CN103951853B - 一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜及其制备方法，属于食品包装技术领域。其采用鱼鳞胶原蛋白、海藻酸钠为主要成膜物质，并加入增塑剂甘油与营养剂速溶芦笋粉，制得一种新型可食性膜。本发明充分利用了多糖和蛋白质的优点，海藻酸钠的加入改善了蛋白膜成膜性与力学性能均较差的缺点；增塑剂的加入进一步改善了薄膜的韧性，其断裂伸长率有所提高；速溶芦笋粉作为一种天然抗菌剂，不仅赋予了薄膜抗菌性，而且其还具备一定营养价值，无污染，可降解；同时采用微波对成膜液处理，提高了膜的抗拉强度和断裂伸长率，减少了增塑剂用量过多所带来的负面效应。

Description

一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜及其制备方法，属于食品包装技术领域。

背景技术

可食膜是指利用人体能消化吸收的天然高分子物质为原料，通过分子间相互作用形成的具有一定机械强度和选择透过性的结构致密的薄膜。虽然目前对于可食膜来说，大规模的工业化生产还存在诸多问题，但其在食品行业方面的应用还是受到了越来越多的关注。尤其是与传统的合成材料比起来，其可以在食用过程中与被包装的食品一起被消费，既不会对人体健康造成危害，又减少了对可食膜的额外处理工序，这样不仅有效的节约了能源，也避免了环境的污染。

胶原蛋白独特的纤维状结构及其良好的生物相容性、低抗原性及可降解性等特性，使其在生物材料领域具有广泛用途。其中从鱼体废弃物中提取出来的鱼类胶原蛋白是一种安全、卫生、无害的胶原蛋白，因近年来全球生态环境恶化导致疯牛病、口蹄疫等流行病多次发生,人们便开始寻求从水产动物中提取胶原蛋白,并已成为当前国内外业内人士研发的一个热门课题。鱼鳞胶原蛋白不仅可以有效替代从猪、牛皮骨中提取的胶原蛋白，而且还具有较高的营养价值，污染少，安全性好，品质优良。

海藻酸钠是一种从褐藻中提取出来的线性多糖，具有优良的分散性、保湿性、成膜性、抗菌性、无毒无味、可生物降解、生物相容性好等诸多优点，且成本较低，所以作为可食膜材料，其日益成为研究的热点。现代研究表明芦笋中富含天冬氨酸、微量元素、并且皂苷、多糖、黄酮等含量较多，因此具有调节机体代谢，提高机体免疫力、抗肿瘤、抗衰老、抗疲劳、降血脂等特殊的功效，速溶芦笋粉在改善睡眠方面更是有良好的效果，将其加入可食性膜中，在不影响膜力学性能的前提下极大地提高了可食膜的营养价值。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种绿色环保，具有优良包装和营养性能的可食性鱼鳞胶原蛋白-海藻酸钠基芦笋粉共混包装膜及其制备方法。

按照本发明提供的技术方案，一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜，配方比例按重量份计如下：

粗提鱼鳞胶原蛋白1~4份、海藻酸钠2~4份、甘油0.5~2份、速溶芦笋粉0.5~2份、去离子水100份；

其以粗提鱼鳞胶原蛋白、海藻酸钠为主要成膜材料，速溶芦笋粉为营养剂、甘油为增塑剂，配制成混合水溶液，经微波交联和涂布成膜制得包装膜。

所述海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜的制备方法，按重量份计步骤如下：

（1）鱼鳞胶原蛋白溶液的制备：在1~4份粗提鱼鳞胶原蛋白粉末中加入30份去离子水，50℃下均匀搅拌得到鱼鳞蛋白溶液；

（2）海藻酸钠溶液的制备：在2~4份海藻酸钠粉末中加入40份去离子水，在60℃下磁力搅拌溶解制成海藻酸钠溶液；

（3）芦笋粉营养剂溶液的制备：在0.5~2份速溶芦笋粉中加入30份去离子水，搅拌溶解制成芦笋粉营养剂溶液；

（4）溶液的混合：将步骤（1）中的鱼鳞胶原蛋白溶液、步骤（2）中的海藻酸钠溶液和步骤（3）中的芦笋粉营养剂溶液混合，再加入0.5~2份的增塑剂甘油，搅拌均匀，静置脱气，常温下得到营养膜混合溶液；

（5）微波交联：将步骤（4）制得的营养膜混合溶液进行微波交联处理；所述微波交联处理功率为100~300W，微波交联处理时间为2~4min；

（6）超声混合：将步骤（5）微波交联后得到的混合液加入到反应器皿中，反应器皿放置在超声波清洗槽中振动，超声波的频率为40~50KHz，超声波的功率为100~150W，使它们充分混合并排出气泡，得到混合液；

（7）鱼鳞胶原蛋白/海藻酸钠共混营养包装膜的制膜：将步骤（6）超声后的混合液均匀倒在有机玻璃平板上，用涂布辊涂布成膜，将有机玻璃平板水平放置在60~70℃的烘箱内干燥2.5~3.5小时；干燥结束后冷却至室温，揭下薄膜即为产品鱼鳞胶原蛋白-海藻酸钠基芦笋粉共混包装膜。

