CN102153783B - 利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜及制备方法，其中的利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，它包含的组分及各配方比例按重量份数计：马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠20～40份、水1000份、卡拉胶6～20份、海藻酸钠3～10份、甘油10～15份、山梨醇10～15份、硬脂酸1～3份、软脂酸1～3份；它由上述各组分制成复合溶液后，经流延法涂布成膜制成。本发明采用马铃薯薯渣作为主要原料制备的可食性膜，所利用的生产设备简单，工艺简便，产品成本低、附加值高；为企业寻找了一个薯渣利用新出路的同时，还可为企业带来可观的经济利益。

Description

利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜及制备方法

一、技术领域：

本发明涉及的是一种可食性膜的配方及制作方法，具体涉及的是利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜及制备方法。

二、背景技术：

马铃薯薯渣是以鲜薯为原料加工淀粉后的副产品，含有大量的纤维素、果胶及少量的淀粉和蛋白质等可利用成分，分析表明，马铃薯薯渣(湿基)含纤维类11％、淀粉3.1％、水分84.6％、蛋白质及其它物质1.3％。可见马铃薯薯渣的主要成分是纤维素和淀粉。据统计，我国每年生产马铃薯淀粉60多万吨，产生马铃薯薯渣400多万吨，如不加以回收利用，不仅造成资源的浪费，而且会被微生物所利用，造成严重的环境污染。

现在对马铃薯薯渣的综合利用，多局限于提取果胶、膳食纤维等营养因子，也有部分用于动物饲料的辅料。但是由于市场需求的原因，这些加工方法不能快速有效的消耗掉处理量相对巨大的马铃薯加工下脚料。马铃薯薯渣中的纤维素、淀粉及蛋白质这些成分是天然可食性物质，是制备可食性膜的基本材料。可食性膜是一种新型、可取代塑料、无污染的、可用于食品的内包装材料。如使用可食性膜代替塑料膜包装，可解决上述污染问题，而且食用时无需撕开此包装，就可以同内包装物一起食用，既安全卫生，又方便快捷。

三、发明内容：

本发明的一个目的是提供一种利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，本发明的另一个目的是提供利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜的制备方法，用于解决目前马铃薯薯渣回收利用不好，造成资源浪费的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，它包含的组分及各配方比例按重量份数计：马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠20～40份、水1000份、卡拉胶6～20份、海藻酸钠3～10份、甘油10～15份、山梨醇10～15份、硬脂酸1～3份、软脂酸1～3份；它由上述各组分制成复合溶液后，经流延法涂布成膜制成。

上述方案中的水为去离子水。

上述方案中马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠的制备过程为：将15-25份马铃薯薯渣放入三口反应瓶中，加入18～42份NaOH，加入体积分数为75％～90％乙醇溶液，乙醇溶液的加入量为马铃薯薯渣体积15-18倍，同时加入体积百分比浓度为35％的过氧化氢并搅拌，过氧化氢的加入量为马铃薯薯渣体积5‰-15‰，使纤维素大分子先行降解以利于碱化、溶胀，在35℃恒温水浴碱浸30～40min，此过程中利用500～600W微波处理10～15min；醚化阶段，向上述的三口反应瓶中加入体积分数为75％～90％的乙醇溶液，乙醇溶液的加入量为马铃薯薯渣体积5-6倍，18～34份氯乙酸，二次加碱，再向上述的三口反应瓶中加6～14份NaOH和质量百分比浓度为2％的碘化钾-乙酸钠水溶液，碘化钾-乙酸钠水溶液的加入量为马铃薯薯渣体积0.9-1.2倍，升温至45～70℃，反应60～90min，醚化过程中利用500～600W微波处理10～15min，得到粗品Na-CMC，即羧甲基纤维素纳；中和洗涤：向上述的粗品Na-CMC中加入1mol/L的盐酸，在室温下中和反应，至pH＝7～8时，再用体积分数为80％乙醇洗涤2次，抽滤，60℃～80℃下烘干，其中的份数按重量份数计。

上述利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜的制备过程：取20～40份马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠溶于1000份去离子水中，再分别添加卡拉胶6～20份，海藻酸钠3～10份，甘油10～15份，山梨醇10～15份，硬脂酸1～3份，软脂酸1～3份，制成复合溶液，80℃水浴加热并搅拌20～30min，过胶体磨2～3min，真空脱气30～40min，去除气泡；然后将上述溶液流延法涂布于玻璃板上，室温下静止放置30min，再放入干燥箱50～65℃下烘干2～3h，以100℃水蒸气回湿10～15s后揭膜，置于相对湿度为65％的干燥器内，保存待用。

上述方案中玻璃板为25cm×25cm的玻璃板。

有益效果：

本发明采用马铃薯薯渣作为主要原料制备的可食性膜，所利用的生产设备简单，工艺简便，处理量大，所获得产品成本低、附加值高，且生产过程中不会带来其他的副产物和环境污染，在为企业寻找了一个薯渣利用新出路的同时，还可为企业带来可观的经济利益。

