CN102702579B - 一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜及其制备方法 - Google Patents

一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜及其制备方法，属于食品包装技术领域，其以马铃薯淀粉、普鲁兰多糖、明胶为主要成膜材料，以增塑剂、交联剂为辅料，其制备方法的步骤包括：首先将马铃薯淀粉加水水浴搅拌糊化，然后加入普鲁兰多糖和明胶，最后再加入增塑剂和交联剂，配制好的溶液经流延成膜。本发明的优点在于：制膜的原料均可食，对人体无害，废弃后可完全生物降解，对环境无污染，制膜过程中无需脱泡，工艺流程简单，生产成本低，制备的薄膜透明，有光泽，机械性能和阻隔性能好，外形美观。本发明制备的薄膜可用于食品内包装，从而避免非降解食品包装对人体和环境造成的危害。

Description

一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜及其制备方法，属于食品包装技术领域。
背景技术
随着工业发展而诞生的塑料制品因其价格便宜和性质稳定，被广泛应用于食品包装及保鲜。但是，这些塑料包装使用后遗弃在环境中不易被降解，容易造成“白色污染”。此外，有的塑料食品包装容易产生有害气体和异味，对人体具有一定的毒副作用，同时影响被包装食品的风味。近年来，随着人们环保意识的增强及对食品品质要求的提高，采用新型可食性膜包装取代塑料包装，将环境污染程度减少到最小，并发挥其更优异的综合性能，已经成为食品包装发展的一个新趋势。
淀粉基复合膜是以淀粉为主要成膜物质，并与其他多糖、蛋白质、脂肪结合在一起，通过不同分子之间的相互作用而形成的具有多孔网络结构的薄膜。与单膜相比，复合膜在性能上不仅能够取长补短,而且可以相互协同，达到单膜所不具备的优异性能。淀粉膜具有良好的拉伸性、透明度、耐折性、水不溶性和低透气率等特点。其中，马铃薯淀粉膜在膜强度、柔韧性、透明度和溶解度等方面都优于谷物淀粉所成的膜。普鲁兰多糖制成的薄膜透明，有光泽，强度高，具有良好的热封性，透气性比其它高分子膜低，氧气、氮气、二氧化碳、香气等气体几乎不能透过，且具有抗油脂的特性。明胶可食性膜具有阻氧性、防止油脂迁移和抗微生物繁殖等作用，可用于包裹水分含量低、含脂量高的食品或药物囊衣。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料来源广泛、价格低廉、具有可食性、透明度高、机械性能和阻隔性能好、能溶于水、可完全生物降解的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜及其制备方法。
本发明的技术方案：一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜，包含下列组份：其配方比例按重量份数计：
马铃薯淀粉2.5～4.5份、普鲁兰多糖0.25～1.25份、明胶0.25～1.25份、增塑剂0.5～1.5份、交联剂0.05～0.25份、去离子水200份；
其以马铃薯淀粉、普鲁兰多糖、明胶为主要成膜材料，以增塑剂、交联剂为辅料，配制成溶液，经流延成膜制得。
所述的马铃薯淀粉为天然马铃薯淀粉。所述的增塑剂为甘油、山梨醇、聚乙二醇中的一种或几种的混合物。所述的交联剂为氯化钙。
马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的制备方法，采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计： 
（1）原料称取：取马铃薯淀粉2.5～4.5份、普鲁兰多糖0.25～1.25份、明胶0.25～1.25份、增塑剂0.5～1.5份、交联剂0.05～0.25份和去离子水200份；
（2）马铃薯淀粉糊化：在2.5～4.5份马铃薯淀粉中加入80～120份去离子水，70～80℃水浴糊化15～20min得到糊化溶液，搅拌转速为300～400 r/min；
（3）加入普鲁兰多糖和明胶：将0.25～1.25份普鲁兰多糖和0.25～1.25份明胶加入到步骤（2）制备的糊化溶液中，再加入40～60份去离子水，搅拌15～20min，搅拌转速为300～400 r/min；
（4）加入增塑剂和交联剂：将0.5～1.5份增塑剂和0.05～0.25份交联剂同时加入到步骤（3）制备得到的溶液中，再加入20～80份去离子水，对成膜溶液进行定容，搅拌15～20min，搅拌转速为300～400 r/min； 
（5）流延成膜：将45～50mL成膜溶液倒在面积为210cm2～230 cm2的表面干燥洁净的有机玻璃板上，流延成膜，然后置于温度为40～80℃的真空干燥箱中干燥2～5h，冷却后揭膜，即可得到产品马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜。
步骤（2）～（4）水浴的温度始终保持在70～80℃。
所述产品马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的厚度为0.043±0.013mm。
本发明制备的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜外观为无色透明薄膜，透光率为65.89%~89.74%；抗拉强度和断裂伸长率分别为4.73MPa~24.99MPa和6.29%~46.76%；水蒸气透过率为2.08 g·mm/(m2·d·kPa)~7.81g·mm/(m2·d·kPa)；水溶性为19.78%~41.53%。
交联剂的加入在提高马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜机械性能的同时也改善了薄膜的阻隔性能，使得其表面光滑均匀，无孔洞和裂纹。
本发明的有益效果：
1、制备马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的主要原料及辅料均为可食性物质，其中马铃薯淀粉来源广泛、价格低廉，普鲁兰多糖是一种食品添加剂，明胶本身具有较高的营养价值，均对人体无毒无害。
2、制备的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜透明度高，有光泽，外形美观，机械性能和阻隔性能好，可根据需要制成不同厚度和机械性能的薄膜。 
3、制备的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜可以作为食品内包装或塑料、纸张等包装材料的内涂层，适合糖果、糕点、麦片、奶粉、各种冲剂、方便面调料等食品的包装。
4、制备的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜在水中可溶解，在环境中可完全生物降解，不会对环境造成任何污染。
5、制备马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的生产方法安全，工艺流程简单，生产成本低，故市场前景良好。
附图说明
图1为本发明采用不同氯化钙添加量时包装膜的抗拉强度和断裂伸长率示意图。
图2为本发明采用不同氯化钙添加量时包装膜的水蒸气透过率示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。本发明中，搅拌操作采用上海标本模型厂制造的JB-200-S数字显示转速电动搅拌机；反应温度通过江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司制造的YJ501超级恒温水浴锅控制；机械性能测定采用英国LLOYD公司制造的LRX Plus型万能电子材料试验机；透光率测定采用尤尼柯（上海）仪器有限公司制造的UV-2802型紫外可见光分光光度计。
实施例1
马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜，其组分和重量克数为：马铃薯淀粉3.5g，普鲁兰多糖1g，明胶0.5 g，甘油0.75 g，氯化钙添加量分别为产品1-0.05g、产品2-0.1g、产品3-0.15g、产品4-0.2g和产品5-0.25g。
将3.5g马铃薯淀粉加100mL去离子水，80℃水浴糊化20min，加入1g普鲁兰多糖、0.5g明胶和60mL去离子水，水浴搅拌20min，加入0.75g甘油和氯化钙，用去离子水定容到200ml，水浴搅拌15min，将48mL成膜溶液倒在面积为220cm2的表面干燥洁净的有机玻璃板上，流延成膜，在50℃下烘干，冷却揭膜即得马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜产品1-5。
所得产品1-5的抗拉强度和断裂伸长率如图1所示，水蒸气透过率如图2所示。通过分析可知，氯化钙添加量为0.15g时产品的性能较佳，此时其性能为：抗拉强度13.69MPa，断裂伸长率21.51%，水蒸气透过率3.13g·mm/(m2·d·kPa)，水溶性33.36%，透光率86.40%。
实施例2
马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜，其组分和重量克数为：马铃薯淀粉3.5 g，普鲁兰多糖1g，明胶0.5 g，山梨醇0.75 g，氯化钙0.1g。
将3.5g马铃薯淀粉加100mL去离子水，80℃水浴糊化20min，加入1g普鲁兰多糖、0.5g明胶和60mL去离子水，水浴搅拌20min，加入0.75g山梨醇和0.1g氯化钙，用去离子水定容到200ml，水浴搅拌15min，将50mL成膜溶液倒在面积为230 cm2的表面干燥洁净的有机玻璃板上，流延成膜，在50℃下烘干，冷却揭膜即得马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜。
以此组分和重量克数制备的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的性能为：抗拉强度15.25MPa，断裂伸长率7.86%，水蒸气透过率2.61g·mm/(m2·d·kPa)，水溶性23.94%，透光率86.79%。
实施例3
马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜，其组分和重量克数为：马铃薯淀粉3.5g，普鲁兰多糖0.75g，明胶0.75g，甘油1.25g，氯化钙0.1g。
将3.5g马铃薯淀粉加100mL去离子水，80℃水浴糊化20min，加入0.75g普鲁兰多糖、0.75g明胶和60mL去离子水，水浴搅拌20min，加入1.25g甘油和0.1g氯化钙，用去离子水定容到200mL，水浴搅拌15min，将45mL成膜溶液倒在面积为210cm2的表面干燥洁净的有机玻璃板上，流延成膜，在50℃下烘干，冷却揭膜即得马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜。
以此组分和重量克数制备的马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的性能为：抗拉强度9.13MPa，断裂伸长率36.79%，水蒸气透过率5.84 g·mm/(m2·d·kPa)，水溶性30.18%，透光率83.03%。

