本發(fā)明屬于包裝件，具體涉及一種用于功能性食品的包裝袋及其制備方法和鎖鮮工藝。

背景技術(shù)：

1、鋁塑膜質(zhì)量輕、厚度薄、外形設(shè)計靈活，具有防水性、阻隔性、裝飾性以及易攜帶性的特點，一般分為三層，分別為阻水層、阻隔層及熱封層，鋁塑膜在保健食品領(lǐng)域中受到廣泛的青睞。但在鋁塑膜使用過程中，仍然存在著防潮性能弱、阻隔氧氣能力差、遮光能力不足等問題，導(dǎo)致食品隨著貨架期的延長出現(xiàn)吸潮、外觀褪色、口感逐漸變差、營養(yǎng)素流失嚴重的情況。

2、功能性食品例如維生素c，又名抗壞血酸，它在體內(nèi)發(fā)揮著重要的生理作用：清除自由基，提高機體免疫力，促進膠原蛋白合成與修復(fù)，維持皮膚、血管、骨骼等組織的正常結(jié)構(gòu)與功能，促進鐵的吸收利用，預(yù)防缺鐵性貧血。維生素c是一種在氧氣、光照條件下易于氧化的化合物，氧化后會轉(zhuǎn)化成抗氧化作用大大減弱的脫氫抗壞血酸和二氫抗壞血酸以及幾乎沒有任何抗氧化作用的2，3-鄄酮抗壞血酸；這些氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生又會進一步加速抗壞血酸的破壞與衰減。維生素c一旦被氧化，其抗氧化能力及在體內(nèi)生物利用率都大大降低。所以，需要對維生素c制品進行包裝，阻止其氧化變質(zhì)。

3、鋁箔袋包裝食品常用充入惰性氣體置換包裝內(nèi)氧氣或抽真空的保鮮方式，這種方式無法避免生產(chǎn)過程中因水蒸氣、氧氣導(dǎo)致產(chǎn)品各成分發(fā)生的不良變化，包裝后也不能阻止包裝外的氧氣及水蒸氣進入包裝袋內(nèi)。

4、中國專利cn111688315a公開一種溫敏變色塑料包裝膜，包括外膜層、加強膜層、阻隔膜層和內(nèi)膜層；所述外膜層包括消光膜和印刷層，消光膜的厚度為20～30μm，印刷層厚度為2～5μm；所述加強膜層設(shè)有溫敏變色微膠囊，所述加強膜的厚度為60～90μm；阻隔膜層為鍍鋁膜或鋁箔，所述阻隔層的厚度為7～15μm；所述內(nèi)膜層包括流延聚丙烯薄膜和聚乳酸薄膜，聚乳酸薄膜與內(nèi)容物接觸面涂布有爽滑表面層。該包裝膜雖然具有良好的變色效果，但阻隔性能欠佳。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于功能性食品的包裝袋，阻隔性能好，能夠更好地保留產(chǎn)品的口感和風(fēng)味，有效防止營養(yǎng)素流失；本發(fā)明同時提供了用于功能性食品的包裝袋的制備方法和鎖鮮工藝。

2、本發(fā)明所述的用于功能性食品的包裝袋包括消光層、阻水層、阻透層、干燥層和熱封層，消光層、阻水層、阻透層、干燥層和熱封層從上到下依次相連；消光層是由聚酰胺、消光劑、偶聯(lián)劑和抗氧化劑制成，阻水層是由聚乙烯醇母粒、填充物與爽滑劑制成，阻透層為乙烯和三氟氯乙烯共聚物薄膜，干燥層為硅膠干燥劑層，熱封層是由高密度聚乙烯制成。

3、消光劑為聚-4-甲基-1-戊烯和聚碳酸酯纖維，偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷，抗氧化劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯和2,6-二叔丁基對甲酚。

4、聚乙烯母粒的制備方法是聚乙烯、聚乙二醇、月桂酸、云母、聚乙烯醇、季銨鹽和三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯投入攪拌機中，在溫度為35℃、轉(zhuǎn)速為400-600r/min下攪拌混合15-20分鐘，得到混合料，將混合料送入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機內(nèi)分為九個溫度區(qū)，依次為170℃、180℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、210℃、205℃，螺桿轉(zhuǎn)速為160-200r/min，混合料受熱熔化成熔體，在螺桿的推動下從口模流出?，熔體從口模流出后，經(jīng)切料機熱切成3×3mm的圓柱狀顆粒，通過風(fēng)筒冷卻，得到聚乙烯母粒；其中，以重量分數(shù)計，聚乙烯80-110份、聚乙二醇1.0-1.8份、月桂酸0.5-0.8份、云母8-12份、聚乙烯醇3-6份、季銨鹽0.7-1.6份和三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯0.2-1.2份；季銨鹽為殼聚糖季銨鹽。

