CN104231291A - 一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，包括以下制备步骤：(1)按质量份数计将5-10份玉米醇溶蛋白溶于70-90份80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；(2)将少量水加入到质量份数5-25份活性钙中，得活性钙水合物；(3)将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，向混合液中添加1-2份增塑剂和0.2-2份植物精油，混合得膜液；(4)超声均质、细化；(5)脱气；(6)流延成型；(7)干燥、揭膜。本发明制备的保鲜包装膜，具有优良的抗菌性和抗氧化性，机械性能强，阻隔性能高；而且原料易得，加工工艺简单易行，成本低、无毒、安全性好。

Description

一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法
技术领域
本发明属于食品包装材料技术领域，具体涉及一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法。
背景技术
塑料是以高分子树脂为主要材料，添加各种助剂后，在一定的温度和压力下具有延展性，冷却后可以固定其形状的一类材料。塑料因其质地柔软、透明度好和使用方便等特点，成为包装的首选材料，但是塑料包装材料造成的资源浪费及其难降解废弃后造成的环境污染日趋严重，人们对商品的包装，特别是对食品和药品的包装提出了更高的要求。利用天然高分子制成的环境友好生物聚合材料越来越受到重视。其中，可食性膜、可降解性膜以其原料来源广泛、可食和无污染等优点，成为食品、药品和包装等领域研究的一大热点，并取得了一定的成果。
用于制备可食性、可降解性膜的材料主要有：脂类、蛋白质、多糖等。但是蛋白质和淀粉等材料本身容易滋生微生物，而且有些被包装材料容易发生各种氧化反应，因此具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜将倍受人们的青睐。但由于合成的抗菌剂和抗氧化剂具有一定的毒副作用，随着人们安全意识的增强，来自天然的、无毒的抗菌性和抗氧化性材料越来越受到重视。玉米醇溶蛋白在醇水溶液中，成无规则线团结构，但溶剂蒸发后成一种透明、有光泽的薄膜，具有防潮、隔氧、抗紫外线、保香、阻油、防静电等特性。活性钙是以贝壳、蛋壳等经煅烧而得，具有较强的抗菌抑菌性；植物精油如丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油等被证实具有很好的抗菌性和抗氧化性能。因此，通过一定的方法，将其添加到包装膜材中，可制备无毒副作用、并具有抗菌性和抗氧化性的保鲜包装膜。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该方法制备的保鲜包装膜具有优良的抗菌和抗氧化性，较好的机械强度和阻湿性。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：按质量份数计将5-10份玉米醇溶蛋白溶于70-90份80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：按与步骤(1)相同的质量份数计取5-25份活性钙，将少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；活性钙取自食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，将其在900～1200℃下煅烧2～3小时而得，粒径50μm以下，由于活性钙易吸水，为减少对成膜液及包装食品的影响，因此用少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后按与步骤(1)相同的质量份数向混合液中添加1-2份增塑剂和0.2-2份植物精油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的植物精油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3-4次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板放入热风干燥箱内干燥，待干燥后揭膜，即得保鲜包装膜。
步骤(3)中所述的增塑剂为甘油或山梨醇。
步骤(3)中所述的植物精油为丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油中的一种或多种。丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油具有很好的抗菌性和抗氧化性能。
步骤(4)中所述的超声波均质细化时，超声波功率为200W～500W，温度为20℃～50℃，间歇超声时间为3min～15min。使油状的植物精油均匀分散在膜液中。
步骤(7)中所述的干燥揭膜，是将流延后的玻璃板先放入50℃～70℃热风干燥箱内干燥2h～10h，再置于相对湿度为45％～55％、温度为20℃～30℃环境中，晾干1h～10h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明是以玉米醇溶蛋白、活性钙为原料，通过添加增塑剂，并负载植物精油，借助超声波技术对溶液进行均质、细化，然后将溶液倒入成膜器中，烘干，得保鲜包装膜。本发明制备的保鲜包装膜，具有优良的抗菌性和抗氧化性，而且原料易得，加工工艺简单易行，成本低、无毒、安全性好，利用本发明的保鲜包装膜包装食品，有效降低食品的菌落总数。
(1)本发明充分利用了醇溶蛋白的成膜性质，加入增塑剂，增强了保鲜包装膜的强度和阻湿性；玉米醇溶蛋白在醇水溶液中，成无规则线团结构，但溶剂蒸发后成一种透明、有光泽的薄膜，具有防潮、隔氧、抗紫外线、保香、阻油、防静电等特性；
(2)本发明的活性钙由食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等经煅烧而得，活性钙具有较强的抗菌抑菌性能，而且降低了污染物对环境的破坏，使资源再生利用；
(3)本发明中的植物精油，赋予膜材料优良的抑菌性能及抗氧化性能；
