CN107501634A - 一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：取胶体，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；步骤2：取茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，然后再加入增塑剂，搅拌均匀，然后离心脱气得混合溶液；步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，然后真空干燥成膜。本发明采用茶粉，茶粉中含多种天然活性物质，通过茶粉自身来实现抑菌和抗氧化的目的，提高其可食性复合膜的抗氧化及抑菌功能，本发明的制备方法简单、易操作、成本低廉、无毒、食用安全，具有较高的抗氧抑菌性能。

Description

一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法。
背景技术
目前市场上的食品包装采用的是合成的塑料包装，普遍含有塑化剂等有毒有害物质，存在食品安全问题。可食性膜是一种以天然可食性物质为原料，通过不同分子间相互作用而形成的具有多孔网络结构的薄膜，与合成包装材料相比，可食性膜可以被生物降解，无任何污染。可食性膜主要是通过防止气体、水汽、溶质和芳香成分等的迁移来避免食品在贮运过程中发生风味、质构方面的变化，保证食品质量，延长食品货架期。
食品中含有丰富的营养成分，在贮藏的过程中极易滋生微生物，造成腐败变质。现有的可食性膜本身基本没有抑菌性，主要通过物理添加防腐剂、抑菌剂及抗氧化剂来解决，且制备过程复杂。如公布号为CN103159970A的中国专利公开了一种具有抗菌和抗氧化功能的可食性膜的制备方法，将牛至油、香芹酚和肉桂醛作为抗菌剂和抗氧化剂添加入可食性膜中，使可食性膜的成分复杂，且增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单、易操作、成本低廉、无毒、食用安全的基于茶粉的可食性复合膜的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取胶体，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，然后再加入增塑剂，搅拌均匀，然后离心脱气得混合溶液；
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，然后真空干燥成膜。
进一步地，所述茶粉的制备方法为：取茶叶，机械粉碎，过300目筛，然后萃取，萃取溶剂为水，萃取料液比为1:1～7，萃取温度为40～80℃，萃取时间为1～8小时，然后将萃取液离心得上清液，最后将上清液喷雾干燥即得茶粉。
进一步地，所述茶叶为红茶、绿茶、龙井茶、乌龙茶、黑茶、黄茶、白茶或花茶。
进一步地，所述胶体为多糖、复合多糖、蛋白质、复合蛋白质或蛋白多糖中的一种，所述多糖为魔芋胶、卡拉胶、海藻酸钠、魔芋葡甘聚糖或黄原胶，所述蛋白质为大豆蛋白、明胶、醇溶蛋白、白蛋白。
进一步地，步骤3所述增塑剂的质量占茶粉胶体混合液质量的0.05 %～6 %，增塑剂为甘油或乙二醇。
进一步地，步骤3所述搅拌的转速为100～600转/分钟，搅拌时间为0.5～6小时。
进一步地，所述茶粉胶体混合液中茶粉的浓度为0.1 wt%～5wt%，胶体的浓度为0.6 wt %～6 wt%。
进一步地，步骤3所述离心的转速为6000～10000转/分钟，离心5～20分钟。
进一步地，步骤4所述混合溶液自然流延于塑料盘后，静置30～150分钟后，进行真空干燥，真空干燥温度40℃～60℃，真空干燥时间为12～58小时。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，茶粉中含多种天然活性物质，通过茶粉自身来实现抑菌和抗氧化的目的，提高其可食性复合膜的抗氧化及抑菌功能，本发明的制备方法简单、易操作、成本低廉、无毒、食用安全，具有较高的抗氧抑菌性能。
附图说明
图1是本发明一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法实施例1的膜厚度结果图。
图2是本发明一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法实施例1的膜透光率结果图。
图3是本发明一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法实施例1的吸湿性结果图。
图4是本发明一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法实施例1的可食性复合膜对大肠杆菌的抑菌效果图。
图5是本发明一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法实施例1的可食性复合膜对金黄色葡萄球菌的抑菌效果图。
图6是本发明一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法实施例2的可食性复合膜对霉菌的抑菌效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：
实施例1