Claims (1)

1. 一种马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的制备方法，其特征是：采用以下工艺步骤：其配方比例按重量份数计： 
（1）原料称取：取马铃薯淀粉2.5～4.5份、普鲁兰多糖0.25～1.25份、明胶0.25～1.25份、增塑剂0.5～1.5份、交联剂0.05～0.25份和去离子水200份；
（2）马铃薯淀粉糊化：在2.5～4.5份马铃薯淀粉中加入80～120份去离子水，70～80℃水浴糊化15～20min得到糊化溶液，搅拌转速为300～400 r/min；
（3）加入普鲁兰多糖和明胶：将0.25～1.25份普鲁兰多糖和0.25～1.25份明胶加入到步骤（2）制备的糊化溶液中，再加入40～60份去离子水，搅拌15～20min，搅拌转速为300～400 r/min；
（4）加入增塑剂和交联剂：将0.5～1.5份增塑剂和0.05～0.25份交联剂同时加入到步骤（3）制备得到的溶液中，再加入20～80份去离子水，对成膜溶液进行定容，搅拌15～20min，搅拌转速为300～400 r/min； 
所述增塑剂为甘油、山梨醇、聚乙二醇中的一种或几种的混合物；所述交联剂为氯化钙；
（5）流延成膜：将45～50mL成膜溶液倒在面积为210cm2～230 cm2的表面干燥洁净的有机玻璃板上，流延成膜，然后置于温度为40～80℃的真空干燥箱中干燥2～5h，冷却后揭膜，即可得到产品马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜；
步骤（2）～（4）水浴的温度始终保持在70～80℃；
所述产品马铃薯淀粉基可食性复合食品包装膜的厚度为0.043±0.013mm。
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