CN101914291B - 一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白膜包装制备方法，主要特点是按照重量份数将大豆分离蛋白3-10份、甘油1-2份、硬脂肪酸0.01-0.20份、改性纤维素0.01-0.20份、补铁剂0.001-0.020份和水88-96份、混和均匀、制膜成型等工艺制备而成的一种高蛋白、低脂肪、铁强化的可食用大豆分离蛋白包装膜。本发明使用原料广，不受生产地区限制，所制得膜较具有强度高、营养丰富、可食等优点；所述的制备方法条件温和，生产所用的原料为大豆加工副产品，提高了农副产品的附加值，具有很高的社会效益和经济效益。

Description

一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜制备方法
技术领域
本发明涉及分离大豆蛋白膜的改性工艺技术领域，具体是涉及一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜制备方法。
背景技术
塑料制品的广泛使用给环境造成了很大的压力，“白色污染”成了各个国家环境治理的一大难题。人们开始寻求环境友好型包装材料，目前，国内外主要的可食性包装材料主要包括：蛋白质型、多糖型、脂质型、微生物聚酯型和复合型薄膜。其中，利用大豆分离蛋白制备的膜具有取材容易、无毒无害、环境污染小、易降解等优点。但其自身仍存在一些缺点，如：拉伸强度低等，因而限制了大豆分离蛋白膜在实际中的应用。
铁是人体含量的必需微量元素，是血红蛋白的重要部分，还是需多酶和免疫系统化合物的成分。WHO报道，全球有约15-20％的人患缺铁性贫血。其中成年男子约占10％，妇女约占20％，孕妇和儿童约占40-60％。我国各地流行病学调查结果大致如此。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜制备方法。该方法能有效提高的膜的拉伸强度和品质。
本发明的一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜制备方法，包括如下步骤和工艺条件：
第一步将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、改性纤维素、补铁剂溶于水后，搅拌溶解，包含下述组分按照重量份数为：水88-96份、大豆分离蛋白3-10份、甘油1-2份、硬脂肪酸0.01-0.20份、改性纤维素0.01-0.20份、补铁剂0.001-0.020份，调pH值范围为8-13；
第二步将所得到溶液进行均质机均质，在65-85℃下保持15-30分钟；
第三步将得到溶液真空度为0.05-0.10MPa以下脱气5-20分钟；
第四步将溶液制膜，成型，得到成品。
为了更好地实现本发明，所述第二步，可将溶液进行高速搅拌质1000-3000rpm，每次搅拌时间0.1-1分钟，重复1-5；所述均质机均质压力为30-50Mpa；所述胶体磨转速1000-3000rpm；所述第三步，加以超声波提高脱气效果；所述第四步，所得到产品的强度较不加改性纤维素、补铁剂高，即改性纤维素、补铁剂对产品拉伸强度具有协同作用。当以不添加补铁剂和改性纤维素的大豆分离蛋白膜样品的拉伸强度为1时，只添加补铁剂样品的拉伸强度为1.10-1.37，只添加改性纤维素样品的拉伸强度0.90-1.80，按照本申请所述的制备得到方法添加改性纤维素和补铁剂产品的拉伸强度为1.30-3.89。
所述改性纤维素和补铁剂是医药用辅料或食品添加剂，所述改性纤维素包括羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、纤维素胶和微晶纤维素、磷酸丁酸纤维素、羧甲基纤维素中一种或几种的混合物，所述补铁剂包括硫酸亚铁、焦磷酸铁、柠檬酸铁铵、EDTA铁钠、甘氨酸亚铁、葡萄糖酸亚铁中的一种或几种的混合物。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
所得到的产品与不加改性纤维素和补铁剂空白样相比较，可将膜的拉伸强度提高1.30-3.89倍，解决制约大豆分离蛋白使用时强度低的瓶颈；是一种具有补铁功能的、高蛋白、低脂肪的可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜材料。本发明使用原料广，不受生产地区限制，所制得膜较具有强度高、营养丰富、可食等优点；所述的制备方法条件温和，生产所用的原料为大豆加工副产品，提高了农副产品的附加值，具有很高的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施做进一步地详细说明，但本发明的实施和保护范围不限于此。
发明人对本发明进行了深入地创造性研究和试验，有许多成功的实施例，下面列举六个实施例。
实施例一
第一步 将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、微晶纤维素、硫酸亚铁溶于水后，搅拌溶解，重量份数组成为水96份、大豆分离蛋白3份、甘油1份、硬脂肪酸0.01份、微晶纤维素0.10份、硫酸亚铁0.001份，用氨水调pH值为8；
第二步 将所得到溶液进行转数为1000rpm高速搅拌5次，每次1分钟，直到溶液均匀，在85℃下保温30分钟；
第三步 将得到溶液在真空度为0.10MPa脱气20分钟；
第四步 将溶液制膜，成型，得到成品。
在其他条件相同的情况下，以不加微晶纤维素和硫酸亚铁的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1时，只添加硫酸亚铁的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.10，只添加微晶纤维素的大豆分离蛋白膜拉伸强度为0.90，按照本步骤得到膜的拉伸强度为1.30。
实施例二
第一步 将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、羟丙基甲基纤维素、EDTA铁钠溶于水后，搅拌溶解，重量份数组成为水93份、大豆分离蛋白5份、甘油2份、硬脂肪酸0.15份、羟丙基甲基纤维素0.10份、EDTA铁钠0.012份，用氨水调pH值为10；
第二步 将所得到溶液在50MPa进行均质机均质，在80℃下保温20分钟；
第三步 将得到溶液在真空度为0.05MPa，20kHz超声波下，脱气5分钟；
第四步 将溶液制膜，成型，得到成品。
在其他条件相同的情况下，以不加羟丙基甲基纤维素和EDTA铁钠的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1时，只添加EDTA铁钠为大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.37，只添羟丙基甲基纤维素大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.80，按照本步骤得到膜的拉伸强度为3.89。
实施例三
第一步 将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、羟丙基纤维素、焦磷酸铁溶于水后，搅拌溶解，重量份数组成为水88份、大豆分离蛋白10份、甘油2份、硬脂肪酸0.20份、羟丙基纤维素0.01份、焦磷酸铁0.02份，用NaOH调pH值范围为13；
第二步 将所得到溶液进行1000rpm胶体磨进行均质，在85℃下保温15分钟；
第三步 将得到在溶液真空度为0.10MPa下脱气20分钟；
第四步 将溶液制膜，成型，得到成品。
在其他条件相同的情况下，以不加羟丙基纤维素和焦磷酸铁的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1时，只添焦磷酸铁大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.15，只添加羟丙基纤维素大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.24，按照本步骤得到膜的拉伸强度为1.48。
实施例四
第一步 将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、纤维素胶和羟丙基甲基纤维素混合物、甘氨酸亚铁溶于水后，搅拌溶解，重量份数组成为水88-100份、大豆分离蛋白5份、甘油2份、硬脂肪酸0.012份、纤维素胶0.05份和羟丙基甲基纤维素混合物0.15份，共0.20份、甘氨酸亚铁0.004份，用氨水调pH值范围为9；
第二步 将所得到溶液在30MPa进行均质机均质，在65℃下保持15分钟；
第三步 将得到溶液在真空度为0.08MPa下脱气20分钟；
第四步 将溶液制膜，成型，得到成品。
在其他条件相同的情况下，以不加纤维素胶、羟丙基甲基纤维素混合物和甘氨酸亚铁的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1时，只添加甘氨酸亚铁大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.20，只添加纤维素胶、羟丙基甲基纤维素混合物大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.36，按照本步骤得到膜的拉伸强度为3.18。
实施例五
第一步 将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、磷酸丁酸纤维素、柠檬酸铁铵溶于水后，搅拌溶解，重量份数组成为水93份、大豆分离蛋白5份、甘油2份、硬脂肪酸0.15份、磷酸丁酸纤维素0.09份、柠檬酸铁铵0.015份，用氨水调pH值范围为10；
第二步 将所得到溶液进行转数为3000rpm高速搅拌1次，0.1分钟，直到溶液均匀，在85℃下保持25分钟；
第三步 将得到溶液在真空度为0.10MPa，35kHz超声波下下脱气15分钟；
第四步 将溶液制膜，成型，得到成品。
在其他条件相同的情况下，以不加磷酸丁酸纤维素和柠檬酸铁铵的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1时，只添加柠檬酸铁铵大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.30，只添加磷酸丁酸纤维素大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.26，按照本步骤得到膜的拉伸强度为3.10。
实施例六
第一步将 大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、羧甲基纤维素、葡萄糖酸亚铁溶于水后，搅拌溶解，重量份数组成为水88份、大豆分离蛋白10份、甘油2份、硬脂肪酸0.20份、羧甲基纤维素0.01份、葡萄糖酸亚铁0.01份，用NaOH调pH值范围为13；
第二步 将所得到溶液进行3000rpm胶体磨进行均质，在85℃下保温15分钟；
第三步 将得到在溶液真空度为0.10MPa下脱气20分钟；
第四步 将溶液制膜，成型，得到成品。
在其他条件相同的情况下，以不加羧甲基纤维素和葡萄糖酸亚铁的大豆分离蛋白膜拉伸强度为1时，只添葡萄糖酸亚铁大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.18，只添加羧甲基纤维素大豆分离蛋白膜拉伸强度为1.08，按照本步骤得到膜的拉伸强度为1.38。