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取魔芋葡甘聚糖，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取绿茶茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，茶粉胶体混合液中魔芋葡甘聚糖的浓度为1 wt %，然后再加入甘油，甘油的质量占茶粉胶体混合液质量的2%，搅拌均匀，搅拌转速为100转/分钟，搅拌时间为6小时，然后离心脱气得混合溶液，离心转速为6000转/分钟，离心20分钟。
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，静置30分钟后，真空干燥成膜，真空干燥温度50℃，真空干燥时间为24小时；
其中茶粉胶体混合液中绿茶茶粉的质量百分比浓度设置为五组：0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%；茶粉胶体混合液中绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%表示不添加绿茶茶粉。
对制备的可食性复合膜进行如下分析：
（1）膜厚度的测试
用薄膜测厚仪在五组待测膜上任意取点，测厚度，结果见图1。结果表明：绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%的可食性复合膜的厚度为0.03mm，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.25%的可食性复合膜的厚度为0.032mm，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.5%的可食性复合膜的厚度为0.037mm，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.75%的复合膜的厚度为0.034mm，绿茶茶粉的质量百分比浓度为1.00%的复合膜的厚度为0.039mm。绿茶茶粉含量对可食性复合膜的厚度影响较小。
（2）可食性复合膜透光率的测定
利用剪刀将五组可食性复合膜剪切0.6 cm×1.5 cm，垂直放置于石英比色中，连续扫描可食性膜的透光率，波谱范围为200 nm～800 nm，结果见图2。结果表明，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%的可食性复合膜的透度率为89%，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.25%的复合膜的透度率为84%，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.5%的复合膜的透度率为82%；绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.75%的复合膜的透度率为83%，绿茶茶粉的质量百分比浓度为1.00%的复合膜的透度率为80%。绿茶茶粉的质量百分比浓度为0.25%、0.5%、0.75%、1%制备的可食性复合膜透光率透度率比绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%的可食性复合膜透光率透度率相比较低，但均保持较高的透光率。
（3）可食性复合膜吸湿性测定
将制成的可食性复合膜剪裁至40mm×40mm，置于称量瓶中称重，在25 ℃条件下将装有可食性复合膜的称量瓶放在相对湿度为100%的干燥器中，于不同时间段称取样品的重量，计算单位重量的可食性复合膜的吸水量，结果见图3，结果表明，可食性复合膜有良好吸湿性，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%的1g的可食性复合膜吸水达到稳定时吸水量为1.08g，绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%的1g的可食性复合膜吸水达到稳定时吸水量为1.0g；绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%的1g的可食性复合膜吸水达到稳定时吸水量为0.95g。
（4）可食性复合膜对大肠杆菌的抑菌特性
利用打孔器把可食性复合膜制备成8 mm的圆型膜片，在无菌条件下将其放置于涂有大肠杆菌菌液的LB琼脂培养基上，培养36h后观察抑菌情况。
结果见图4，结果表明：随着绿茶茶粉溶度的增加，可食性复合膜对大肠杆菌抑菌性逐渐增强，绿茶茶粉的质量百分比浓度为1%的可食性复合膜抑菌圈13.5±0.9 mm。
（5）可食性复合膜对金黄色葡萄球菌的抑菌特性
利用打孔器把可食性复合膜制备成8 mm的圆型膜片，在无菌条件下将其放置于涂有大肠杆菌菌液的LB琼脂培养基上，培养36h后观察抑菌情况。结果见图5，结果表明：随着绿茶茶粉溶度的增加，可食性复合膜对金黄色葡萄球菌抑菌性逐渐增强，绿茶茶粉的质量百分比浓度为1%的可食性复合膜抑菌圈13.8±0.8 mm。
实施例2
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取魔芋葡甘聚糖，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取红茶茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，茶粉胶体混合液中魔芋葡甘聚糖的浓度为1 wt %，然后再加入甘油，甘油的质量占茶粉胶体混合液质量的2%，搅拌均匀，搅拌转速为600转/分钟，搅拌时间为0.5小时，然后离心脱气得混合溶液，离心转速为6000转/分钟，离心20分钟。