四、具体实施方式：

实施例1：

这种利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，它包含的组分及各配方比例按重量份数计：马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠20g、水1000g、卡拉胶6g、海藻酸钠3g、甘油10g、山梨醇10g、硬脂酸1g、软脂酸1g；它由上述各组分制成复合溶液后，经流延法涂布成膜制成。具体制备过程如下：

马铃薯薯渣的羧甲基化：将20g马铃薯薯渣放入5000mL三口烧瓶中，加入18gNaOH，300mL体积分数为75％乙醇溶液，同时加入0.1mL体积百分比浓度为35％的过氧化氢并搅拌，使纤维素大分子先行降解以利于碱化、溶胀，在35℃恒温水浴碱浸30min，此过程中利用600W微波处理15min。醚化阶段，在上面反应的三口烧瓶中加入100mL体积分数为75％的乙醇溶液，22g氯乙酸，二次加碱，再上面反应的三口烧瓶中加6gNaOH和20mL质量百分比浓度为2％的碘化钾-乙酸钠水溶液，升温至45℃，反应60min，醚化过程中利用600W微波处理15min，得到粗品Na-CMC(羧甲基纤维素纳)。再加入1mol/L盐酸，在室温下中和反应，至pH7时，再用体积分数为80％乙醇洗涤2次，抽滤，60℃下烘干，本实施例中三口反应瓶为三口烧瓶，三口反应瓶是有三个入口的反应器。

羧甲基化马铃薯薯渣可食性包装膜的制备：取20g羧甲基化的马铃薯薯渣溶于1000g去离子水中，再分别添加卡拉胶6g、海藻酸钠3g、甘油10g、山梨醇10g、硬脂酸1g、软脂酸1g，制成复合溶液，80℃水浴加热并搅拌20min，过胶体磨2min，真空脱气30min，去除气泡。然后将上述溶液流延法涂布于25cm×25cm的玻璃板上，室温下静止放置30min，再放入干燥箱65℃下烘干2h，以100℃水蒸气来回湿15s后揭膜，置于相对湿度为65％的干燥器内，保存待用。

实施例2：

这种利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，它包含的组分及各配方比例按重量份数计：马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠30g、水1000g、卡拉胶12g、海藻酸钠6g、甘油12g、山梨醇12g、硬脂酸2g、软脂酸2g；它由上述各组分制成复合溶液后，经流延法涂布成膜制成。具体制备过程如下：

马铃薯薯渣的羧甲基化：将30g马铃薯薯渣放入5000mL三口反应瓶中，加入28gNaOH，500mL体积分数为80％乙醇溶液，同时加入0.2mL体积百分比浓度为35％的过氧化氢并搅拌，使纤维素大分子先行降解以利于碱化、溶胀，在35℃恒温水浴碱浸35min，此过程中利用500W微波处理10min。醚化阶段，在上面反应的三口反应瓶中加入160mL体积分数为80％的乙醇溶液，22g氯乙酸，二次加碱，再上面反应的三口反应瓶中加10gNaOH和30mL质量百分比浓度为2％的碘化钾-乙酸钠水溶液，升温至60℃，反应70min，醚化过程中利用500W微波处理12min，得到粗品Na-CMC(羧甲基纤维素纳)。再加入1mol/L盐酸，在室温下中和反应，至pH7时，再用体积分数为80％乙醇洗涤2次，抽滤，70℃下烘干。

羧甲基化马铃薯薯渣可食性包装膜的制备：

取30g羧甲基化的马铃薯薯渣溶于1000g去离子水中，再分别添加卡拉胶12g、海藻酸钠6g、甘油12g、山梨醇12g、硬脂酸2g、软脂酸2g制成复合溶液，80℃水浴加热并搅拌20min，过胶体磨3min，真空脱气40min，去除气泡。然后将上述溶液流延法涂布于25cm×25cm的玻璃板上，室温下静止放置30min，再放入干燥箱55℃下烘干2.5h，以100℃水蒸气来回湿10s后揭膜，置于相对湿度为65％的干燥器内，保存待用。

实施例3：

它包含的组分及各配方比例按重量份数计：马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠40g、水1000g、卡拉胶20g、海藻酸钠10g、甘油15g、山梨醇15g、硬脂酸3g、软脂酸3g；它由上述各组分制成复合溶液后，经流延法涂布成膜制成。具体制备过程如下：

马铃薯薯渣的羧甲基化：将40g马铃薯薯渣放入5000mL三口反应瓶中，加入42gNaOH，650mL体积分数为90％乙醇溶液，同时加入0.3mL体积百分比浓度为35％的过氧化氢并搅拌，使纤维素大分子先行降解以利于碱化、溶胀，在35℃恒温水浴碱浸40min，此过程中利用600W微波处理15min。醚化阶段，在上面反应的三口反应瓶中加入200mL体积分数为90％的乙醇溶液，34g氯乙酸，二次加碱，再上面反应的三口反应瓶中加14gNaOH和40mL质量百分比浓度为2％的碘化钾-乙酸钠水溶液，升温至70℃，反应90min，醚化过程中利用600W微波处理15min，得到粗品Na-CMC(羧甲基纤维素纳)。再加入1mol/L盐酸，在室温下中和反应，至pH8时，再用体积分数为90％乙醇洗涤2次，抽滤，80℃下烘干。

