[发明专利]除氧组合物

说明书

本发明涉及降低大气或液体中氧浓度（常指除氧作用）的组合物，在一具体应用中，该组合物用于食品包装或作为与食品包装有关之用途。

各种食品或其它物料在大气氧量条件下贮存时其质量易于受损，这种损伤的原因是产品的化学氧化、微生物生长以及害虫侵袭-其中大部分损伤可通过减少物料环境中存在的氧得以避免，包装行业中，传统采用真空包装和惰性气体吹洗制造较低氧气氛，但出于各种原因，这些方法一般不实用，例如：

-软式多孔食品，如蛋糕不能经受强真空作用;

-快速灌装速度通常不能使食品包装基本上完全抽空或者不能使食品包装完全用惰性气体吹洗;

-灌装某些气体吹洗过的容器，如啤酒瓶常招致吸留空气;

-抽空或吹洗对除氧不能提供后效能力，氧可能从食品中解析或当发生泄漏或渗透时进入包装物中。

因此，人们着眼于化学工艺来产生低氧气氛和脱氧液体或半流食品，进而出现以使用可氧化固体为基础的处理方法，例如装有铁粉的多孔装袋，在另一技术中，吹模成型容器壁中用可氧化MxD-6尼龙和聚酯掺合-其效果取决所存在的钴盐催化剂，而且除氧速度受聚酯的氧气渗透性限制。更进一步的方法包括在多层容器的层间夹入可氧化的晶体材料，其中在上述夹层布局中含有氢与氧反应的催化剂，或者该催化剂作为在包装内表面的沉积物。

上述非均匀体系不足以满足包装业的总需求，主要是因为该体系在使用前对氧敏感或者仅能在有限条件，如温度和湿度下被活化。US5211875提供了一种旨在避免使用前氧敏性问题的组合物，它包括一种可氧化的有机化合物（典型地为1，2-聚丁二烯）和一种过渡金属催化剂（典型地为钴盐）。除氧作用通过将组合物暴露于电子束或紫外线或可见光来引发。

但是，使用过渡金属会有许多缺点，如增加成本、难于溶解，以及“砂质”外观和降低由该组合物制成的膜的透明度，某些过渡金属催化剂被认为有毒性，故不在食品中应用。

本发明克服了过渡金属催化剂之不利因素，而以塑料的或其它聚合物的组合物为基础，该组合物可按需要被活化以实现环境氧量的降低。

因此，本发明的第一方面是提供能降低大气或液体中分子氧浓度的组合物，它包括至少一种在预定条件下能被活化的降低的分子氧浓度的成分，而这与过渡金属催化剂的存在无关。

优选地，至少一种可活化的成分能降低分子氧浓度但与碱或酸催化剂的存在无关。

用于本发明的可活化的成分可包括在预定条件下被活化的化合物，该条件为暴露于一定强度或波长的光，或应用热，γ-辐照，电晕放电或电子束，该化合物还可通过在组合物中引入一种还原剂被活化，该还原剂本身又被组合物引入的在预定条件，如加热条件下也可被活化的一种还原剂活化。这种可活化成分典型地包括能转变成激发态如三重态化合物，然后这种激发态从其它分子中获得或夺取电子或氢原子后，或者可活化化合物本身内部电子或氢原子重新分布后还原成基本稳定态。被还原的分子与分子氧反应以产生活化物种，如过氧化氢，氢过氧化物基团或超氧化物离子。可活化化合物优选在室温空气中稳定或处于它的完全氧化态。适宜化合物例子包括：醌，如苯醌、蒽醌（优选9，10蒽醌）和萘醌（优选1，4-萘醌）;光还原染料以及在紫外光谱范围内有吸收能力的羰基化合物，如偶氮、噻嗪、靛类、和三芳基甲烷化合物。

可活化化合物最优选是取代的蒽醌，如2-甲基蒽醌和2-乙基蒽醌。在某些应用中，2-乙基蒽醌由于较大的溶解性而优于2-甲基蒽醌。

可活化成分可占组合物的0.1-99.9wt%，更优选地，可活化成分占组合物的0.1-50wt%。

涉及形成活性氧类（如过氧化物）的本发明组合物还进一步包括能与活性物种反应的清除成分，这可由可活化成分本身体现，例如，含胺基的醌将是有效的，但在任何情况下，它应于室温下和空气接触是一种基本稳定的试剂。活性除氧成分的适宜例子包括抗氧剂，如烷基化酚类和双酚类、亚烷基双酚类、三酚类和多酚类、硫代-，和双-、三-和多烷基化酚类、酚缩合产物，胺类，含硫酯类，有机膦，有机亚磷酸盐、有机磷酸酯、氢醌和取代氢醌;无机化合物，如金属的硫酸盐，亚硫酸盐，亚磷酸盐和亚硝酸盐、特别是元素周期表Ⅰ族和2族以及第一行过渡金属、锌和锡的上述盐：含硫化合物，如硫代二丙酸及其酯和盐，硫代-双（1，2-亚乙基二醇β-氨基巴豆酸酯），以及氨基酸半胱氨酸、胱氨酸和蛋氨酸;能与氧活化态反应的含氮化合物，它包括伯、仲、叔胺及包括聚合物在内的它们的衍生物。