CN115233495B - 一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂，属于气味控制剂技术领域。其技术方案为：以100重量份的纸浆为基准，气味控制剂包含0.1‑1份香料、0.1‑1份定香剂、0‑1份增香剂。本发明的食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂使用的是食品级的香料、增香剂和定香剂，在保证食品安全性的同时，控制了本色浆自身的异味问题。

Description

一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂

技术领域

本发明涉及气味控制剂技术领域，具体涉及一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂。

背景技术

塑料回收率通常很低，由于许多类型的塑料不可回收，其中很大一部分最终变成了废物，废物进入海洋等自然资源，然后在食物链中出现。由于塑料可能需要超过500年的时间才能分解，而天然纤维纸仅用不到一年的时间便可分解，因此用天然纤维纸代替塑料更加环保。禁塑在全球范围内成为热潮，“以纸代塑”在各行业内的呼声越来越高，相关企业为了满足消费者的健康需求，纷纷开始推出纸制产品以代替塑料产品。目前包括纸在内的生物可降解材料价格依然居高不下，而对品牌和消费者来说，纸制材料在彰显产品高档形象方面也会存有一定局限性。虽然在某些领域，如化妆品行业，“以纸代塑” 的发展受到限制，但是对于食品行业来说，“以纸代塑”已经成为食品包装、外卖餐饮包装领域的发展趋势。

食品领域一直处于禁塑、限塑和以纸代塑的最前沿，尤其是在那些禁止使用塑料餐具并用木材或纸制品代替塑料餐具的地区。纸浆模塑制品的生产和应用契合了绿色制造理念，对减少环境污染意义重大。与传统的包装产品相比，纸浆模塑餐具以天然植物纤维作为原料，制成品本身还可以回收再利用或迅速自然降解，因此纸浆模塑制品的生产和使用对环境产生的影响非常小。

在不同的应用领域中，对于纸浆模塑制品性能的要求各有侧重。而这些相对特殊的要求，需要通过改变纸浆助剂的配方实现。目前相关助剂主要有增强产品强度和抗冲击能力、提高产品防潮防霉性能以及使产品具有防水防油功能的几类产品，根据纸浆模塑产品的不同使用场合，通常需要选择不止一种助剂，才能生产出满足要求的产品。目前纸浆模塑的生产企业一般是根据生产经验确定初步配方，而后通过粗略的中试进行验证来决定最终的生产方案。所以还不能对助剂使用进行精确的量化控制，也没有形成行业的标准。此外由于助剂大多是化工产品，因此助剂用量的控制对于保持纸浆模塑制品绿色环保、环境友好等特性非常重要。特别是对于一次性的纸浆餐具制品，还需要研究可降解、无毒和无异味的助剂等。这些都是目前纸浆模塑制品生产领域需要研究的重点内容。

为了实现更好的环保和食品安全性的目标，部分食品接触的纸浆模塑产品使用了本色浆，即使用了未经过漂白的纸浆来制造纸浆模塑产品。其特点是，此类产品在盛装常温食品时基本上没有异味，但是由于原料中的纸浆未经过漂白处理，制品在盛装温度大于50℃以上的食品时，往往会有类似制浆蒸煮过程中的异味，虽然这种异味并不会对食品安全性造成影响，但是会影响使用者的直观感受，并且这种异味不会因为采用不同种类、不同质量的、不同生产厂家的本色浆而减少。

本色浆不经过化学漂白处理，对于纸浆厂来说，纸浆得率较高而且环保压力较小，即有更好的经济效益；对于使用本色浆纸浆模塑的终端用户来说，产品本身作为食品接触材料上有更好的安全性。但本色浆的缺点是，在制浆过程中使用的化学品，特别是硫酸盐法制浆时，硫化的木质素等也有部分留在本色浆中，这些含硫的小分子木质素，未经过漂白去除，在较高的温度下会发生扩散迁移，进而形成令人不愉快的气味。目前，使用本色浆来制造纸浆模塑餐盒的终端用户大部分集中在欧洲，因为欧洲冷餐较多，所以高温的气味问题并不是欧洲终端市场关注的焦点。但后续国内会有更多的使用本色浆为原料的纸浆模塑产品，因此，找到一种可以安全有效控制本色浆为原料的纸浆模塑产品气味的气味控制剂就很重要了。

目前还没有文献或专利报道如何控制以本色浆作为原料的纸浆模塑制品的异味问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂，使用的是食品级的香料、增香剂和定香剂，在保证食品安全性的同时，控制了本色浆自身的异味问题。

本发明的技术方案为：

一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂，以100重量份的纸浆为基准，气味控制剂包含0.1-1份香料、0.1-1份定香剂、0-1份增香剂。