羧甲基化马铃薯薯渣可食性包装膜的制备：

取40g羧甲基化的马铃薯薯渣溶于1000g去离子水中，再分别添加卡拉胶20g、海藻酸钠10g、甘油15g、山梨醇15g、硬脂酸3g、软脂酸3g制成复合溶液，80℃水浴加热并搅拌30min，过胶体磨3min，真空脱气40min，去除气泡。然后将上述溶液流延法涂布于25cm×25cm的玻璃板上，室温下静止放置30min，再放入干燥箱65℃下烘干3h，以100℃水蒸气来回湿15s后揭膜，置于相对湿度为65％的干燥器内，保存待用。

Claims (2)

1.一种利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，其特征在于：这种利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜由马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠20~40份、水1000份、卡拉胶6~20份、海藻酸钠3~10份、甘油10~15份、山梨醇10~15份、硬脂酸1~3份、软脂酸1~3份制成复合溶液后，经流延法涂布成膜制成，按重量份数计。

2.根据权利要求1所述的利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，其特征在于：所述的马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠的制备过程为：将15-25份马铃薯薯渣放入三口反应瓶中，加入18~42份NaOH，加入体积分数为75%~90%乙醇溶液，乙醇溶液的加入量为马铃薯薯渣体积15-18倍，同时加入体积百分比浓度为35%的过氧化氢并搅拌，过氧化氢的加入量为马铃薯薯渣体积5‰—15‰，使纤维素大分子先行降解以利于碱化、溶胀，在35℃恒温水浴碱浸30~40min，此过程中利用500~600W微波处理10~15min；醚化阶段，向上述的三口反应瓶中加入体积分数为75%~90%的乙醇溶液，乙醇溶液的加入量为马铃薯薯渣体积5-6倍，18~34 份氯乙酸，二次加碱，再向上述的三口反应瓶中加6~14份NaOH和质量百分比浓度为2%的碘化钾-乙酸钠水溶液，碘化钾-乙酸钠水溶液的加入量为马铃薯薯渣体积0.9-1.2倍，升温至45~70℃，反应60~90 min，醚化过程中利用500~600W微波处理10~15min，得到粗品Na-CMC，即羧甲基纤维素钠；中和洗涤：向上述的粗品Na-CMC中加入1mol/L的盐酸，在室温下中和反应，至pH=7～8时，再用体积分数为80%乙醇洗涤2次，抽滤，60℃～80℃下烘干，其中的份数按重量份数计。

3、根据权利要求2所述的利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜，其特征在于：所述的水为去离子水。

4、一种权利要求1所述的利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：取20~40份马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠溶于1000份去离子水中，再分别添加卡拉胶6~20份，海藻酸钠3~10份，甘油10~15份，山梨醇10~15份，硬脂酸1~3份，软脂酸1~3份，制成复合溶液，80℃水浴加热并搅拌20~30min，过胶体磨2~3min，真空脱气30~40min，去除气泡；然后将上述溶液流延法涂布于玻璃板上，室温下静止放置30min，再放入干燥箱50~65℃下烘干2~3h，以100℃水蒸气回湿10~15s后揭膜，置于相对湿度为65%的干燥器内，保存待用。

5、根据权利要求4所述的利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述的马铃薯薯渣制备的羧甲基纤维素钠的制备过程为：将15-25份马铃薯薯渣放入三口反应瓶中，加入18~42份NaOH，加入体积分数为75%~90%乙醇溶液，乙醇溶液的加入量为马铃薯薯渣体积15-18倍，同时加入体积百分比浓度为35%的过氧化氢并搅拌，过氧化氢的加入量为马铃薯薯渣体积5‰—15‰，使纤维素大分子先行降解以利于碱化、溶胀，在35℃恒温水浴碱浸30~40min，此过程中利用500~600W微波处理10~15min；醚化阶段，向上述的三口反应瓶中加入体积分数为75%~90%的乙醇溶液，乙醇溶液的加入量为马铃薯薯渣体积5-6倍，18~34 份氯乙酸，二次加碱，再向上述的三口反应瓶中加6~14份NaOH和质量百分比浓度为2%的碘化钾-乙酸钠水溶液，碘化钾-乙酸钠水溶液的加入量为马铃薯薯渣体积0.9-1.2倍，升温至45~70℃，反应60~90 min，醚化过程中利用500~600W微波处理10~15min，得到粗品Na-CMC，即羧甲基纤维素钠；中和洗涤：向上述的粗品Na-CMC中加入1mol/L的盐酸，在室温下中和反应，至pH=7～8时，再用体积分数为80%乙醇洗涤2次，抽滤，60℃～80℃下烘干，其中的份数按重量份数计。

6、根据权利要求5所述的利用羧甲基化马铃薯薯渣制备的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述的玻璃板为25cm×25cm的玻璃板。