一种抗光氧化的复合包装膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗光氧化的复合包装膜及其制备方法和应用，属于食品包装技术领域。所述复合包装膜包括外层膜和内层膜，所述外层膜包含基材和光阻隔材料；所述内层膜包含基材、色素和护色剂。外层膜中添加有光阻断材料，有效屏蔽280～470nm的可见光，内层膜添加有红色素，有效屏蔽620nm以上可见光，同时清除包装内部环境中的氧气，可应用于易受光氧化影响富含甾醇的食物、化妆品、保健品、生物制品中。本发明专利技术针对甾醇光氧化的发展路径，提供了一种提高植物甾醇光氧化稳定性的方法，利用复合包装膜的基础上配合使用复合抗氧化剂，阻断甾醇发生光氧化的链式反应，本发明专利技术具有较好的应用前景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种抗光氧化的复合包装膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及食品包装
，具体涉及一种利用抗光氧化的复合包装膜以提高植物甾醇光氧化稳定性的方法。

技术介绍

[0002]植物甾醇(PS)，是以游离状态或与脂肪酸和糖等结合的状态存在的一种功能性成分，广泛存在于蔬菜、水果等各种植物的细胞膜中。甾醇类化合物，具有多种对人体有益的生理功能，研究发现，植物固醇有降低血液胆固醇、防治前列腺肥大、抑制肿瘤、抑制乳腺增生和调节免疫等作用。由于动物不能内源性地合成PS，人体只能通过摄取植物来源的食物来获得。
[0003]植物甾醇容易受到辐照、热、氧气、金属离子等环境因素的影响，生成植物甾醇氧化物(POPs)，并且POPs失去甾醇降低血浆LDL、总胆固醇和总甘油三酯及预防动脉粥样硬化的能力，同时POPs会扰乱肝脏脂质代谢进而加重肝脏损伤及促进动脉粥样硬化发展。其中光氧化是植物甾醇的主要氧化方式，在食品体系中光敏分子和氧气的参与下，导致甾醇氧化速度加快，营养价值损失，产品老化失效。
[0004]研究表明，食品中植物甾醇在紫外光、紫光、蓝光、红光等特定波长下氧化速度明显。例如豆奶中的植物甾醇在280～470nm和620～780nm波段发生氧化情况十分显著。同时食品基质中广泛存在光敏性分子，如核黄素、叶绿素、卟啉类分子等，也会在特定波长下促进光氧化的进行。
[0005]随着包装工业的发展，具有保湿、保鲜、避光、防渗透等功能的复合膜得到广泛使用，通过食品外包装的光阻断将是一种提高甾醇抗氧化稳定性的有效阻控手段。
[0006]专利文献CN 106750556 A公开了一种抗光氧化的可食用包装膜，将具有抗氧化活性的天然色素与护色剂添加到可食用膜基质中，孵育其抗光氧化及抗氧化的功效。具体的，所述天然色素为紫甘蓝红色素、甜菜红、萝卜红、葡萄皮红和甘蓝红的一种或几种，花色苷具有较高的抗氧化活性。同时护色剂的使用提高色素薄膜的稳定性。
[0007]然而不同的天然色素仅对特定范围内的光具有光阻隔作用，目前未见有能够特异性阻隔植物甾醇光氧化的包装膜报道。因此，开发一种提高甾醇氧化稳定性，实现体系抗氧化性能及稳定性调控的包装膜就成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于针对植物甾醇易光氧化的特点以及氧化路径中关键影响因素，提供一种提高植物甾醇光氧化稳定性的方法。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种抗光氧化的复合包装膜，所述复合包装膜包括外层膜和内层膜，所述外层膜包含基材和光阻隔材料，所述光阻隔材料包括二氧化钛、氧化铁和氧化锌中的至少一种；所述内层膜包含基材、色素和护色剂，所述色素为甜菜红、萝卜红、葡萄皮红、
甘蓝红、伊红和商用红色染料中的一种或几种。
[0011]本专利技术前期研究发现，植物甾醇在特定波长(尤其是280～470nm和620～780nm)下氧化速度明显，因此，本专利技术提供了一种能够特异性阻断上述波段可见光的复合包装膜，通过外包装膜来遮蔽上述容易导致甾醇氧化的波长，从源头减少植物甾醇与导致其氧化的光接触。
[0012]本专利技术研究表明，薄膜中添加二氧化钛(TiO2)、氧化铁(Fe2O3)和氧化锌(ZnO)可以有效屏蔽280～470nm的可见光，添加红色素及染料可以有效屏蔽620nm以上可见光，二者形成的包装膜能够有效提高植物甾醇的光氧化稳定性。而且红色素及染料具有脱氧功能，通过清除光氧化的中间物质
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氧气，起到阻断光氧化路径的作用。
[0013]本专利技术在不影响包装膜自身阻隔性能的基础上，添加了光阻隔材料制得光阻隔基膜，添加色素、护色剂、脱氧剂制得抗氧化色素膜，两种膜复合制备出具有抗光氧化能力的包装材料。具体的，通过在可熔融加工的树脂材料中添加光阻隔材料或者脱氧材料共混后，采用共挤、流延、涂布、静电纺丝等方式成型，制备出多层包装膜。或者将一层或多层光阻隔层、一层或多层抗氧化层和基膜采用复合机、胶粘剂将进行黏合复合，制备多层复合膜。
[0014]作为优选，所述基材为乙烯
