CN107189113A - 一种淀粉基可食性包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种淀粉基可食性包装膜及其制备方法，该包装膜由以下按重量份配比的原料制成：木薯淀粉65‑90份，山梨醇12‑18份，甘油10‑15份，月桂酸1‑3份，阿魏酸3‑6份，羟甲基纤维素1‑3份，普鲁兰多糖8‑12份，壳聚糖60‑70份，海藻酸钠55‑65份，明胶20‑30份，茶多酚1‑3份，丁基茴香醚0.5‑2份。本发明方法采用木薯淀粉、海藻酸钠和壳聚糖作为成膜基质，加入各种助剂，制成的包装薄膜拉伸性、抗氧化性和抗菌性好，阻隔性高，包装效果好，并且薄膜制备方法简单，薄膜材料具有可食性，并且具有一定的营养价值，适于用作食品的内包装。

Description

一种淀粉基可食性包装膜及其制备方法
技术领域
本发明属于包装材料技术领域，具体是一种淀粉基可食性包装膜及其制备方法。
背景技术
石油基塑料质轻价廉，并且性能良好，因此被广泛用于食品包装及保鲜领域，但由于它们很难降解，塑料包装给人们带来效益和便利的同时，其废弃物也造成了严重的环境污染，威胁着人们的健康。有些食品包装在加热时性质不太稳定，会释放致癌物质，对人体危害很大。因此，可降解的天然无毒可食性包装材料逐渐成为食品包装领域研究的热点。
人们环保意识的增强及对食品品质要求的提高推动了可食性包装薄膜的研究，其中多糖膜由于具有良好的机械强度和屏蔽水蒸汽的性能成为可食性包装膜的重要基质成分。淀粉是一种天然高分子化合物，来源广泛且价格低廉，具有很好的生物相容性和可降解性。淀粉基可食性膜是以淀粉为基质，以多元醇及类脂物质为增塑剂，少量动植物胶为增强剂制作而成。淀粉基可食性膜除可完全生物降解外，还具有良好的拉伸性、透明度、耐折性、水不溶性、可食性、安全性和低透气率等特点。
但目前尚未见有利用木薯淀粉、壳聚糖和海藻酸钠为主要原料制成的可食性包装薄的相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种淀粉基可食性包装膜及其制备方法，通过采用木薯淀粉、壳聚糖和海藻酸钠为成膜基质，调整添加剂和助剂的用量，使制得的可食性包装薄膜性能优异、安全并且可降解，从而满足绿色包装材料的性能要求。
本发明通过采用如下技术方案解决上述技术问题：
本发明淀粉基可食性包装膜，由以下按重量份配比的原料制成：
木薯淀粉65-90份，山梨醇12-18份，甘油10-15份，月桂酸1-3份，阿魏酸3-6份，羟甲基纤维素1-3份，普鲁兰多糖8-12份，壳聚糖60-70份，海藻酸钠55-65份，明胶20-30份，茶多酚1-3份，丁基茴香醚0.5-2份。
本发明所述原料优选配比如下：木薯淀粉72份，山梨醇14份，甘油12份，月桂酸2份，阿魏酸4份，羟甲基纤维素2份，普鲁兰多糖10份，壳聚糖63份，海藻酸钠57份，明胶23份，茶多酚1.5份，丁基茴香醚1份。
本发明所述原料优选配比如下：木薯淀粉90份，山梨醇16份，甘油14份，月桂酸2.5份，阿魏酸5份，羟甲基纤维素3份，普鲁兰多糖12份，壳聚糖70份，海藻酸钠62份，明胶25份，茶多酚2.5份，丁基茴香醚1.5份。
本发明所述原料优选配比如下：木薯淀粉80份，山梨醇15份，甘油12份，月桂酸2份，阿魏酸4份，羟甲基纤维素2.5份，普鲁兰多糖10份，壳聚糖66份，海藻酸钠60份，明胶27份，茶多酚2份，丁基茴香醚1.2份。
在实例1-8薄膜的性能测试中，上述三种配比综合性能比较突出，因此，选择它们作为优选方案，具体情况可见表1。
本发明淀粉基可食性包装膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照原料配比称取各原料组分；
(2)在25-40℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
(3)向木薯淀粉中加入适量30-35℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
(4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至65-80℃，得膜液；
(5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
(6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在60-65℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明中所使用主要成分、添加剂和助剂均为天然可再生资源，来源广泛，价格低廉。
2)本发明制备的淀粉基可食性包装膜可完全生物降解，不对环境造成任何污染。
3)本发明制备的淀粉基可食性包装膜具有可食性，吃东西时，不用撕开内包装，快捷方便。
4)本发明制备的淀粉基可食性包装膜具有良好的拉伸性、透明度、柔韧性、抗菌性、抗氧化性和阻隔性，其中，拉伸强度≥24MPa，断裂伸长率≥103％，透氧率≤15.7％，耐折度≥48次，透光率≥80％。
5)本发明制备的淀粉基可食性包装膜具有良好的安全性，不会产生任何有害物质，所包装的食品可放心食用。
具体实施方式
为了更好的理解本发明专利的技术方案，下面结合实例加以详细说明，但这并不限制本发明的保护范围。