(4)本发明使用的超声均质、细化方式，节省时间，且能耗比高压均质方法要低，成膜液稳定。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为5份，活性钙为5份，80％乙醇为88.5份，甘油1份，丁香油0.5份。具体步骤如下：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，在1000℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，将少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后向混合液中添加甘油和丁香油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，超声波功率为200W，温度为50℃，间歇超声时间为5min，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的丁香油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入50℃热风干燥箱内干燥10h，再置于相对湿度为45％、温度为20℃环境中，晾干3h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
利用本实施例制备的保鲜包装膜包装鲜切甘蓝，常温贮藏72h，菌落总数为3.7Log CFU/g。将鲜切甘蓝用现有技术的塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏48h，菌落总数为7.5Log CFU/g，超出国家标准。
菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。
实施例2：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为10份，活性钙为10份，80％乙醇为77.5份，山梨醇2份，芥末油0.5份。具体步骤如下：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，在1200℃下煅烧2小时得活性钙，粒径在50μm以下，将少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后向混合液中添加山梨醇和芥末油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，超声波功率为300W，温度为40℃，间歇超声时间为10min，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的植芥末油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气4次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入60℃热风干燥箱内干燥6h，再置于相对湿度为50％、温度为25℃环境中，晾干5h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
利用本实施例制备的保鲜包装膜包装鲜绿豆芽，常温贮藏48h，菌落总数为3.6Log CFU/g。将新鲜绿豆芽用现有技术的塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏24h，菌落总数为5.4Log CFU/g，超出国家标准。
菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。
实施例3：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为5份，活性钙为20份，80％乙醇为73份，甘油1.5份，牛至油0.5份。具体步骤如下：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，将其在900℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后向混合液中添加甘油和牛至油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，超声波功率为500W，温度为50℃，间歇超声时间为15min，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的牛至油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气4次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入70℃热风干燥箱内干燥2h，再置于相对湿度为55％、温度为30℃环境中，晾干10h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
利用本实施例制备的保鲜包装膜包装新鲜草莓，常温贮藏48h，菌落总数为3.7Log CFU/g。将新鲜草莓用现有技术的塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏24h，菌落总数为5.4Log CFU/g，超出国家标准(5Log CFU/g)。
菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。
实施例4：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为8份，活性钙为16份，80％乙醇为74份，甘油1份，丁香油0.5份，肉桂油0.5份。具体步骤如下：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，将其在1000℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后向混合液中添加甘油、丁香油和肉桂油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，超声波功率为400W，温度为40℃，间歇超声时间为10min，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的丁香油、肉桂油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气4次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入60℃热风干燥箱内干燥8h，再置于相对湿度为45％、温度为30℃环境中，晾干5h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
