CN115071233B - 包装材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包装材料及其制备方法，该包装材料用于包覆于待微波加热的食品外，包括基层，其中：基层中均布有用于吸波的羰基铁粉。本发明所提供的包装材料能够有效提高食品在微波环境下加热的温度的均匀性；本发明所提供的包装材料能够有效降低食品在微波环境加热下的失水率，并且利用本发明所提供的方法对羰基铁粉进行改性能够更大程度的降低食品在微波环境加热环境下的失水率。

Description

包装材料及其制备方法

技术领域

本发明涉包装技术领域，尤其涉及一种包装材料及其制备方法。

背景技术

微波炉通过交变的物理场对介电常数大或者极性较大的分子(如水分子)造成高频振动，从而摩擦产生热量来使食物温度升高，进而极大地缩短了烹饪时间。

然而，利用微波对食品进行加热存在如下缺陷：

1、因食品形状、食品材质的均匀度、微波均匀度等原因导致食品不同区域的温度不均匀。例如，利用微波加热面团过程中，面团的外部温度低于面团的内部温度。

2、微波使得水分子高频振荡而导致食品失水率较高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种包装材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种包装材料，其用于包覆于待微波加热的食品外，包括基层，其中：

基层中均布有用于吸波的羰基铁粉。

优选地，基层包括聚酰亚胺。

优选地，基层包括聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚醚酮酮中的任意一种。

优选地，包装材料还包括隔热层，隔热层位于基层的外侧。

优选地，隔热层为硅酸铝纤维或气凝胶毡。

本发明还公开了一种包装材料的制备方法，包括以下步骤：

S10：取一定量的聚酰亚胺粉溶于二氯甲烷，以制成聚酰亚胺/二氯甲烷混合液；

S20:取一定量的羰基铁粉溶于二氯甲烷，以制成羰基铁粉/二氯甲烷混合液；

S30：将聚酰亚胺/二氯甲烷混合液与羰基铁粉/二氯甲烷混合液进行混合，以制成聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液；

S40：将聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液注入模具中，并进行真空干燥，以获得膜状的包装材料。

优选地，所述羰基铁粉包括未改性的羰基铁粉或改性的羰基铁粉；

所述改性的羰基铁粉的制备方法包括以下步骤：

S101：将一定量的羰基铁粉、硬脂酸钙粉、乙醇以及去离子水进行混合；

S102:在将步骤S101所制成的混合液静止一定时间后，滤去上层清液；

S103：对滤去上层清液后的混合物进行真空干燥，以获得改性的羰基铁粉。

优选地，在进行步骤S30时，利用超声波对聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液中的羰基铁粉进行均匀分散。

优选地，在进行步骤S101时，利用超声波对混合液中的羰基铁粉进行均匀分散。

优选地，包装材料的制备方法还包括：

S50：将隔热膜涂布粘接到基层的外侧。

与现有技术相比，本发明公开的包装材料及其制备方法的有益效果是：

1、本发明所提供的包装材料能够有效提高食品在微波环境下加热的温度的均匀性。

2、本发明所提供的包装材料能够有效降低食品在微波环境加热下的失水率，并且利用本发明所提供的方法对羰基铁粉进行改性能够更大程度的降低食品在微波环境加热环境下的失水率。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明所提供的包装材料的截面结构示意图。

图2a为在微波加热环境下食品未进行任何包装时其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

图2b为在微波加热环境下食品在采用纯PI膜包装下其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

图2c至图2g为在微波加热环境下食品在采用本发明所提供的包装材料 (未改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％和30wt％) 下其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

图3为在相同的加热时间情况下，食品未进行任何包装与采用发明所提供的包装材料(未改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％和30wt％)进行包装的食品的失水率的曲线图。

图4a至图4e为在微波加热环境下食品在采用本发明所提供的包装材料 (改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％和30wt％)下其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

图5为在相同的加热时间情况下，食品未进行任何包装与采用发明所提供的包装材料(改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、15wt％、20wt％、25wt％和30wt％)进行包装的食品的失水率的曲线图。

附图标记：

1-基层；2-羰基铁粉；3-隔热层。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明的实施例公开了一种包装材料，如图1所示，该包装材料至少包括基层1，在本发明中，在基层1中均布羰基铁粉2，该羰基铁粉2具有吸收微波并将微波所携带的能量转化为热量的作用。