实施例一：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉67份，山梨醇15份，甘油10份，月桂酸3份，阿魏酸3.5份，羟甲基纤维素1份，普鲁兰多糖8份，壳聚糖68份，海藻酸钠65份，明胶20份，茶多酚1.2份，丁基茴香醚0.8份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在32℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量32℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至72℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在62℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例二：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉77份，山梨醇12份，甘油13份，月桂酸1.5份，阿魏酸3份，羟甲基纤维素1.8份，普鲁兰多糖11份，壳聚糖60份，海藻酸钠55份，明胶22份，茶多酚1.8份，丁基茴香醚1.2份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在32℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量32℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至72℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在62℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例三：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉85份，山梨醇13份，甘油12.5份，月桂酸1.8份，阿魏酸4.5份，羟甲基纤维素3份，普鲁兰多糖10.5份，壳聚糖67份，海藻酸钠58份，明胶30份，茶多酚3份，丁基茴香醚1.5份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在32℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量32℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至72℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在62℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例四：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉72份，山梨醇14份，甘油12份，月桂酸2份，阿魏酸4份，羟甲基纤维素2份，普鲁兰多糖10份，壳聚糖63份，海藻酸钠57份，明胶23份，茶多酚1.5份，丁基茴香醚1份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在32℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量32℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至72℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在62℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例五：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉90份，山梨醇16份，甘油14份，月桂酸2.5份，阿魏酸5份，羟甲基纤维素3份，普鲁兰多糖12份，壳聚糖70份，海藻酸钠62份，明胶25份，茶多酚2.5份，丁基茴香醚1.5份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在25℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量30℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至65℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在60℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例六：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉80份，山梨醇15份，甘油12份，月桂酸2份，阿魏酸4份，羟甲基纤维素2.5份，普鲁兰多糖10份，壳聚糖66份，海藻酸钠60份，明胶27份，茶多酚2份，丁基茴香醚1.2份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在40℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量32℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至80℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