优选的，所述纸浆为本色针叶木浆、本色阔叶木浆、本色竹浆和本色甘蔗渣浆中的一种或多种，选择食品接触安全的材料范围，对纸浆性能无更多特殊要求。

优选的，所述香料为柑桔型香料、薄荷型香料、豆香型香料、奶香型香料和坚果型香料料中的一种或多种，具体香料可直接购买市购产品。

优选的，所述定香剂为苯甲酸钠或肉桂酸酯。

优选的，所述增香剂为乙基麦芽酚、鸡精和海藻酸钠中的一种或多种。

食品接触用本色纸浆餐具是通过吸浆成型、热压真空脱水和刀模裁切过程生产的，该过程可由全自动机或半自动机完成，都属于纸浆模塑领域常见的生产设备。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 本发明的食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂为首次提出，填补了该技术领域的空白。本发明的气味控制剂使用的是食品级的香料、增香剂和定香剂，在保证食品安全性的同时，控制了本色浆自身的异味问题。本发明首先根据本色浆的气味来源，即制浆过程中使用的化学品与纤维原料的化学反应，特别是碱和硫的反应，确定采取一种复配的方式，将可用于食品上的几种香料、增香剂和定香剂复配使用，同时，所选用的香料、增香剂和定香剂要兼顾可以中和碱性制浆条件带来的影响，也要有一定的与硫元素的络合性，即对蒸煮化学品有一定的固定作用，来改善本色浆食品餐具在高温条件下的异味问题。

2. 本发明的气味控制剂，不仅是通过增加香料的气味来掩蔽本色浆自身的气味，而且是增加了香料等物质与制浆过程中使用的物料进行中和、螯合，或与制浆过程中生成的降解的木质素等物质发生超分子作用，进而减少了降解的小分子物质的迁移扩散，实现了气味的控制。

3. 本发明的本色纸浆餐具的气味控制剂，可根据实际选用的本色浆的种类和制浆方法来调配香料和定香剂的种类和用量，且添加量均控制在可食用的安全范围内，保障了终端产品的食品安全性。同时，本发明对纸浆原料的适用范围广泛，对于本发明中使用的本色浆，当同时使用香料、增香剂和定香剂时，其总添加量在不高于本色浆总量的0.3%时，即可以满足气味等级≤3.5的标准。

4. 本发明的气味控制剂具有香料、增香剂和定香剂来源广泛、使用过程简单、不改变生产工艺、食品安全性好，异味控制有效、香料添加量少和适用的纸浆原料广泛的优点，符合食品接触的安全标准，从而获得工业化推广的前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1-4和对比例1-3的餐具的层间结合力测试结果，图中数据以对比例3为基准，即对比例3的层间结合力看作是100%，其他实施例和对比例的测试结果与其做比值。

图2是本发明实施例1-4和对比例1-3的餐具的拉伸强度测试结果，图中数据以对比例3为基准，即对比例3的拉伸强度看作是100%，其他实施例和对比例的测试结果与其做比值。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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。

本发明的食品接触用本色纸浆餐具的气味控制剂的使用方法如下：在生产食品接触用本色纸浆餐具时，首先制备本色浆的分散液，浆浓度在0.2-0.3%，游离度400-500cc。然后加入助留剂，15-20min分散均匀后，缓慢加入本发明气味控制剂的水溶液/分散液，最后根据需要，选择是否加入AKD防水剂等功能性助剂。然后按照常规的纸浆模塑的生产顺序：水下吸浆成型，热压干燥，刀模裁切制备终端产品。其中，温度对化学品的稳定性有一定影响，本发明中，热压温度控制为热压上模140-190℃，热压下模160-220℃。

实施例和对比例中未注明具体实验步骤或条件，均按照本领域的常规实验步骤的操作或条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂或仪器。

实施例1

食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色竹浆 30份

本色针叶木浆 30份

本色甘蔗渣浆 40份

柑桔型香料 0.1份

乙基麦芽酚 0.1份

苯甲酸钠 0.1份

助留剂Nalco 7607 0.1份。

本实施例的食品接触用本色纸浆餐具的气味控制剂的使用方法为：按照上述浆料配比碎浆，均匀后按照比例添加余下物料，其顺序依次为助留剂聚丙烯酰胺Nalco 7607、香料、增香剂和定香剂，每种物料添加的间隔控制在10min以上，过程中保持浆料的搅拌分散。之后浆料经过磨浆机至游离度450cc，稀释调节浆浓（即浆料的质量浓度）至0.25%，进入成型机。湿压上模温度160℃，下模温度190℃。

实施例2

实施例2与实施例1的区别之处在于：实施例2的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色竹浆 30份

本色针叶木浆 30份

本色甘蔗渣浆 40份

豆香型香料 1份

鸡精 1份

肉桂酸酯 1份

助留剂阳离子聚合氯化铝 0.3份。

实施例3

实施例3与实施例1的区别之处在于：实施例3的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色针叶木浆 40份