当将本发明所提供的包装材料包覆在食品外，并将该食品放置于微波炉进行微波加热时，微波炉所发出的微波一部分透过包装材料而进入食品内部以微波固有的方式对食品进行加热，而另一部分被包装材料中的羰基铁粉吸收，并将该部分微波转化成热量而使得包装材料发热，进而使得包装材料也对食品进行加热，而包装材料对食品这种加热方式使得食品的受热更加均匀。

本发明所提供的包装材料通过吸收微波而实现对食品的加热，进而使得食品的受热更加均匀。

制成基层1主体的材料可以有多种，例如，可以是聚酰亚胺，也可以是聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚醚酮酮。

在一些优选方案中，基层1的外侧还贴附有一层隔热层3，该隔热层3 一方面用于阻止在加热时热量向外扩散，另一方面用于避免从微波炉中取食物时因包装材料的外表温度过高而被烫伤。

本发明还公开了一种制备上述包装材料的方法，具体地，该方法包括：

取一定量的聚酰亚胺粉，将其溶于二氯甲烷中，在水浴加热的同时，利用电磁搅拌机搅拌以制成聚酰亚胺/二氯甲烷混合液。

取一定量的羰基铁粉，将其溶于二氯甲烷中，在水浴加热的同时，利用电磁搅拌机对进行搅拌以制成羰基铁粉/二氯甲烷混合液。

将聚酰亚胺/二氯甲烷混合液与羰基铁粉/二氯甲烷混合液进行混合，然后，利用超声波对混合中的羰基铁粉进行分散，且同时利用电磁搅拌机进行搅拌，以制成聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液。

将聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液注入模具中，并进行真空干燥，以获得包装材料的基层

将具有隔热作用的隔热膜附着于基层外。

上述的羰基铁粉可以是未改性的羰基铁粉，也可以为改性的羰基铁粉。

制备改性的羰基铁粉的步骤为：

取一定量的羰基铁粉和硬脂酸钙于烧杯中。硬脂酸钙的添加量为羰基铁粉质量的3wt％，再依次加入乙醇和去离子水；在水浴加热的同时，利用电磁搅拌机搅拌。

对混合物进行超声分散；在水浴加热的同时，利用电磁搅拌机搅拌。

混合物静置一段时间，将上层清液过滤。

对滤去上层清液后的混合物进行真空干燥，以获得改性的羰基铁粉。

申请人对食品使用了本发明所提供的包装材料所获得加热效果(包括温度的均匀度及失水率)与未使用本发明所提供的包装材料所得到的加热效果进行了实验对比。

应该说明：各实验过程所使用的食品均为：面粉与水以质量比2：1进行混合而制成的40克面团。

实验结果1

如图2a所示，图2a示出了在微波加热环境下食品未进行任何包装时其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

如图2b所示，图2b示出了在微波加热环境下食品在采用纯PI膜包装下其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

如图2c至图2g所示，图2c至图2g示出了在微波加热环境下食品在采用本发明所提供的包装材料(未改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、 15wt％、20wt％、25wt％和30wt％)下其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

从图2a至图2g可以看出：

未使用任何包装的食品以及采用了现有技术中的PI膜包装下的食品的内外温度差较大，尤其在加热10s-20s的时间区间。

采用了本发明所提供的包装材料进行了包装的食品的内外温度差在整个加热时间区域均较小；并且，随着包装材料中未改性的羰基铁粉质量分数的增大，食品的内外温度差在整个加热时间区间均变小。

实验结论1：

采用本发明所提供的包装材料进行包装的食品在被微波炉加热过程中，食品的内外温差较小，且随包装材料中未改性的羰基铁粉质量分数的增大，食品的内外温度差减小。

实验结果2

如图3所示，图3示出了在相同的加热时间情况下，食品未进行任何包装与采用发明所提供的包装材料(未改性的羰基铁粉的质量分数分别为 10wt％、15wt％、20wt％、25wt％和30wt％)进行包装的食品的失水率的曲线图。

