及其制备方法 |
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2020
- 2020-09-01 CN CN202010904499.4A patent/CN111978618A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104725672A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-06-24 | 苏州靖羽新材料有限公司 | 具有抗氧化功能的食品用环保包装材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 橡胶工艺原材料与装备简明手册编审委员会编著: "《橡胶工艺原材料与装备简明手册 原材料与工艺耗材分册》", 31 January 2019, 北京理工大学出版社 * |
| 聂鑫鑫: "透气性LDPE复合膜的制备与性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
| 胡法 等: "食品包装用聚乙烯中抗氧剂含量及迁移", 《塑料》 * |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |