CN102731844B - 一种可食性菊粉复合包装膜及其制备和应用 - Google Patents
一种可食性菊粉复合包装膜及其制备和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及食品保鲜,具体涉及一种可食性菊粉复合包装膜及其制备和应用。可食性菊粉复合包装膜由成膜基材、辅助成膜剂、增塑剂和交联剂复合而成,基材为菊粉,辅助成膜剂为海藻酸钠和水;按质量百分比计,菊粉2%-50%、海藻酸钠0.25%-2.5%、增塑剂1-5%、交联剂1%-5%,余量为水。本发明具有透明度高,可食性,抗氧性好等特性。成膜基材菊粉是一种水溶性膳食纤维,对人体具有生理保健功能,可为人体内微生物提供一定的营养素。本发明制膜工艺流程简单成本低,成膜固化快,原料来源广泛,成膜口感好,且制膜过程对环境友好。在应用方面,可食性菊粉复合包装膜可作为肉制品保鲜膜、果蔬保鲜膜、糖果包装膜、医药器械材料或一次性日常用品的制备。
Description
技术领域
本发明涉及食品保鲜,具体涉及一种可食性菊粉复合包装膜及其制备和应用。
背景技术
可食性膜是指由可食性材料制得的膜,主要通过防止气体、水汽和溶质的迁移来保证食品的质量,延长食品的货架期。日常生活中所见的可食性包装有很多种,每一种可食性膜都有其不足之处,如多糖类膜中的糯米纸,虽具有可食性,但其强度差,遇水受潮易破损,生产规模小,难以满足食品包装的需求;又如蛋白膜中的动物小肠加工而成的可食性肠衣,尽管各项性能都较好,但因其成本太高也无法大规模用于食品包装。
发明内容
本发明目的在于提供一种可食性菊粉复合包装膜及其制备和应用。
为实现上述目的,本发明采用技术方案为:
一种可食性菊粉复合包装膜,可食性菊粉复合包装膜由成膜基材、辅助成膜剂、增塑剂和交联剂复合而成,基材为菊粉,辅助成膜剂为海藻酸钠和水;按质量百分比计,菊粉2%-50%、海藻酸钠0.25%-2.5%、增塑剂1-5%、交联剂1%-5%,余量为水。
所述菊粉为膳食纤维,是由天然植物菊芋提取精制而成的多聚果糖(胡建锋,邱树毅.菊芋中提取菊粉的纯化工艺研究[J].食品工业科技,2010,31(5):270-273);所述海藻酸钠为从海带中提取的天然多糖碳水化合物(张善明,刘强,张善垒.从海带中提取高粘度海藻酸钠[J].食品工业科技,2002,23(3):86-87)。
可食性菊粉复合包装膜的制备方法,按质量百分比计,菊粉2%-50%、海藻酸钠0.25%-2.5%、增塑剂甘油1-5%,在水中充分溶解,混合溶液置于40-60°C恒温水浴锅中加热搅拌直到成无团块的胶浆液,搅拌后于室温下静置12-24h脱气处理;脱气后的溶液倒入板上干燥,干燥后将板浸入1-5%的交联剂氯化钙中交联1-5mi n,交联后于40-60°C下干燥,干燥后即得可食性菊粉复合包装膜。
将上述经交联干燥后板放入盛饱和硝酸镁溶液中回软24-36h,最后揭膜即得可食性菊粉复合包装膜。所述可食性菊粉复合包装膜可作为肉制品保鲜膜、果蔬保鲜膜、糖果包装膜、制备医药器械材料或制备一次性日常用品。
本发明具有的优点在于:
1.本发明可食性膜所用的成膜基材菊粉首先是一种可食性的水溶性膳食纤维,能完整的通过人体的大部分消化系统,同时有选择性致死某些肠道菌发酵,这一过程对消化系统产生积极作用,增强肠道功能,避免便秘的发生等。
2.成膜基材菊粉具有良好的保健功效,如增强人体钙吸收、低热量、低糖、低脂及提高质构等;另外菊粉还是人体内一种重要的益生元,在人体的大肠内,有超过400种的菌类,这些细菌有的对身体健康有益也有的对身体健康有害的。菊粉能促进有益菌如双歧杆菌的增殖,同时抑制腐生菌如梭菌属的繁殖。
3.本发明所用的主要成膜基材菊粉为来源于植物菊芋中的天然大分子聚果糖,而辅助成膜剂海藻酸纳为从海带中提取的天然多糖碳水化合物,二者均为天然可食性材料。