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乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醇类改性PET(PETG)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乳酸(PLA)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸甲酯、聚酰胺中的一种或几种的共混物。上述材料制备的包装膜具有透明、均匀、抗拉的特点，根据包装对象的需求，可以选取有相应特性的材料，如阻氧性、亲水性。
[0015]作为优选，所述外层膜由一层或多层可熔融树脂加工制备，其中包含占质量百分比为1～5的光阻隔材料；所述内层膜由一层或多层可熔融树脂加工制备，其中包含占质量百分比为1～4的色素。更为优选，光阻隔材料占比3～4％；色素占比2～3％。
[0016]作为优选，所述光阻隔材料还包括商用红色染料。本专利技术通过在外层膜添加TiO2和红色染料，同时实现对280～470nm和620～780nm波长可见光的阻隔。商用红色染料可采用人工合成色素。
[0017]所述内层膜中的红色素不仅能够阻断620nm以上波长，还具有抗氧化性能，能够阻断光氧化路径。在抵抗光氧化的同时，包装膜中的抗氧化剂缓慢释放，在包装储存过程中抑制内部商品的氧化过程，延长其货架期。本专利技术进一步添加护色剂提高色素稳定性，持续发挥内层膜的抗氧化效果。作为优选，所述护色剂为DL
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苹果酸、蔗糖、乳糖、单宁酸、阿魏酸、柠檬酸和对羟基苯甲酸中的一种或几种；所述护色剂占质量百分比为5％～10％。
[0018]作为优选，所述内层膜中还包含占质量百分比为5％～10％的脱氧剂，所述脱氧剂为抗坏血酸，主要起到稳定色素和清除体系内氧气的作用。抗坏血酸通过还原反应清除单线态氧、超氧自由基和羟自由基等活性氧基团，以达到抗氧化、保鲜效果。
[0019]本专利技术还提供了一种制备所述复合包装膜的方法，所述方法包括：分别往制膜机中加入外层膜原料和内层膜原料制得外层膜和内层膜，其中外层膜的加工温度为：挤出机140～220℃，机头200～240℃，内层膜的加工温度为：挤出机130～180℃，机头170～190℃；再采用水性胶粘剂将外层膜和内层膜进行复合，制得厚度为60～120μm的膜，40～80℃熟化制得所述复合包装膜。
[0020]具体的，将光阻隔材料或色素材料与树脂母粒共混，采用双螺杆挤出机、吹膜机或
多层共挤流延机挤出、吹塑、流延成膜，或者采用静电纺丝制膜。
[0021]作为优选，所述制备方法包括：1)将可熔融加工的树脂材料和光阻隔材料混合，通过双螺杆挤出机或者流延机制成光阻隔基膜；2)将可熔融加工的树脂材料和色素、抗氧化剂、护色剂混合，采用挤压、流延或铸膜的方法制膜，获得抗氧化色素膜；3)采用复合机、胶粘剂将上述光阻隔基膜与抗氧化色素膜复合，并在40～80℃温度下熟化24～48小时。
[0022]本专利技术还提供了所述的复合包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗光氧化的复合包装膜，其特征在于，包括外层膜和内层膜，所述外层膜包含基材和光阻隔材料，所述光阻隔材料包括二氧化钛、氧化铁和氧化锌中的至少一种；所述内层膜包含基材、色素和护色剂，所述色素为甜菜红、萝卜红、葡萄皮红、甘蓝红、伊红和商用红色染料中的一种或几种。2.如权利要求1所述的抗光氧化的复合包装膜，其特征在于，所述基材为乙烯
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乙烯醇共聚物、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇类改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚酰胺中的任意一种或几种的共混物。3.如权利要求1所述的抗光氧化的复合包装膜，其特征在于，所述外层膜由一层或多层可熔融树脂加工制备，其中包含占质量百分比为1～5％的光阻隔材料；所述内层膜由一层或多层可熔融树脂加工制备，其中包含占质量百分比为1～4％的色素。4.如权利要求1所述的抗光氧化的复合包装膜，其特征在于，所述光阻隔材料还包括商用红色染料。5.如权利要求1所述的抗光氧化的复合包装膜，其特征在于，所述护色剂为DL
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苹果酸、蔗糖、乳糖、单宁酸、阿魏酸、柠檬酸和对羟基苯甲酸中的一种或几种；所述护色剂占质量百分比为5％～10％。6.如权利要求1所述的抗光氧化的复合包装膜，其特征在于，所述内层膜中还包含占质量百分比为5％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆柏益，杨博文，赵添，黄伟素，杨暄，柳岩，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：