CN103819755B - 一种改性魔芋葡甘聚糖复合膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性魔芋葡甘聚糖复合膜及其制备方法，该魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油0.01～35份,去离子水70份，硅溶胶0.01～0.6份，采用甘油作为增塑剂，可明显改善共混膜的力学性能和光学性能，硅溶胶作为分散剂，有利于膜液的共混互溶，能明显提高材料的拉伸强度和透光率，制得的魔芋葡甘聚糖复合膜拉伸强度为2.82～3.98MPa，断裂伸长率为30.3%～47.7%，透光率为82.5%～89.5%，雾度为16.3%～40.2%，配方中使用的均为无毒、无害、绿色、环保的食品原料，是一种新型的可食性包装复合薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种包装材料，特别是一种包装复合薄膜。
背景技术
魔芋葡甘聚糖（KGM）是从天然植物魔芋球茎中分离、提取的一种非离子型水溶性高分子多糖，具有较好的增稠性、胶凝性、粘结性和吸水性，在食品和食品添加剂工业具有广泛的应用，其水溶胶在适当条件下可成膜，成为绿色的可食性包装薄膜的前景广阔，但纯魔芋葡甘聚糖制备的薄膜机械性能较差，强度低、抗水性差，不能用于包装行业。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无毒、无害、绿色、环保，透明度较高的改性魔芋葡甘聚糖复合膜及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改性魔芋葡甘聚糖复合膜，由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油0.01～35份,去离子水70份，硅溶胶0.01～0.6份。
第一种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油0.01份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
第二种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油15份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
第三种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.1份。
第四种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.2份。
第五种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.3份。
第六种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.4份。
第七种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.5份。
第八种改性魔芋葡甘聚糖复合膜由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.6份。
上述魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法如下：
a.将上述份量的魔芋精粉置于95%乙醇溶液中溶胀2h，然后真空抽滤得固状物魔芋葡甘聚糖。
b.将上步中得到的魔芋葡甘聚糖加入到配有搅拌回流冷却装置的容器中，在50℃下保温2h。
c.加入上述份量的甘油、去离子水和硅溶胶，保持50℃搅拌混合1h后，超声搅拌15min消泡后制得膜液。
d.将膜液流延于平板玻璃上，自然干燥成膜。
本发明的有益效果是：本发明通过甘油和硅溶胶改性魔芋葡甘聚糖，甘油作为增塑剂，可明显改善共混膜的力学性能和光学性能，硅溶胶作为分散剂，有利于膜液的共混互溶，能明显提高材料的拉伸强度和透光率，制得的魔芋葡甘聚糖复合膜拉伸强度为2.82～3.98MPa，断裂伸长率为30.3%～47.7%，透光率为82.5%～89.5%，雾度为16.3%～40.2%，配方中使用的均为无毒、无害、绿色、环保的食品原料，是一种新型的可食性包装复合薄膜。
具体实施方式
一种改性魔芋葡甘聚糖复合膜，由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油0.01～35份,去离子水70份，硅溶胶0.01～0.6份。
魔芋精粉的含量较为稳定，目前市场上的魔芋精粉均能满足魔芋葡甘聚糖含量>95%的要求。
甘油作为增塑剂，随着其含量的增加，复合膜的力学性能得到改善，这是由于甘油是多羟基化合物，能对膜液起到溶胀作用，含有的-OH键削弱了魔芋葡甘聚糖分子内作用力，使大分子链移动变的更为容易，进而增加了膜液的流动性，使得膜厚减小，膜的断裂伸长率增加，拉伸强度也有不同程度的增加；当增塑剂甘油含量过多时形成迁移析出渗油，弹性过大使得使得拉伸易变形，拉伸强度开始降低，对膜的外观有着较大影响。
硅溶胶作为分散剂使用有利于膜液的共混互溶，能明显提高材料的拉伸强度和透光率，增加复合膜的耐水性、耐热性能。
实施例1
原料：魔芋精粉100份,甘油0.01份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法如下：
a.将上述份量的魔芋精粉置于95%乙醇溶液中溶胀2h（常温常压），然后真空抽滤，除掉杂质及乙醇溶液，得固状物魔芋葡甘聚糖（对真空抽滤的工艺参数没有特殊要求）。
b.将上步中得到的魔芋葡甘聚糖加入到配有搅拌回流冷却装置的三口烧瓶中，在50℃下保温2h（常压）。
c.加入上述份量的甘油、去离子水和硅溶胶（加入顺序没有特别要求），保持50℃搅拌混合1h后，超声搅拌15min消泡后制得膜液。在恒温水浴加热下，通过强烈的机械剪切力作用，使魔芋葡甘聚糖、甘油、去离子水和硅溶胶四者共混形成稳定体系。
d.将膜液流延于平板玻璃上，自然干燥成膜，得到力学性能和光学性能良好的复合薄膜。
实施例2
