阅读说明：本技术 一种抗冻处理剂及其应用方法 (Anti-freezing treatment agent and application method thereof ) 是由 高继东 周松涛 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种抗冻处理剂及其应用方法。本发明提供的抗冻处理剂,按质量百分比计,包括以下组分：甘油30～65％,抗冻肽0.2～0.6％,D-山梨糖醇1～3％、乙醇5～10％,余量为水。本发明技术方案通过添加抗冻肽改善食品包装纸在长期低温冷冻状态和/或温差变化较大的情况下的物理性质,使其维持良好的纸张性能,防止包装纸发生脆性变性而破裂,从而保证了包装内容物的品质稳定性。(The invention provides an anti-freezing treatment agent and an application method thereof. The antifreeze treating agent provided by the invention comprises the following components in percentage by mass: 30-65% of glycerol, 0.2-0.6% of antifreeze peptide, 1-3% of D-sorbitol, 5-10% of ethanol and the balance of water. According to the technical scheme, the antifreeze peptide is added to improve the physical properties of the food packaging paper under the condition of long-term low-temperature freezing state and/or large temperature difference change, so that the food packaging paper maintains good paper performance, and the packaging paper is prevented from being broken due to brittle degeneration, and the quality stability of the packaged contents is ensured.)

一种抗冻处理剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及食品包装技术领域，特别涉及一种抗冻处理剂及其应用方法。

背景技术

食品包装是包装工业的大户，占整个包装业的70％左右。食品包装纸是以纸浆及纸板为主要原料的包装制品，需要满足无毒、抗油、防水防潮，密封等要求，且符合食品包装安全要求的用于包装食品的纸。食品包装纸因其与食品直接接触，且其包装物大部分都是直接入口的食品，所以食品包装纸最基本的要求是必须符合食品卫生的要求，其次根据食品包装纸使用要求的不同，还必须达到相关的技术标准。

由于冷链的引入，一方面延长了冰棍等低温冷冻产品的保存日期，但是另一方面由于低温冷冻产品的保存日期得到延长，对用于包装冰棍等低温冷冻产品的食品包装纸提出了更高的要求。食品包装纸在低温冷冻、贮存、运输和冻融过程导致的冰晶生长重结晶问题会严重影响其稳定性，因此，食品包装纸需要在长期的低温条件和/或温差变化较大的情况下维持良好的纸张性能，如包装纸的含水率和机械强度，避免其发生脆性变性，导致包装纸破裂，从而影响包装内容物的品质。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种抗冻处理剂及其应用方法，旨在解决食品包装纸在长期的低温条件和/或温差变化较大的情况下纸张性能下降的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种抗冻处理剂，按质量百分比计，所述抗冻处理剂包括以下组分：

甘油30～65％，抗冻肽0.2～0.6％，D-山梨糖醇1～3％、乙醇5～10％，余量为水。

糖(醇)类抗冻剂主要包括蔗糖、山梨醇、海藻糖和乳糖醇等二糖及其醇类化合物，糖醇通过改变内部结合水的状态和性质来间接起抗冻作用，其作用大小与羟基配位有关。虽然糖醇能减小冷藏过程中形成的冰晶颗粒，但是在冷链过程中的温度波动会使小冰晶发生重结晶，冰晶颗粒变大同样造成纸张力学性能的变化。

需要注意的是，虽然甘油与水可以任意比例混合，但是甘油在潮湿空气中能吸收水分，遇冷时间过长会析出结晶块，因此，本发明需考虑到抗冻剂自身在长时间低温冷冻状态下不出现结晶现象。

本发明技术方案采用抗冻肽作为抗冻添加剂，抗冻肽可吸附在冰晶表面，制约冰晶生长，抑制冰晶重结晶，改变冰晶形态。抗冻肽中具有的特定氨基酸长度和结构的抗冻蛋白能够通过氢键与冰层结合，再通过疏水相互作用协同起到抑制冰晶形成的作用，因此可降低体系的冰点，即在甘油添加量增加的情况下仍保持体系不发生结晶现象。

优选地，按质量百分比计，所述抗冻处理剂包括以下组分：

甘油50～65％，抗冻肽0.3～0.5％，D-山梨糖醇1～2％、乙醇5～8％，余量为水。

由于甘油自身性状粘稠，添加比例较高时，会出现流动性降低的现象，因此，本申请中通过在体系中添加适量乙醇对抗冻剂的黏度进行调整，降低甘油的黏度，增加抗冻剂的流动性，以使其更好的进入并分散于包装纸基层本体中，获得良好的渗透效果。