4.不易染菌:以菊粉为原料制成的膜不易染菌,当用来包装食品时因其抑菌性、抗氧化性保湿性等特征,从而延长了食品的货架期。
5.生产工艺流程简单、成本低,成膜原料来源广泛,价格低廉且在制膜过程中无污染物产生,所制膜为具有良好机械性能、阻气性、保水性、保鲜性、不易染菌、适宜食品包装的可食性包装膜。
具体实施方式
本发明可食性菊粉复合包装膜,以菊粉为主要成膜剂,海藻酸钠作为辅助成膜剂,加水和增塑剂配成水溶液,经交联制膜后用于食品包装。在制备过程中各物质的量按质量百分比计。
实施例1
按质量百分比计,取菊粉2%、海藻酸钠0.5%、增塑剂甘油3%在水中充分溶解,混合溶液置于60°C恒温水浴锅中加热搅拌直到成无团块的胶浆液,搅拌后于室温下静置12-24h脱气处理;脱气后的溶液倒入玻璃板上以保证膜的厚度。将倒好膜的玻璃板放入60°C的恒温鼓风干燥箱中干燥。干燥后的带膜的玻璃板浸入5%的氯化钙交联剂中交联1-5min,后放入40-60°C的烘箱中干燥,干燥后把带膜玻璃板放入盛饱和硝酸镁溶液的干燥器中回软24-36h,最后揭膜既得可食性菊粉复合包装膜。成膜性能见表1。
表1实施例1中膜的性能
注:性能测定
1、厚度测定:在每张膜上按一定的位置取五个点,用螺旋测微器测各处厚度,最后取平均值。
2、透明度:将平衡后的薄膜切成长方形(约20×7mm),然后贴于比色皿内表面。使用一个空的比色皿作为参考。按下式计算透明度。透明度=T×D式中:T为透光率(%);D为膜厚度mm。
3、溶解度:参考Claudia等人的方法,具体步骤:将膜裁成尺寸为20×20(mm)的膜片在相对湿度0%(无水硅胶)的干燥器内保存24h;样品称重后加入100mL水,在60℃水浴中放置2h;过滤,将膜的未溶解部分在60℃的烘箱中干燥至恒重,称重。膜的溶解度由下式计算。溶解度=M/(M总×t)式中M为膜溶解前后质量差;M总为溶解前膜的总质量;t为溶解时间。
4、水蒸气透过系数(WVP):测定采用Fisher渗透杯(Fisher Scientific的方法ASTM1999)在小烧杯中放入一定量的变色硅胶,用所制得的膜封口,测试杯被放置在25度和50%相对湿度的干燥器中24小时,通过测定烧杯中变色硅胶的增重,按公式计算薄膜的WVP。WVP=(M×d)/(A×t×p)式中:M为t时间内的硅胶质量增重,g;d为样品厚度,mm;A为试样透水蒸汽的面积,m2;t为质量增重稳定后的两次间隔时间,d;p为式样两侧水蒸气压差,kpa。
5、抗拉强度(MPa):采用济南兰光公司的XWL(PC)型号的智能电子拉力实验机按G B13022-91标准进行拉力测定。
实施例2
按质量百分比计,取菊粉5%、海藻酸钠2.5%、增塑剂甘油1%在水中充分溶解,混合溶液置于60°C恒温水浴锅中加热搅拌直到成无团块的胶浆液,搅拌后于室温下静置12-24h脱气处理;脱气后的溶液倒入玻璃板上以保证膜的厚度。将倒好膜的玻璃板放入60°C的恒温鼓风干燥箱中干燥。干燥后的带膜的玻璃板浸入3%的氯化钙交联剂中交联1-5min,后放入40-60°C的烘箱中干燥,干燥后把带膜玻璃板放入盛饱和硝酸镁溶液的干燥器中回软24-36h,最后揭膜既得可食性菊粉复合包装膜。成膜性能见表2。
表2实施例2中膜的性能
注:性能测定
1、厚度测定:在每张膜上按一定的位置取五个点,用螺旋测微器测各处厚度,最后取平均值。
2、透明度:将平衡后的薄膜切成长方形(约20×7mm),然后贴于比色皿内表面。使用一个空的比色皿作为参考。按下式计算透明度。透明度=T×D 式中:T为透光率(%);D为膜厚度mm。