在60℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例七：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉70份，山梨醇17份，甘油13.5份，月桂酸2.2份，阿魏酸6份，羟甲基纤维素1.2份，普鲁兰多糖9.5份，壳聚糖62份，海藻酸钠56份，明胶28份，茶多酚2.2份，丁基茴香醚2份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在32℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量32℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至72℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在62℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
实施例八：
本实例包装膜采用的原料按重量份如下：木薯淀粉65份，山梨醇18份，甘油15份，月桂酸1份，阿魏酸4.2份，羟甲基纤维素2.3份，普鲁兰多糖11.5份，壳聚糖65份，海藻酸钠63份，明胶24份，茶多酚1份，丁基茴香醚0.5份。
制备方法如下：
1)按照上述重量份数比称取各原料组分；
2)在36℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
3)向木薯淀粉中加入适量35℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至67℃，得膜液；
5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在65℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
以上实例仅是为了详细说明该发明专利，但该发明并不局限于此，在不脱离本发明技术方案宗旨和范围的前提下，所属领域的普通技术人员可以对技术方案进行修改或等同替换，都应当涵盖在本发明的权利要求范围内。
对实例1-8制得的薄膜进行性能测试，测试方法如下：
拉伸强度和断裂伸长率的测定：
根据GB/T13022-1991，用刀具将薄膜切成哑铃型长条，用游标卡尺测定薄膜的的宽度和厚度，抗张试验机以40mm/min的速度拉伸薄膜，记录下薄膜断裂时的拉伸强度和断裂伸长率，测试结果见表1。
透氧率的测定：
根据GB/T5538-1995，在聚乙烯塑料杯中倒入20ml左右的色拉油，用实例1-8制得的薄膜封口，用石蜡密封周边后，将其和敞口的油样一起置于50℃恒温箱中，十天后揭开薄膜，并测定油样的过氧化值(POV值)，测试结果见表1。
柔韧性的测定：
以耐折度来反映，即以180度对折，薄膜在断裂前所经历的对折次数计算。
透明度的测定：
在650nm波长处，用721分光光度计测量其透光率。
表1：

Claims (5)

1.一种淀粉基可食性包装膜，其特征在于，该包装膜由以下按重量份配比的原料制成：木薯淀粉65-90份，山梨醇12-18份，甘油10-15份，月桂酸1-3份，阿魏酸3-6份，羟甲基纤维素1-3份，普鲁兰多糖8-12份，壳聚糖60-70份，海藻酸钠55-65份，明胶20-30份，茶多酚1-3份，丁基茴香醚0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的淀粉基可食性包装膜，其特征在于，所述原料优选配比如下：木薯淀粉72份，山梨醇14份，甘油12份，月桂酸2份，阿魏酸4份，羟甲基纤维素2份，普鲁兰多糖10份，壳聚糖63份，海藻酸钠57份，明胶23份，茶多酚1.5份，丁基茴香醚1份。
3.根据权利要求1所述的淀粉基可食性包装膜，其特征在于，所述原料优选配比如下：木薯淀粉90份，山梨醇16份，甘油14份，月桂酸2.5份，阿魏酸5份，羟甲基纤维素3份，普鲁兰多糖12份，壳聚糖70份，海藻酸钠62份，明胶25份，茶多酚2.5份，丁基茴香醚1.5份。
4.根据权利要求1所述的淀粉基可食性包装膜，其特征在于，所述原料优选配比如下：木薯淀粉80份，山梨醇15份，甘油12份，月桂酸2份，阿魏酸4份，羟甲基纤维素2.5份，普鲁兰多糖10份，壳聚糖66份，海藻酸钠60份，明胶27份，茶多酚2份，丁基茴香醚1.2份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的淀粉基可食性包装膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照原料配比称取各原料组分；
(2)在25-40℃条件下，将甘油、山梨醇、羧甲基纤维素和月桂酸均匀混合，得混合物I；
(3)向木薯淀粉中加入适量30-35℃水，再加入普鲁兰多糖、明胶和壳聚糖，均匀混合，得混合物II；
(4)将步骤(2)中混合物I、步骤(3)中混合物II、海藻酸钠、阿魏酸、茶多酚和丁基茴香醚混合均匀，并加热至65-80℃，得膜液；
(5)将步骤(4)中的膜液放在功率为300W的微波中处理2min，使其均质；
(6)将步骤(5)得到的膜液在有机玻璃板上倒膜，在60-65℃下干燥8h，冷却后揭膜，即得到淀粉基可食性包装膜。
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