5、填充物為鋁，聚乙烯醇母粒與填充物的重量比為94.5-96：3.5-5.5；爽滑劑為油酸酰胺，聚乙烯醇母粒與爽滑劑的重量比為94.5-96：2.5-7。

6、干燥層的制備方法是將二氧化硅與水按照質(zhì)量比1：4-6混合形成均勻的硅膠糊，將硅膠糊均勻地涂布在模版上，涂布厚度控制在0.1-0.3mm，涂布后，使用烘箱在95-100℃下進行干燥固化0.5-1小時??，得到干燥層。

7、熱封層是由高密度聚乙烯在熱封壓力1.5-2.0kg/cm2、熱封溫度118-122℃、拉伸強度≥20mpa條件下制成。

8、本發(fā)明所述的用于功能性食品的包裝袋的制備方法，包括如下步驟：

9、（1）消光層的制備

10、聚酰胺、消光劑、偶聯(lián)劑和抗氧化劑混合均勻后加入到雙螺桿擠出機中熔融共混，擠出，激冷鑄片，雙向拉伸，清洗，干燥，切割，得到消光層；

11、（2）阻水層的制備：

12、將聚乙烯醇母粒與填充物混料，得到混合物料；將混合物料與爽滑劑加入到錐形雙螺輥擠出機中擠出，得到阻水層；

13、（3）阻透層的制備：

14、脫氧去離子水中加入表面活性劑、引發(fā)劑、乙烯和三氟氯乙烯攪拌反應(yīng)，得到三氟氯乙烯和乙烯共聚物溶液，三氟氯乙烯和乙烯共聚物溶液中加入稀釋劑混合形成均相溶液，將均相溶液澆在玻璃板上，均相溶液中加入萃取劑進行脫除，得到聚合物溶液，將該聚合物溶液流延成一個薄膜即阻透層；

15、（4）消光層、阻水層及阻透層上分別涂布一層溶劑型膠粘劑，將消光層、阻水層及阻透層復(fù)合后干燥，再添加干燥層進行熱壓復(fù)合，然后平附上熱封層，加熱后擠出，用壓縮空氣吹脹，得到用于功能性食品的包裝袋。

16、步驟（1）中熔融共混溫度為240-350℃，擠出溫度為180-230℃，激冷鑄片溫度為25-35℃。

17、步驟（1）中消光層的制備包括如下具體步驟：

18、75-82份聚酰胺、5-15份聚-4-甲基-1-戊烯、4-7份聚碳酸酯纖維、0.5-1.5份乙烯基三乙氧基硅烷、0.2-0.9份乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、0.5-2份β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯和0.2-1份2,6-二叔丁基對甲酚充分混合均勻后在240-350℃條件下經(jīng)雙螺桿擠出機充分熔融共混，在180-230℃條件下擠出，熔體擠成厚片，在25-35℃條件下激冷鑄片，然后分別在125-146℃條件下縱向拉伸4-6倍、在150-178℃條件下橫向拉伸7.5-8.5倍，雙向拉伸后將薄膜進行清洗和干燥處理，經(jīng)切割后形成消光層。

19、步驟（2）中混料溫度為3-12℃，混料時間為15-25min。

20、步驟（2）中擠出是采用分段控溫的方式擠出，熔化段溫度設(shè)定為65-85℃，終熔均化段溫度設(shè)定為90-95℃，均化分散段溫度設(shè)定為95-100℃，分散段溫度設(shè)定為105-115℃。

21、步驟（2）中先將高分子化合物母粒在低溫條件下與鋁共混，提高無機填充物在高分子化合物中的分散度，避免高溫條件下由于高分子化合物粘度過大導(dǎo)致鋁與高分子化合物混合不均勻的問題。