3、溶解度:参考Claudia等人的方法,具体步骤:将膜裁成尺寸为20×20(mm)的膜片在相对湿度0%(无水硅胶)的干燥器内保存24h;样品称重后加入100mL水,在60℃水浴中放置2h;过滤,将膜的未溶解部分在60℃的烘箱中干燥至恒重,称重。膜的溶解度由下式计算。溶解度=M/(M总×t)式中M为膜溶解前后质量差;M总为溶解前膜的总质量;t为溶解时间。
4、水蒸气透过系数(WVP):测定采用Fisher渗透杯(Fisher Scientific的方法ASTM1999)在小烧杯中放入一定量的变色硅胶,用所制得的膜封口,测试杯被放置在25度和50%相对湿度的干燥器中24小时,通过测定烧杯中变色硅胶的增重,按公式计算薄膜的WVP。WVP=(M×d)/(A×t×p)式中:M为t时间内的硅胶质量增重,g;d为样品厚度,mm;A为试样透水蒸汽的面积,m2;t为质量增重稳定后的两次间隔时间,d;p为式样两侧水蒸气压差,kpa。
5、抗拉强度(MPa):采用济南兰光公司的XWL(PC)型号的智能电子拉力实验机按GB13022-91标准进行拉力测定。
实施例3
按质量百分比计,取菊粉10%、海藻酸钠1.5%、增塑剂甘油1%在水中充分溶解,混合溶液置于60°C恒温水浴锅中加热搅拌直到成无团块的胶浆液,搅拌后于室温下静置12-24h脱气处理;脱气后的溶液倒入玻璃板上以保证膜的厚度。将倒好膜的玻璃板放入60°C的恒温鼓风干燥箱中干燥。干燥后的带膜的玻璃板浸入5%的氯化钙交联剂中交联1-5min,后放入40-60°C的烘箱中干燥,干燥后把带膜玻璃板放入盛饱和硝酸镁溶液的干燥器中回软24-36h,最后揭膜既得可食性菊粉复合包装膜。成膜性能见表3。
表3实施例3中膜的性能
注:性能测定
1、厚度测定:在每张膜上按一定的位置取五个点,用螺旋测微器测各处厚度,最后取平均值。
2、透明度:将平衡后的薄膜切成长方形(约20×7mm),然后贴于比色皿内表面。使用一个空的比色皿作为参考。按下式计算透明度。透明度=T×D式中:T为透光率(%);D为膜厚度mm。
3、溶解度:参考Claudia等人的方法,具体步骤:将膜裁成尺寸为20×20(mm)的膜片在相对湿度0%(无水硅胶)的干燥器内保存24h;样品称重后加入100mL水,在60℃水浴中放置2h;过滤,将膜的未溶解部分在60℃的烘箱中干燥至恒重,称重。膜的溶解度由下式计算。溶解度=M/(M总×t)式中M为膜溶解前后质量差;M总为溶解前膜的总质量;t为溶解时间。
4、水蒸气透过系数(WVP):测定采用Fisher渗透杯(Fisher Scientific的方法ASTM1999)在小烧杯中放入一定量的变色硅胶,用所制得的膜封口,测试杯被放置在25度和50%相对湿度的干燥器中24小时,通过测定烧杯中变色硅胶的增重,按公式计算薄膜的WVP。WVP=(M×d)/(A×t×p)式中:M为t时间内的硅胶质量增重,g;d为样品厚度,mm;A为试样透水蒸汽的面积,m2;t为质量增重稳定后的两次间隔时间,d;p为式样两侧水蒸气压差,kpa。
5、抗拉强度(MPa):采用济南兰光公司的XWL(PC)型号的智能电子拉力实验机按G B13022-91标准进行拉力测定。
实施例4
按质量百分比计,取菊粉50%、海藻酸钠2.5%、增塑剂甘油3%在水中充分溶解,混合溶液置于60°C恒温水浴锅中加热搅拌直到成无团块的胶浆液,搅拌后于室温下静置12-24h脱气处理;脱气后的溶液倒入玻璃板上以保证膜的厚度。将倒好膜的玻璃板放入60°C的恒温鼓风干燥箱中干燥。干燥后的带膜的玻璃板浸入1%的氯化钙交联剂中交联1-5min,后放入40-60°C的烘箱中干燥,干燥后把带膜玻璃板放入盛饱和硝酸镁溶液的干燥器中回软24-36h,最后揭膜既得可食性菊粉复合包装膜。成膜性能见表4。
表4实施例4中膜的性能
注:性能测定
1、厚度测定:在每张膜上按一定的位置取五个点,用螺旋测微器测各处厚度,最后取平均值。
