CN105542497A - 一种基于柚子皮的可食性包装膜及其制备方法 - Google Patents

一种基于柚子皮的可食性包装膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于柚子皮的可食性包装膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）将柚子皮洗净并切块；2）进行烫漂处理；3）加入水，进行打浆处理，得到柚子皮浆料；步骤2）所得物与水的质量比为10～30:100；4）向步骤3）所得柚子皮浆料加入增稠剂和增塑剂；增稠剂与柚子皮浆料的质量比为0.2～0.7:100，增塑剂与柚子皮浆料的质量比为0.05～0.5:100；所述增稠剂为海藻酸钠或羧甲基纤维素钠，所述增塑剂为甘油或山梨醇；5）进行均质处理，均质处理速率为15000～20000？r/min，处理时间为10～15？min；然后进行脱气处理并静置，得到成型浆料；6）进行流延、干燥之后，然后进行揭膜，即得。本发明还提供了由上述方法制备得到的包装膜。

Description

一种基于柚子皮的可食性包装膜及其制备方法
技术领域
本发明属于食品工程技术领域，具体涉及一种基于柚子皮的可食性包装膜及其制备方法。
技术背景
当前塑料包装材料因价格便宜和性质稳定，被广泛应用于食品包装及保鲜。然而，这些塑料包装使用废弃后因难于降解容易造成“白色污染”，对环境产生严重威胁。此外，有的塑料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。近年来，随着人们环保意识的增强和对食品安全的日益重视，采用可食性包装膜取代塑料包装，减少对内装物的影响和环境的污染，并发挥其更优异的综合性能，已成为食品工业和包装领域发展的一个新趋势。
在可食性包装膜研究领域，虽然天然高分子可以制备得到性能优异的可食性膜，但由于天然高分子的价格并不十分的低廉，其造价仍未达到可以大规模制备包装膜的程度。
在降低产品制备成本的研究领域，利用安全的废弃物作为原料是一条重要的途径。但对于可食性包装膜而言，目前尚未找到合适的废弃物来作为原料，原因在于：1、现有技术需要对原料进行某些成分的提取，技术复杂、成本高昂，不适用于一般食品的包装；2、除需要对原料进行某些成分的提取之外，还需要与其它材料进行交联，交联时需利用到酸、碱试剂和有机溶剂，存在食用安全风险；3、所得食用膜过薄、不具备可观的机械强度和阻隔性能，实用价值低。
因此，亟待找到一种机械强度高、阻隔性能好而且还能降解的可食性包装膜。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种基于柚子皮的可食性包装膜的制备方法，由该方法制备得到的包装膜不仅机械性能好、阻隔性能强而且还具有可降解性，解决了塑料包装材料带来的问题，并且还解决了废弃柚子皮带来的环境问题。该方法包括步骤：
1）将柚子皮洗净并切块；
2）对步骤1）所得物进行烫漂处理；
3）向步骤2）所得物加入水，进行打浆处理，得到柚子皮浆料；步骤2）所得物与水的质量比为10～30:100；
4）向步骤3）所得柚子皮浆料加入增稠剂和增塑剂；增稠剂与柚子皮浆料的质量比为0.2～0.7:100，增塑剂与柚子皮浆料的质量比为0.05～0.5:100；所述增稠剂为海藻酸钠或羧甲基纤维素钠，所述增塑剂为甘油或山梨醇；
5）对步骤4）所得物进行均质处理，均质处理速率为15000～20000r/min，处理时间为10～15min；然后进行脱气处理并静置，得到成型浆料；
6）对步骤5）所得物进行流延、干燥之后，然后进行揭膜，即得。
柚子是芸香科植物柚的成熟果实，在我国福建、江西、广东、广西等南方地区均有大面积栽培且产量丰富。但是柚子经过人们食品或加工后，往往只利用其中的果肉部分，而剩下大量柚子皮（质量约占整个柚子的30%以上）则绝大部分被直接丢弃。柚子皮中含有膳食纤维、活性多糖，果胶、黄酮类化合物等，且柚子皮表皮油胞含有较多芳香物质，提取的柚子皮精油有特殊芳香味，精油中含有的百里酚、香芹酚等成分有很好的防腐抑菌作用。可见，如果直接将柚子皮丢弃不仅浪费资源，而且污染环境。因此探索有效方式用于废弃柚子皮的综合利用具有重要的社会和经济效益。
CN104830083A虽然将柚子皮作为主要原料制备出了可降解的塑料，但其添加成分中的油酸酰胺等为有毒试剂，对生态环境也有害，不宜大量使用，更难以作为食品包装袋；值得一提的是其方法所需原料组分复杂，工艺制备成本高昂。