从图3可以看出，未采用任何包装的食品在进行微波加热后的失水率大于采用了本发明所提供的包装材料进行包装的食品的失水率，然而，随着包装材料中未改性的羰基铁粉的质量分数的增加，食品的失水率几乎没有变化。

实验结论2：

采用本发明所提供的包装材料进行包装的食品的失水率小于未采用任何包装的食品的失水率，而包装材料中未改性的羰基铁粉的质量分数的变化不会影响食品的失水率。

实验结果3

如图4a至图4e所示，图4a至图4e示出了在微波加热环境下食品在采用本发明所提供的包装材料(改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、15wt％、 20wt％、25wt％和30wt％)下其内部温度、外部温度以及内外温度差随时间的变化曲线。

从图4a至图4e，并结合图2c至图2g可以看出：

若羰基铁粉在包装材料中的质量分数相同时，未改性的羰基铁粉对食品内外温度差的改善作用与改性的羰基铁粉对食品温度差的改善作用相同。

实验结论3：

在提高食品均匀度上，使用改性的羰基铁粉制备包装材料与使用未改性的羰基铁粉制备包装材料均可。

实验结果4

如图5所示，图5示出了在相同的加热时间情况下，食品未进行任何包装与采用发明所提供的包装材料(改性的羰基铁粉的质量分数分别为10wt％、 15wt％、20wt％、25wt％和30wt％)进行包装的食品的失水率的曲线图。

从图5可以看出，未采用任何包装的食品在进行微波加热后的失水率大于采用了本发明所提供的包装材料进行包装的食品的失水率；且相同质量分数下，采用的改性的羰基铁粉制备的包装材料包装的食品使得食品的失水率小于采用的未改性的羰基铁粉制备的包装材料包装的食品使得食品的失水率；并且，随着包装材料中改性的羰基铁粉的质量分数的增加，食品的失水率逐渐变小，尤其在改性的羰基铁粉的质量分水为30wt％，食品的失水率几乎为 0。

实验结论4：

利用改性的羰基铁粉制备的包装材料使得食品的失水率更小，且随着包装材料中改性的羰基铁粉的质量分数的增加，食品的失水率逐渐变小。

本发明所提供的包装材料及其制备方法的优势在于：

1、本发明所提供的包装材料能够有效提高食品在微波环境下加热的温度的均匀性。

2、本发明所提供的包装材料能够有效降低食品在微波环境加热下的失水率，并且利用本发明所提供的方法对羰基铁粉进行改性能够更大程度的降低食品在微波环境加热环境下的失水率。

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种包装材料的制备方法，所述包装材料用于包覆于待微波加热的食品外，其特征在于，包括以下步骤：

S10：取一定量的聚酰亚胺粉溶于二氯甲烷中，利用水浴加热的同时，利用电磁搅拌机进行搅拌以制成聚酰亚胺/二氯甲烷混合液；

S20: 取一定量的羰基铁粉溶于二氯甲烷中，利用水浴加热的同时，利用电磁搅拌机进行搅拌以制成羰基铁粉/二氯甲烷混合液；

S30：将聚酰亚胺/二氯甲烷混合液与羰基铁粉/二氯甲烷混合液进行混合，然后，利用超声波对混合后的混合液中的羰基铁粉进行分散，且同时利用电磁搅拌机进行搅拌以制成聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液；

S40：将聚酰亚胺/羰基铁粉/二氯甲烷混合液注入模具中，并进行真空干燥，以获得基层；

S50：将隔热层涂布粘接到基层的外侧，从而获得膜状的包装材料。

2.根据权利要求1所述的包装材料的制备方法，其特征在于，所述羰基铁粉包括未改性的羰基铁粉或改性的羰基铁粉；

所述改性的羰基铁粉的制备方法包括以下步骤：

S101：将一定量的羰基铁粉、硬脂酸钙粉、乙醇以及去离子水进行混合，利用超声波对混合液中的羰基铁粉进行均匀分散；

S102: 在将步骤S101所制成的混合液静置一定时间后，滤去上层清液；

S103：对滤去上层清液后的混合物进行真空干燥，以获得改性的羰基铁粉。

3.根据权利要求1所述的包装材料的制备方法，其特征在于，所述隔热层为硅酸铝纤维或气凝胶毡。