本色阔叶木浆 60份

奶香型香料 0.5份

海藻酸钠 1份

苯甲酸钠 1份

助留剂聚丙烯酰胺 0.3份。

实施例4

实施例4与实施例1的区别之处在于：实施例4的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色针叶木浆 40份

本色阔叶木浆 60份

坚果型香料 0.1份

苯甲酸钠 0.1份

助留剂改性淀粉 0.5份。

对比例1

对比例1与实施例1的区别之处在于：对比例1的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色竹浆 30份

本色甘蔗渣浆 70份

薄荷型香 0.1份

乙基麦芽酚 0.1份

助留剂硅溶胶 0.3份。

对比例2

对比例2与实施例1的区别之处在于：对比例2的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色竹浆 30份

本色甘蔗渣浆 70份

乙基麦芽酚 0.1份

苯甲酸钠 0.1份

助留剂硅溶胶 0.1份。

对比例3

对比例3与实施例1的区别之处在于：对比例3的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色竹浆 30份

本色甘蔗渣浆 70份

助留剂阳离子聚合氯化铝 0.3份。

对比例4

对比例4与实施例1的区别之处在于：对比例4的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色针叶木浆 40份

本色阔叶木浆 60份

助留剂改性淀粉 0.5份。

对比例5

对比例5与实施例4的区别之处在于：对比例5的食品接触用本色纸浆餐具由以下重量份的物质组成：

本色针叶木浆 40份

本色阔叶木浆 60份

坚果型香料 0.1份

助留剂改性淀粉 0.5份。

食品接触用本色纸浆餐具制造

根据目标设定的餐具的重量，先生产出含水量在60%-70%的湿胚，然后转移到热压成型机上制备出样品；将制备好的样品放在车间的环境中平衡水分24h，样品水分含量≤5%。

性能检测

本发明实施例1-4和对比例1-5的气味测试按照如下步骤进行：首先将平衡水分的餐具样品浸泡在70℃水中，用保鲜膜封口，10min后测评气味，按照气味等级标准，由两人共同测评，按表1标准进行评价。

表1 气味评价等级

等级	判断标准	等级	判断标准
				1	无异味	4	有刺激气味
2	稍有气味	5	强烈的刺激气味
				3	有气味，但不刺激	6	无法忍受的味道

取评价的平均值，≤3.5为合格样品，结果如表2所示。

表2 气味评价结果

由表2可见，与对比例1-5相比，加入气味控制剂之后的产品，气味等级会有改善。产品的气味等级与使用的香料、增香剂和定香剂的含量有直接关系，上述三者的使用量增加，气味等级就会降低。本色纸浆模塑制品的气味与制备的餐具的外形无关。气味与使用的本色浆的种类关系不大。

另外，也测试了香料、增香剂和定香剂对气味的影响，在三者同时使用时，气味控制的效果最明显；在双组分方案中，香料和定香剂同时使用表现出较好的效果，即实施例4的效果优于对比例1和对比例2。香料作为主要的气味控制剂，与定香剂复合，能增加对气味的控制，这点可以在实施例4和对比例5中有所体现。这可能是因为酚类结构为木质素的基本机构单元之一，定香剂与木质素的芳环结构之间形成Π--Π共轭效应，进而也有阻止小分子木质素碎片的迁移扩散效果。增香剂中存在着相对于制浆过程中形成的木质素或者木质素的硫化物等分子的反应活性基团，如氨基酸、羧酸和羟基等活性官能团，与之形成稳定的络合物，降低了小分子的迁移扩散，进而控制了异味的发生。

同时本发明也评价了餐具的相关物理性能，包括产品的层间结合力和拉伸强度，测试结果如图1和2所示。层间结合力测试采用仪器PY-H611来测定；拉伸强度采用PK-1902纸张抗张强度试验机进行。由测试结果可知，实施列1-4和对比例1-5的上述物理性能几乎没有变化，即加入的香料、定香剂、增香剂不会给产品的物理强度造成改变。

Claims (2)

1.一种食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂，其特征在于，以100重量份的纸浆为基准，气味控制剂包含0.1-1份香料、0.1-1份定香剂、0-1份增香剂；所述香料为柑桔型香料、薄荷型香料、豆香型香料、奶香型香料和坚果型香料中的一种或多种；所述定香剂为苯甲酸钠或肉桂酸酯；所述增香剂为乙基麦芽酚、鸡精和海藻酸钠中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的食品接触用本色纸浆模塑餐具的气味控制剂，其特征在于，所述纸浆为本色针叶木浆、本色阔叶木浆、本色竹浆和本色甘蔗渣浆中的一种或多种。

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