据本发明的发明人所知，现有技术中以水果作为原料的可食性包装膜的机械强度普遍不高，抗张强度很难超过5MPa；同时阻氧性能也较差。因此，现有技术制备得到的包装膜难以得到广泛的利用。本发明的发明经过长时间大量的摸索发现，利用本发明方法制备得到的包装膜不仅出乎意料的获得了至少高达15.088MPa的抗张强度，而且还具有十分优异的阻氧性能，其阻氧性能十分接近PVC塑料，更为重要的是，所得包装膜适合糖果、糕点、麦片、奶粉、各种冲剂、方便面调料包等食品的包装，且可在水中溶解，同时本身为生物质原料，在环境中可完全生物降解，废弃物不造成任何环境污染。另外，本发明所得包装膜呈橙黄色，颜色好看，在食品包装方面还具有外观优势。
优选的，所述柚子皮为新鲜柚子的皮，切块时切成边长为1～2cm的方块。
优选的，步骤2）中，所述烫漂处理的过程为：在质量分数为2%的碳酸氢钠水溶液中于85℃下处理1～2min。
优选的，步骤3）中，所述打浆处理过程为：利用打浆机中在室温搅打5～10min。
优选的，步骤4）中，还加入抗菌剂，所述抗菌剂与柚子皮浆料的的质量百分比为0.1～0.4:100；所述抗菌剂包括香芹酚、肉桂精油中的至少一种。
抗菌剂的加入可以使得所得包装膜具有良好的抗菌性能。值得一提是，任何适用于食品保鲜的抗菌剂均可应用于本发明。
优选的，步骤4）中，增塑剂为甘油，甘油与与柚子皮浆料的质量比为0.1:100；增稠剂为海藻酸钠。
优选的，步骤5）中，在所述脱气时，真空度不低于-0.095MPa。
优选的，步骤6）中，所述流延的过程为：将成型浆料倒入25cm×40cm干燥洁净的玻璃板上流延成膜，控制浆料厚度约为0.4cm。
优选的，步骤6）中，所述干燥的过程为：在60℃下干燥4-5h。
本发明的另一个目的在于提供由上述方法制备得到的基于柚子皮的可食性包装膜。
本发明的有益效果：
1、本发明所得包装膜的机械性能和阻氧性能优秀；
2、本发明原料为生物质，可降解，不造成环境污染；
3、本发明制备工艺简单，无需任何有毒试剂，易于大规模应用。
附图说明
图1为本发明所得包装膜；
图2为本发明实施例1中不同海藻酸钠添加量对于所得包装膜机械性能的影响结果图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
以基于柚子皮的可食性包装膜，其组分为柚子皮10%，水90%；制成膜浆料，甘油为制成膜浆料的0.1%，海藻酸钠添加量分别为产品1：0.2%，产品2：0.3%，产品3：0.4%，产品4：0.5%，产品5：0.6%，产品6：0.7%。
（1）选新鲜柚子皮将其切成1.5×1.5cm的方块，用100摄氏度2%的碳酸氢钠溶液烫漂1min，捞起以冷水漂洗，沥干水分；
（2）按照柚子皮:蒸馏水=1:9的比例放入打浆机中打浆8.5min，制成膜浆料；
（3）加入膜浆料0.1%的甘油和不同浓度的海藻酸钠，在15000r/min的均质速度下均质15min，使浆汁细腻均匀；
（4）在真空度为-0.095MPa时脱气40min，倒出膜浆料；
（5）将350ml膜浆料采用流延成膜的方法在干燥洁净的玻璃板上成膜，厚度约为0.4cm,放入烘箱中60℃下干燥4h，冷却揭膜即可得基于柚子皮的可食性包装膜产品1～6。
实施例2
基于柚子皮的可食性包装膜，其组分为柚子皮30%（W/W)，水70%（W/W)；制成膜浆料，山梨醇为制成膜浆料质量的0.5%，羧甲基纤维素钠添加量为制成膜浆料质量的0.7%，制备方法同实施例1。
实施例3
以柚子皮为基质的可食性包装膜,其组分为柚子皮15%，水85%；制成膜浆料，甘油为制成膜浆料质量的0.1%，海藻酸钠添加量为制成膜浆料0.5%，制备方法同实施例1。
实施例4
除还添加肉桂精油，肉桂精油的添加量为制成膜浆料质量的0.4%之外，其余与实施例3一致。
实施例5
除还添加香芹酚，香芹酚的添加量为制成膜浆料质量的0.1%之外，其余与实施例3一致。
实施例6
除还添加香芹酚，香芹酚的添加量为制成膜浆料质量的0.2%之外，其余与实施例3一致。
实验例1
对实施例1不同产品的抗张强度和断裂伸长率进行测定，结果见图2。可知，海藻酸钠添加量为0.5%时力学性能较佳，此时其抗张强度18.227Mpa,断裂伸长率16.20%；此外测得其耐折度为41次，水蒸气透过系数2.198×10-12g·cm/(cm2·s·Pa)，氧气透过率3．15×10-5cm3/m2·d·Pa。
实验例2
对实施例1的产品4和实施例2-3所得包装膜进行性能测定，测定结果见下表。拉伸强度和断裂伸长率按GB/T1040.3-2006测定；耐折度按GB/T2679.5-1995测定；透湿性按GB/T16928-1997测定；透氧率按GB/T1038-2000测定。
实验例3
对实施例4-6所得包装膜的抗菌性能进行测定，抗菌性能按抑菌圈法测定。