配方：魔芋精粉100份,甘油3份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例3
配方：魔芋精粉100份,甘油5份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例4
配方：魔芋精粉100份,甘油10份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。制备方法与实施例1相同。
实施例5
配方：魔芋精粉100份,甘油15份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例6
配方：魔芋精粉100份,甘油20份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例7
配方：魔芋精粉100份,甘油25份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例8
配方：魔芋精粉100份,甘油30份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例9
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
制备方法与实施例1相同。
实施例10
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.1份。
制备方法与实施例1相同。
实施例11
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.2份。
制备方法与实施例1相同。
实施例12
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.3份。
制备方法与实施例1相同。
实施例13
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.4份。
制备方法与实施例1相同。
实施例14
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.5份。
制备方法与实施例1相同。
实施例15
配方：魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.6份。制备方法与实施例1相同。
上述15种实施例中采用的魔芋精粉，食品级，湖北强森魔芋科技有限公司生产。
硅溶胶，食品级，兴化市康达助剂厂生产。
甘油，分析纯，湖北大学化工厂生产。
上述15种实施例的性能测试如下：
试验方法及设备
膜厚度的测定：参照GB/T6673-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法》进行试验，在每张膜上分别均匀的取五点，用测厚仪器测该点膜的厚度，然后求出平均数，即为每张膜的膜厚度d，测试设备为CHY-C2型测厚仪，济南兰光机电有限公司生产。
力学性能:参照GB/T13022-91《塑料薄膜拉伸性能试验方法》进行试验,测试设备为XLVV(PC)型智能电子拉力试验机，济南兰光机电有限公司生产。
透光率/雾度:参照GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》进行试验，测试设备为WGT-S型透光率/雾度测定仪，济南兰光机电有限公司生产。
本发明在制备过程中，采用共混及消泡工艺，并用甘油作为增塑剂，硅溶胶作为分散剂，可明显改善共混膜的力学性能和光学性能，通过上述的实验数据可知，本法明的复合膜拉伸强度为2.82～3.98MPa，断裂伸长率为30.3%～47.7%，透光率为82.5%～89.5%，雾度为16.3%～40.2%，配方中使用的均为无毒、无害、绿色、环保的食品原料，是一种新型的可食性包装复合薄膜。
Claims (10)
1.一种改性魔芋葡甘聚糖复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油0.01～35份,去离子水70份，硅溶胶0.01～0.6份。
2.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油0.01份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
3.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油15份,去离子水70份，硅溶胶0.01份。
4.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.1份。
5.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.2份。
6.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.3份。
7.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.4份。
8.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.5份。
9.根据权利要求1所述的复合膜，其特征在于其由以下重量份数的原料制成：魔芋葡甘聚糖含量>95%的魔芋精粉100份,甘油35份,去离子水70份，硅溶胶0.6份。
10.一种如权利要求1-9任一所述魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，其特征在于其制备方法如下：
a.将上述份量的魔芋精粉置于95%乙醇溶液中溶胀2h，然后真空抽滤得固状物魔芋葡甘聚糖；
b.将上步中得到的魔芋葡甘聚糖加入到配有搅拌回流冷却装置的容器中，在50℃下保温2h；
c.加入上述份量的甘油、去离子水和硅溶胶，保持50℃搅拌混合1h后，超声搅拌15min消泡后制得膜液；
d.将膜液流延于平板玻璃上，自然干燥成膜。
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