为实现上述目的，本发明还提出一种抗冻处理剂的应用方法，包括上述所述的抗冻处理剂，应用于制备低温冷冻食品外包装纸。

优选地，所述低温冷冻食品外包装纸的贮存温度为-0～-40℃。

优选地，所述低温冷冻食品外包装纸的制备方法包括以下步骤：

步骤(1)：将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入所述抗冻处理剂中；

步骤(2)：经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到所述低温冷冻食品外包装纸。

优选地，步骤(1)中所述包装纸基层包括：长纤维增叶浆原纸、阔叶木浆原纸中的一种。

优选地，步骤(2)中烘干后所述纸基层的含水率为6.5～7.5％。

本发明技术方案一方面通过添加抗冻肽改善食品包装纸在长期低温冷冻状态和/或温差变化较大的情况下的物理性质，使其维持良好的纸张性能，防止包装纸发生脆性变性而破裂，从而保证了包装内容物的品质稳定性。另一方面，通过提高抗冻剂中甘油的比例，由于甘油具有良好的保水性能，使得包装纸即使在温度发生变化，或在高温环境中亦可维持自身水分含量，避免其脱水造成纸张力学性能下降。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

按如下比例配制抗冻剂：甘油50％，抗冻肽0.1％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

实施例2

按如下比例配制抗冻剂：甘油50％，抗冻肽0.3％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

实施例3

按如下比例配制抗冻剂：甘油50％，抗冻肽0.5％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

实施例4

按如下比例配制抗冻剂：甘油50％，抗冻肽0.7％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

对比例1

按如下比例配制抗冻剂：甘油50％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

将实施例1至4以及对比例1中制备得到的食品外包装纸分别置于常温(25℃)、-15℃、-40℃下，并检测其在-15℃、-40℃下1min、1天、1个月、2个月后的纸张性能。检测结果见表1和表2。

表1.实施例1至4以及对比例1中食品外包装纸-15℃下的性能测试结果

表2.实施例1至4以及对比例1中食品外包装纸-40℃下的性能测试结果

由表1和表2可知，当不添加抗冻肽时，包装纸在-15℃和-40℃下的力学性能迅速降低，但是包装纸含水率未见明显变化；当抗冻肽的添加量达到0.7％时，包装纸的各项力学性能指标未见明显提升，由此表明，抗冻肽影响包装纸低温冷冻状态下的抗冻性，但不影响包装纸在低温状态下的含水率。

实施例5

按如下比例配制抗冻剂：甘油30％，抗冻肽0.3％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

实施例6

按如下比例配制抗冻剂：甘油45％，抗冻肽0.3％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

实施例7

按如下比例配制抗冻剂：甘油60％，抗冻肽0.3％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

对比例2

按如下比例配制抗冻剂：甘油25％，抗冻肽0.3％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

对比例3

按如下比例配制抗冻剂：甘油70％，抗冻肽0.3％，D-山梨糖醇2％、乙醇7％，余量为水。

选用长纤维增叶浆原纸作为包装纸基层，将包装纸基层通过卷辊以100～150米/分钟的速度浸入抗冻处理剂中；经干燥后部烘干，纸基层上表面表面涂覆光油层，下表面涂覆蜡层，分切后制备得到低温冷冻食品外包装纸。

将实施例5至7以及对比例2、对比例3中制备得到的食品外包装纸分别置于常温(25℃)、-15℃、-40℃下，并检测其在-15℃、-40℃下1min、1天、1个月、2个月后的纸张性能。检测结果见表3和表4。

表3.实施例5至7以及对比例2、对比例3中食品外包装纸-15℃下的性能测试结果

表4.实施例5至7以及对比例2、对比例3中食品外包装纸-40℃下的性能测试结果

由表3和表4可知，当甘油添加量过低(25％)时，包装纸在-15℃和-40℃下的含水率明显较低，且其力学性能随着冰冻时间的增长逐渐降低，不能长久保持稳定状态。而当甘油添加量过高(约70％)时，包装纸含水率虽有轻微上升，但包装纸的力学性能和含水率均未见明显变化。由此可知，抗冻剂中甘油添加量控制在30～65％内较合适。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。