Claims (3)

1.一种可食性铁离子强化的大豆分离蛋白包装膜制备方法，其特征是包括如下步骤和工艺条件：
第一步，将大豆分离蛋白与甘油、硬脂肪酸、改性纤维素、补铁剂溶于水后，搅拌溶解，其中各组分的重量份数为：水88-96份、大豆分离蛋白3-10份、甘油1-2份、硬脂肪酸0.01-0.20份、改性纤维素0.01-0.20份、补铁剂0.001-0.020份，调pH值范围为8-13；所述改性纤维素和补铁剂是医药用辅料或食品添加剂，所述改性纤维素包括羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、纤维素胶、微晶纤维素、磷酸丁酸纤维素、羧甲基纤维素中的一种或两种以上的混合物，所述补铁剂包括硫酸亚铁、焦磷酸铁、柠檬酸铁铵、EDTA铁钠、甘氨酸亚铁、葡萄糖酸亚铁中的一种或两种以上的混合物；
第二步，将所得到溶液进行均质机均质、胶体磨均质或高速搅拌，在65-85℃下保温15-30分钟；
第三步，将第二步得到的溶液在真空度为0.05-0.10MPa下脱气5-20分钟；
第四步，将溶液制膜，成型，得到成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是第二步所述高速搅拌的速度为1000-3000rpm，每次搅拌时间0.1-1分钟，重复1-5次；所述均质机均质压力为30-50MPa；所述胶体磨转速1000-3000rpm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是第三步所述脱气为在超声波条件下进行强化脱气。 
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Assignee: Shanghai Everest Fine Chemicals Co., Ltd.

Assignor: South China University of Technology

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Denomination of invention: Method for preparing edible iron ion fortified soy protein isolate packaging film

Granted publication date: 20120201

License type: Exclusive License

Record date: 20140723

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