22、步驟（3）中表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚或聚氧丙烯醚磷酸酯中的一種或兩種，引發(fā)劑為質(zhì)量濃度10-15%的過硫酸銨溶液，攪拌反應(yīng)溫度為55-105℃，攪拌反應(yīng)時間為4.5-8小時，稀釋劑為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、癸二酸二乙酯、磷酸三甲苯酯或二苯甲酮中的一種，混合溫度為175-235℃，萃取劑為甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇或乙二醇中的一種，脫除溫度為30-50℃，脫氧去離子水、表面活性劑、引發(fā)劑、乙烯、三氟氯乙烯、稀釋劑和萃取劑的質(zhì)量比為55-70：0.12-1.25：0.08-0.6：15-28：0.8-1.2：25-53：15-37。

23、步驟（4）中溶劑型膠粘劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物；熱壓復(fù)合溫度為100-200℃，熱壓復(fù)合壓力為0.16-0.41mpa，加熱溫度為195-210℃。

24、基于本發(fā)明所述的用于功能性食品的包裝袋的鎖鮮工藝是功能性食品的原料進行前處理、稱量后，原料通過充入惰性氣體的密閉管道輸送至混料器中混合均勻，混合均勻后的原料經(jīng)充入惰性氣體的密閉管道輸送至壓片工序，在充入惰性氣體完全密閉條件下壓片，壓片后所得片劑通過充入惰性氣體的密閉管道輸送至包裝工序，包裝工序中用于功能性食品的包裝袋中先加入片劑再充入惰性氣體，最后熱封包裝袋，得到功能性食品產(chǎn)品；其中，前處理是過20-80目篩網(wǎng)處理，惰性氣體為二氧化碳或氮氣，氮氣的純度為99.999%，混合時間為20-40min。

25、基于本發(fā)明所述的用于功能性食品的包裝袋的鎖鮮工藝是功能性食品的原料進行前處理、稱量后，原料中制粒所用原料通過充入惰性氣體的密閉管道輸送至制粒工序進行制粒，所得粒料通過充入惰性氣體的密閉管道輸送至干燥工序進行干燥，干燥后的粒料和剩余原料通過充入惰性氣體的密閉管道輸送至混料器中混合均勻，混合均勻后的物料經(jīng)充入惰性氣體的密閉管道輸送至壓片工序，在充入惰性氣體完全密閉條件下壓片，壓片后所得片劑通過充入惰性氣體的密閉管道輸送至包裝工序，包裝工序中用于功能性食品的包裝袋中先加入片劑再充入惰性氣體，最后熱封包裝袋，得到功能性食品產(chǎn)品；其中，前處理是過20-80目篩網(wǎng)處理，惰性氣體為二氧化碳或氮氣，氮氣的純度為99.999%，干燥溫度為30-80℃，干燥時間為20-60min，混合時間為20-40min。

26、功能性食品包含但不限于以下產(chǎn)品：維生素c咀嚼片、維生素c泡騰片、多種b族維生素片、多種礦物質(zhì)片、多種維生素礦物質(zhì)片、壓片糖果等產(chǎn)品。

27、本發(fā)明在工藝技術(shù)上采用惰性氣體保護以及物料隔氧密閉輸送方式來減少生產(chǎn)過程中物料與光、氧氣、水蒸氣接觸。

28、本發(fā)明中采取惰性氣體保護后，生產(chǎn)的產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)感官及功效成分與產(chǎn)品下線時比較無明顯變化；未經(jīng)惰性氣體保護生產(chǎn)的產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi)感官及功效成分與產(chǎn)品剛下線時比較會出現(xiàn)明顯變差的問題。

29、本發(fā)明采用物料隔氧密閉輸送方式來減少物料與氧氣直接接觸，進而避免功效成分與氧接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致功效成分衰減的問題。

30、消光層中聚-4-甲基-1-戊烯與聚酰胺（pa）形成折射率差異，在薄膜表面形成微米級凹凸結(jié)構(gòu)，兩者協(xié)同通過多重光散射實現(xiàn)消光效果。

31、聚碳酸酯纖維嵌入pa基體中與長鏈的聚-4-甲基-1-戊烯形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；偶聯(lián)劑（乙烯基硅烷類）中的乙烯基與pa的酰胺基、聚碳酸酯纖維的酯基相互之間通過氫鍵結(jié)合，形成“pa-偶聯(lián)劑-消光劑”化學(xué)橋接，減少界面缺陷，進一步提升穩(wěn)定性。