2、透明度:将平衡后的薄膜切成长方形(约20×7mm),然后贴于比色皿内表面。使用一个空的比色皿作为参考。按下式计算透明度。透明度=T×D式中:T为透光率(%);D为膜厚度mm。
3、溶解度:参考Claudia等人的方法,具体步骤:将膜裁成尺寸为20×20(mm)的膜片在相对湿度0%(无水硅胶)的干燥器内保存24h;样品称重后加入100mL水,在60℃水浴中放置2h;过滤,将膜的未溶解部分在60℃的烘箱中干燥至恒重,称重。膜的溶解度由下式计算。溶解度=M/(M总×t)式中M为膜溶解前后质量差;M总为溶解前膜的总质量;t为溶解时间。
4、水蒸气透过系数(WVP):测定采用Fisher渗透杯(Fisher Scientific的方法ASTM1999)在小烧杯中放入一定量的变色硅胶,用所制得的膜封口,测试杯被放置在25度和50%相对湿度的干燥器中24小时,通过测定烧杯中变色硅胶的增重,按公式计算薄膜的WVP。WVP=(M×d)/(A×t×p)式中:M为t时间内的硅胶质量增重,g;d为样品厚度,mm;A为试样透水蒸汽的面积,m2;t为质量增重稳定后的两次间隔时间,d;p为式样两侧水蒸气压差,kpa。
5、抗拉强度(MPa):采用济南兰光公司的XWL(PC)型号的智能电子拉力实验机按GB13022-91标准进行拉力测定。
上述所得膜用于肉制品加工与保鲜,菊粉可食性膜在肉制品加工与保鲜中的应用主要有两方面;一方面用作可食性人造肠衣,另一方面用作鲜肉保鲜。由于天然肠衣来源有限,无法满足人们的需求,且天然肠衣粗细、长短不一,无法进行规格统一,而菊粉人造肠衣可以很好的解决天然肠衣存在的问题且具有一定的营养价值。
上述所得膜在果蔬保鲜方面的应用,菊粉可食性膜可用作果蔬保鲜膜,该膜可有效保护果蔬免受外界污物及微生物的侵染,保护果蔬表皮减少机械损伤,还可减少果蔬水分的散失,降低失重率。与传统的保鲜膜相比且该膜对环境友好。
上述所得膜在糖果包装中的应用,菊粉可食性膜具有可食、保健、可降解、无色透明、隔氧性好等特点,可用于糖果、方便面、果脯等多种食品的内包装,食用方便,且可降解不对环境造成污染。
上述所得膜在医药领域的应用,菊粉和一些材料(如壳聚糖)复合后,具有成模性、通透性和吸附性等特点,且能够被体内的酶缓慢的降解掉,所以该可食性复合膜可用作医用,可用于人造皮肤、缝合线、医用敷料、细胞培养、药物载体等。
上述所得膜可作为一些日常用品制作的原材料,通过可食性膜复合材料配比的调节,按照不同的功用得到不同机械性能的膜,该膜可以用来制作纸杯、餐具等一次性用品。
Claims (3)
1.一种可食性菊粉复合包装膜,其特征在于:可食性菊粉复合包装膜由成膜基材、辅助成膜剂、增塑剂和交联剂复合而成,基材为菊粉,辅助成膜剂为海藻酸钠和水;按质量百分比计,菊粉2%-50%、海藻酸钠0.25%-2.5%、增塑剂1-5%、交联剂1%-5%,余量为水;
所述菊粉为膳食纤维,是由天然植物菊芋提取精制而成的多聚果糖;所述海藻酸钠为从海带中提取的天然多糖碳水化合物。
2.按权利要求1所述的可食性菊粉复合包装膜的制备方法,其特征在于:按质量百分比计,菊粉2%-50%、海藻酸钠0.25%-2.5%、增塑剂甘油1-5%,在水中充分溶解,混合溶液置于40-60℃恒温水浴锅中加热搅拌直到成无团块的胶浆液,搅拌后于室温下静置12-24h脱气处理;脱气后的溶液倒入板上干燥,干燥后将板浸入1-5%的交联剂氯化钙中交联1-5min,交联后于40-60℃下干燥,干燥后即得可食性菊粉复合包装膜。
3.按权利要求2所述的可食性菊粉复合包装膜的制备方法,其特征在于:将上述经交联干燥后板放入盛饱和硝酸镁溶液中回软24-36h,最后揭膜即得可食性菊粉复合包装膜。
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