步骤（6）中，量取超声后的混合液60~80mL，均匀地倒在规格为19cm25cm有机玻璃平板上，用涂布辊涂布成膜，使得平板上所倒的混合液厚度控制在55~57μm。

本发明的有益效果：本发明制备的可食用鱼鳞胶原蛋白-海藻酸钠基芦笋粉共混营养包装膜主要原料及辅料均为可食性物质，且鱼鳞胶原蛋白、海藻酸钠及芦笋粉来源广泛，价格低廉。所用鱼鳞胶原蛋白及芦笋粉均具有较高的营养性，作为食品包装不仅不会对身体健康造成危害，而且会为食用产品人群带来附加的营养价值。

本发明克服了单膜机械性能不足的缺点，并具有优良的包装性能，可用于食品内包装或塑料、纸张等包装材料的内涂层，适合糕点、糖果、麦片、奶粉、各种冲剂等食品的包装。本发明在水中可完全溶解，绿色环保，无污染，易降解。本发明工艺简单、安全，具有良好的市场潜力。

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。

以下实例中，搅拌操作采用上海标本模型厂制造的JB200-S数字显示转速电动搅拌机；均质乳化操作采用上海标本模型厂制造的FJ-200高速分散均质机；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；微波交联操作采用南京杰全微波设备有限公司制造的NJL07-3型实验专用微波炉。

实施例1一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）鱼鳞胶原蛋白溶液的制备：在3g鱼鳞胶原蛋白粉末中加入30mL的去离子水，在50℃下均匀搅拌制成鱼鳞蛋白溶液。

（2）海藻酸钠溶液的制备：在2g海藻酸钠粉末中加入40mL去离子水，在60℃下磁力搅拌溶解制成海藻酸钠溶液。

（3）芦笋粉营养剂溶液的制备：在2g速溶芦笋粉加入30mL去离子水，搅拌溶解制成芦笋粉营养剂溶液。

（4）溶液的混合：将步骤（1）中的鱼鳞胶原蛋白溶液、步骤（2）中的海藻酸钠溶液和步骤（3）中的营养剂溶液混合，再加入1g的增塑剂甘油，搅拌均匀，静置脱气，常温下得到营养膜混合溶液。

（5）微波交联：将上述制得的混合溶液进行微波交联处理；所述微波交联处理功率为100W，微波交联处理时间为4min。

（6）超声混合：将步骤（5）制备的混合液加入到反应器皿中，反应器皿放置在超声波清洗槽中振动，超声波的频率为50KHz，超声波的功率为150W，使它们充分混合并排出气泡，得到混合液。

（7）鱼鳞胶原蛋白/海藻酸钠共混营养包装膜的制膜：量取70mL混合液均匀地倒在规格为19cm25cm有机玻璃平板上，用涂布辊涂布成膜，使得平板上所倒的混合液厚度控制在55μm，将平板水平放置在70℃的烘箱内干燥2.5小时，干燥结束后冷却至室温，揭下平板上的薄膜即为鱼鳞胶原蛋白基芦笋粉共混营养包装膜。

实施例2一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）鱼鳞胶原蛋白溶液的制备：在1g鱼鳞胶原蛋白粉末中加入30mL的去离子水，在50℃下均匀搅拌制成鱼鳞蛋白溶液。

（2）海藻酸钠溶液的制备：在4g海藻酸钠粉末中加入40mL去离子水，在60℃下磁力搅拌溶解制成海藻酸钠溶液。

（3）芦笋粉营养剂溶液的制备：在1g速溶芦笋粉加入30mL去离子水，搅拌溶解制成芦笋粉营养剂溶液。

（4）溶液的混合：将步骤（1）中的海藻酸钠溶液、步骤（2）中的鱼鳞胶原蛋白溶液和步骤（3）中的营养剂溶液混合，再加入2g的增塑剂甘油，搅拌均匀，静置脱气，常温下得到营养膜混合溶液。

（5）微波交联：将上述制得的混合溶液进行微波交联处理；所述微波交联处理功率为200W，微波交联处理时间为3min。

（6）超声混合：将步骤（5）制备的混合液加入到反应器皿中，反应器皿放置在超声波清洗槽中振动，超声波的频率为40KHz，超声波的功率为100W，使它们充分混合并排出气泡，得到混合液。

（7）鱼鳞胶原蛋白/海藻酸钠共混营养包装膜的制膜：量取80mL混合液均匀地倒在规格为19cm25cm有机玻璃平板上，用涂布辊涂布成膜，使得平板上所倒的混合液厚度控制在57μm，将平板水平放置在60℃的烘箱内烘烤3.5小时，烘烤结束后冷却至室温，揭下平板上的薄膜即为鱼鳞胶原蛋白基芦笋粉共混营养包装膜。