32、乙烯-三氟氯乙烯共聚物中三氟氯乙烯（ctfe）單元中f原子的強電負性使分子鏈間形成偶極-偶極相互作用，提高鏈段堆砌密度，有效降低氧氣透過率；此時乙烯單元插入氟鏈中，破壞ctfe的剛性結(jié)晶區(qū)，形成“氟-碳交替”微區(qū)結(jié)構(gòu)，可有效平衡阻隔性與柔韌性。

33、消光層的微米級表面粗糙度可分散水蒸氣滲透路徑，避免水分子在阻水層表面形成連續(xù)液膜，降低局部滲透風(fēng)險。阻水層的鋁填充物與消光層的聚酰胺基體通過氫鍵和范德華力結(jié)合，形成“物理阻隔+表面疏水”雙重效應(yīng)，水蒸氣透過率進一步降低。

34、本發(fā)明的消光層和干燥層可以更好地阻隔存放環(huán)境中的光和水汽進入包裝袋內(nèi)直接與產(chǎn)品接觸，最大程度減少產(chǎn)品中各成分的光氧化反應(yīng)的發(fā)生和產(chǎn)品因吸潮導(dǎo)致的其他反應(yīng)的發(fā)生及微生物的滋生問題，可最大程度保證產(chǎn)品剛下線時的質(zhì)量狀態(tài)。

35、本發(fā)明中消光層的作用是阻隔光源，減少食品因光氧化反應(yīng)產(chǎn)生的營養(yǎng)素破壞現(xiàn)象。

36、本發(fā)明中阻水層和干燥層可以雙重阻隔水汽，避免產(chǎn)品因吸潮導(dǎo)致的其他反應(yīng)的發(fā)生及微生物的滋生問題。

37、本發(fā)明中阻透層的作用是阻隔氧氣，減少食品與氧氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的營養(yǎng)素破壞現(xiàn)象。

38、水汽的存在會加速光氧化、氧氣氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，光源也會加速有氧的氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，故在光、氧和水汽同時存在的條件下，三種因素會相互作用，加速產(chǎn)品質(zhì)量負向變化，使其在保質(zhì)期內(nèi)隨時間延長感官、營養(yǎng)成分等方面逐漸變差；本發(fā)明中消光層、阻水層、干燥層和阻透層可通過有效阻隔光、水汽和空氣進入包裝袋內(nèi)，盡可能阻隔光氧化和有氧氧化還原反應(yīng)發(fā)生的有利因素，減少對應(yīng)的破壞反應(yīng)的發(fā)生。

39、本發(fā)明的有益效果如下：

40、本發(fā)明中由聚酰胺、消光劑、偶聯(lián)劑和抗氧化劑制得的消光層的表面呈微腔凹凸結(jié)構(gòu)，使入射光線在其表面增加漫反射和散射，同時部分光線可被其微觀結(jié)構(gòu)吸收，從而減少透過光線量達到消光效果。阻水層中聚乙烯醇母粒與鋁填充物的交聯(lián)復(fù)合結(jié)構(gòu)可有效形成防水屏障、減少水汽滲透，干燥層可有效吸收穿過聚乙烯醇母粒與鋁填充物的交聯(lián)復(fù)合結(jié)構(gòu)的水蒸氣，雙重作用起到阻水效果。阻透層中乙烯和三氟氯乙烯形成交替共聚結(jié)構(gòu)，分子鏈中的氟原子跟相鄰分子鏈的氫原子挨著，結(jié)構(gòu)緊密，對于氧氣、水蒸氣等具有極低的滲透率。

41、本發(fā)明各層復(fù)合過程中進一步引入溶劑型膠粘劑交聯(lián)共聚物基團，提高分子鏈間的相互作用，減少鏈間空隙形成，通過減少氣體分子通過包裝袋的路徑，增加氣體滲透的難度，從而達到阻隔效果?。消光層中的聚-4-甲基-1-戊烯、阻水層中的聚乙烯醇母粒和阻透層中的乙烯和三氟氯乙烯共聚物通過最終的復(fù)合擠出形成一個整體的網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)體系，可以大大提升阻隔性能；另外，通過各層不同材料間的排列組合，各層間的微孔洞交叉錯位，可進一步縮小包裝袋內(nèi)部的微孔洞直徑，減少氣體分子及光線的滲透途徑，協(xié)同提升包裝袋整體阻隔性能。

42、本發(fā)明能夠更好地保留產(chǎn)品的口感、風(fēng)味及有效防止營養(yǎng)素流失。