利用本实施例制备的保鲜包装膜包装干豆腐，常温贮藏48h，菌落总数为3.2Log CFU/g。将干豆腐用塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏24h，菌落总数为5.4Log CFU/g，超出国家标准。
菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。
实施例5：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为5份，活性钙为5份，80％乙醇为86份，甘油2份，丁香油1份，牛至油1份。具体步骤如下：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，将其在1200℃下煅烧2小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后向混合液中添加甘油、丁香油和牛至油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，超声波功率为300W，温度为30℃，间歇超声时间为12min，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的丁香油、牛至油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入70℃热风干燥箱内干燥2h，再置于相对湿度为50％、温度为30℃环境中，晾干6h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
利用本实施例制备的保鲜包装膜包装新鲜鸡蛋，常温贮藏14天，哈夫单位为68，鸡蛋等级为A；将新鲜鸡蛋用塑料膜包装，同等环境条件下，常温14天，哈夫单位为35，鸡蛋等级为B；
哈夫单位是反映鸡蛋新鲜度的一个重要指标。检测时先称量蛋重，然后将鸡蛋敲开轻倒在水平的玻璃板上，利用游标卡尺测量蛋黄周围浓蛋白的高度，选取3点取其平均值。根据蛋白高度与蛋重，按照下列公式计算鸡蛋的哈夫单位(HU)。
HU＝lg(H-1.7×m0.37+7.6)×100
式中：H为蛋白高度/mm；m为蛋质量/g。
鸡蛋通过哈夫单位的大小确定为4个等级：AA级(72以上)、A级(71～60)、B级(59～31)、C级(30以下)。
实施例6：
一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，该保鲜包装膜包括以下质量份的组分：玉米醇溶蛋白为8份，活性钙为10份，80％乙醇为80份，甘油1份，丁香油1份。具体步骤如下：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：将玉米醇溶蛋白溶于80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：将食品工业生产过程中的废弃物，蛋壳、贝壳等，将其在1000℃下煅烧3小时得活性钙，粒径在50μm以下，用少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后向混合液中添加甘油和丁香油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化，超声波功率为200W，温度为50℃，间歇超声时间为15min，使膜液中各种成分充分混合，并使油状的丁香油均匀分散在膜液中；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3次，除去膜液中的气体；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板先放入50℃热风干燥箱内干燥10h，再置于相对湿度为45％、温度为30℃环境中，晾干8h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
利用本实施例制备的保鲜包装膜包装香肠，常温贮藏48h，菌落总数为3.2Log CFU/g。将香肠用塑料膜包装，同等环境条件下，常温贮藏48h，菌落总数为6.4Log CFU/g，超出国家标准。
菌落总数测定：参照GB/T4789.2进行。

Claims (5)

1.一种具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
(1)玉米醇溶蛋白溶液的制备：按质量份数计将5-10份玉米醇溶蛋白溶于70-90份80％乙醇中，搅拌使其充分溶解，得玉米醇溶蛋白溶液；
(2)活性钙水合物的制备：按与步骤(1)相同的质量份数计取5-25份活性钙，将少量水加入到活性钙中，使其吸水，得活性钙水合物；
(3)添加增塑剂和植物精油：将玉米醇溶蛋白溶液和活性钙水合物混合得混合液，然后按与步骤(1)相同的质量份数向混合液中添加1-2份增塑剂和0.2-2份植物精油，混合，得膜液；
(4)超声均质、细化：用超声波均质机对步骤(3)的膜液进行均质乳化；
(5)脱气：将均质好的膜液放入真空脱气机中进行脱气3-4次；
(6)流延成型：将脱气完的膜液倒入成膜器，成膜器的规格30cm×30cm，每个玻璃板置入膜液280mL，流延成型；
(7)干燥、揭膜：将流延后的玻璃板放入热风干燥箱内干燥，待干燥后揭膜，即得保鲜包装膜。
2.根据权利要求1所述的具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的增塑剂为甘油或山梨醇。
3.根据权利要求1所述的具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的植物精油为丁香油、牛至油、肉桂油和芥末油中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的超声波均质细化时，超声波功率为200W～500W，温度为20℃～50℃，间歇超声时间为3min～15min。
5.根据权利要求1所述的具有抗菌和抗氧化功能的保鲜包装膜的制备方法，其特征在于：步骤(7)中所述的干燥揭膜，是将流延后的玻璃板先放入50℃～70℃热风干燥箱内干燥2h～10h，再置于相对湿度为45％～55％、温度为20℃～30℃环境中，晾干1h～10h，然后揭膜，即得保鲜包装膜。
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