实践例3一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）鱼鳞胶原蛋白溶液的制备：在2g鱼鳞胶原蛋白粉末中加入30mL的去离子水，在50℃下均匀搅拌制成鱼鳞蛋白溶液。

（2）海藻酸钠溶液的制备：在3g海藻酸钠粉末中加入40mL去离子水，在60℃下磁力搅拌溶解制成海藻酸钠溶液。

（3）芦笋粉营养剂溶液的制备：在1.5g速溶芦笋粉加入30mL去离子水，搅拌溶解制成芦笋粉营养剂溶液。

（4）溶液的混合：将步骤（1）中的鱼鳞胶原蛋白溶液、步骤（2）中的海藻酸钠溶液和步骤（3）中的营养剂溶液混合，再加入1.5g的增塑剂甘油，搅拌均匀，静置脱气，常温下得到营养膜混合溶液。

（5）微波交联：将上述制得的混合溶液进行微波交联处理；所述微波交联处理功率为300W，微波交联处理时间为2min。

（6）超声混合：将步骤（5）制备的混合液加入到反应器皿中，反应器皿放置在超声波清洗槽中振动，超声波的频率为45KHz，超声波的功率为120W，使它们充分混合并排出气泡，得到混合液。

（7）鱼鳞胶原蛋白/海藻酸钠共混营养包装膜的制膜：量取60mL混合液均匀地倒在规格为19cm25cm有机玻璃平板上，用涂布辊涂布成膜，使得平板上所倒的混合液厚度控制在56μm，将平板水平放置在65℃的烘箱内干燥3小时，干燥结束后冷却至室温，揭下平板上的薄膜即为海藻酸钠/鱼鳞胶原蛋白抗菌膜。

本发明将主要成膜物质复合方法和微波处理相结合，采用鱼鳞胶原蛋白、海藻酸钠为主要成膜物质，并加入增塑剂甘油与营养剂速溶芦笋粉，制得一种新型可食性膜，充分利用了多糖和蛋白质的优点：海藻酸钠的加入改善了蛋白膜成膜性与力学性能均较差的缺点；增塑剂的加入进一步改善了薄膜的韧性，其断裂伸长率有所提高；速溶芦笋粉作为一种天然抗菌剂，不仅赋予了薄膜抗菌性，而且其还具备一定营养价值，无污染，可降解；同时采用微波对成膜液处理，提高了膜的抗拉强度和断裂伸长率，减少了增塑剂用量过多所带来的负面效应。

Claims (2)

1.一种海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜，其特征是配方比例按重量份计如下：

粗提鱼鳞胶原蛋白1~4份、海藻酸钠2~4份、甘油0.5~2份、速溶芦笋粉0.5~2份、去离子水100份；

其以粗提鱼鳞胶原蛋白、海藻酸钠为主要成膜材料，速溶芦笋粉为营养剂、甘油为增塑剂，配制成混合水溶液，经微波交联和涂布成膜制得包装膜。

2.权利要求1所述海藻酸钠基-鱼鳞胶原蛋白芦笋粉共混包装膜的制备方法，其特征是按重量份计步骤如下：

（1）鱼鳞胶原蛋白溶液的制备：在1~4份粗提鱼鳞胶原蛋白粉末中加入30份去离子水，50℃下均匀搅拌得到鱼鳞胶原蛋白溶液；

（2）海藻酸钠溶液的制备：在2~4份海藻酸钠粉末中加入40份去离子水，在60℃下磁力搅拌溶解制成海藻酸钠溶液；

（3）芦笋粉营养剂溶液的制备：在0.5~2份速溶芦笋粉中加入30份去离子水，搅拌溶解制成芦笋粉营养剂溶液；

（4）溶液的混合：将步骤（1）中的鱼鳞胶原蛋白溶液、步骤（2）中的海藻酸钠溶液和步骤（3）中的芦笋粉营养剂溶液混合，再加入0.5~2份的增塑剂甘油，搅拌均匀，静置脱气，常温下得到营养膜混合溶液；

（5）微波交联：将步骤（4）制得的营养膜混合溶液进行微波交联处理；所述微波交联处理功率为100~300W，微波交联处理时间为2~4min；

（6）超声混合：将步骤（5）微波交联后得到的混合液加入到反应器皿中，反应器皿放置在超声波清洗槽中振动，超声波的频率为40~50KHz，超声波的功率为100~150W，使它们充分混合并排出气泡，得到混合液；

（7）鱼鳞胶原蛋白/海藻酸钠共混营养包装膜的制膜：量取步骤（6）中超声后的混合液60~80mL，均匀地倒在规格为19cm25cm有机玻璃平板上，使得有机玻璃平板上所倒的混合液厚度控制在55~57μm；用涂布辊涂布成膜，将有机玻璃平板水平放置在60~70℃的烘箱内干燥2.5~3.5小时；干燥结束后冷却至室温，揭下薄膜即为产品鱼鳞胶原蛋白-海藻酸钠基芦笋粉共混包装膜。