Claims (10)

1.一种基于柚子皮的可食性包装膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1）将柚子皮洗净并切块；
2）对步骤1）所得物进行烫漂处理；
3）向步骤2）所得物加入水，进行打浆处理，得到柚子皮浆料；步骤2）所得物与水的质量比为10～30:100；
4）向步骤3）所得柚子皮浆料加入增稠剂和增塑剂；增稠剂与柚子皮浆料的质量比为0.2～0.7:100，增塑剂与柚子皮浆料的质量比为0.05～0.5:100；所述增稠剂为海藻酸钠或羧甲基纤维素钠，所述增塑剂为甘油或山梨醇；
5）对步骤4）所得物进行均质处理，均质处理速率为15000～20000r/min，处理时间为10～15min；然后进行脱气处理并静置，得到成型浆料；
6）对步骤5）所得物进行流延、干燥之后，然后进行揭膜，即得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中，所述柚子皮为新鲜柚子的皮，切块时切成边长为1～2cm的方块。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中，所述烫漂处理的过程为：在质量分数为2%的碳酸氢钠水溶液中,于85℃下处理1～2min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中，所述打浆处理过程为：利用打浆机中在室温搅打5～10min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）中，还加入抗菌剂，所述抗菌剂与柚子皮浆料的的质量百分比为0.1～0.4:100；所述抗菌剂包括香芹酚、肉桂精油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）中，增塑剂为甘油，甘油与与柚子皮浆料的质量比为0.1:100；增稠剂为海藻酸钠。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5）中，在所述脱气时，真空度不低于-0.095MPa。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6）中，所述流延的过程为：将成型浆料倒入25cm×40cm干燥洁净的玻璃板上流延成膜，控制浆料厚度约为0.4cm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6）中，所述干燥的过程为：在60℃下干燥4-5h。
10.由权利要求1-9任一项所述方法制备得到的基于柚子皮的可食性包装膜。
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