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，静置150分钟后，真空干燥成膜，真空干燥温度50℃，真空干燥时间为24小时；
其中茶粉胶体混合液中红茶茶粉的质量百分比浓度设置为四组：0%、0.3%、0.6%、0.9%；茶粉胶体混合液中红茶茶粉的质量百分比浓度为0%表示不添加红茶茶粉。
对制备的可食性复合膜对霉菌的抑菌特性分析：
将制成的可食性复合膜剪裁至50mm×50mm，置于烧杯中，在25 ℃条件下放置于相对湿度为100%的干燥器中14天后观察可食性复合膜表面霉菌生长情况。
结果见图6，结果表明：红茶茶粉的质量百分比浓度为0%的可食性复合膜已有明显的霉菌斑点，而红茶茶粉的质量百分比浓度为0.3%、0.6%、0.9%的可食性复合膜无明显的霉菌斑点，说明加入红茶茶粉的可食性复合膜对霉菌有抑制作用。
实施例3
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取魔芋葡甘聚糖，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取乌龙茶茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，茶粉胶体混合液中魔芋葡甘聚糖的浓度为1 wt %，然后再加入甘油，甘油的质量占茶粉胶体混合液质量的2%，搅拌均匀，搅拌转速为400转/分钟，搅拌时间为3小时，然后离心脱气得混合溶液，离心转速为8000转/分钟，离心20分钟。
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，静置150分钟后，真空干燥成膜，真空干燥温度50℃，真空干燥时间为24小时；
其中茶粉胶体混合液中乌龙茶茶粉的质量百分比浓度设置为两组：0.5%和1%。
实施例1、实施例2和实施例3的可食性复合膜的清除自由基性能测试
Asample值的测量：取2 mL 的DPPH溶液加入到小试管（或玻璃瓶）中，加等量的实施例中步骤3制备的混合溶液，混匀后于黑暗处静置40分钟后测吸光值，测A值（517 nm），此A值为Asample值；
Ablank值的测量：取2mL 的DPPH溶液加入到小试管（或玻璃瓶）中，加加入等量的无水乙醇，混匀后于黑暗处静置40分钟后测吸光值，测A值（517 nm），此A值为Ablank值；
Acontrol值的测量：取2mL 的DPPH溶液加入到小试管（或玻璃瓶）中，加加入等量的水，充分混合于黑暗处静置40分钟后测吸光值，测A值（517 nm），此A值为Acontrol值；
清除自由基能力计算公式如下：
结果表1所示，实施例1中茶粉胶体混合液中绿茶茶粉的质量百分比浓度为0%，即不添加绿茶茶粉的可食性复合膜清除自由基能力较低，加入茶粉后的可食性复合膜具有较高的DPPH自由基清除能力，随着茶粉含量的提高，DPPH自由基清除也随之提高。
表1 茶粉复合膜的清除自由基能力
实施例4
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取明胶，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取龙井茶茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，茶粉胶体混合液中茶粉的浓度为5wt%，胶体的浓度为6 wt%，然后再加入乙二醇，乙二醇的质量占茶粉胶体混合液质量的6 %，搅拌均匀，搅拌转速为600转/分钟，搅拌时间为5小时，然后离心脱气得混合溶液，离心转速为7000转/分钟，离心15分钟；
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，静置50分钟后，真空干燥成膜，真空干燥温度40℃℃，真空干燥时间为20小时；
所述茶粉的制备方法为：取龙井茶茶叶，机械粉碎，过300目筛，然后萃取，萃取溶剂为水，萃取料液比为1:1，萃取温度为40℃，萃取时间为8小时，然后将萃取液离心得上清液，最后将上清液喷雾干燥即得龙井茶茶粉。
实施例5
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取魔芋胶，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取白茶茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，茶粉胶体混合液中茶粉的浓度为2.5wt%，胶体的浓度为3wt%，然后再加入乙二醇，乙二醇的质量占茶粉胶体混合液质量的4%，搅拌均匀，搅拌转速为400转/分钟，搅拌时间为3小时，然后离心脱气得混合溶液，离心转速为6000转/分钟，离心15分钟；
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，静置150分钟后，真空干燥成膜，真空干燥温度60℃，真空干燥时间为12小时；
所述茶粉的制备方法为：取茶叶，机械粉碎，过300目筛，然后萃取，萃取溶剂为水，萃取料液比为1:3，萃取温度为80℃，萃取时间为3小时，然后将萃取液离心得上清液，最后将上清液喷雾干燥即得白茶茶粉。
实施例6
一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取大豆蛋白，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取黑茶茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，茶粉胶体混合液中茶粉的浓度为2wt%，胶体的浓度为0.6wt%，然后再加入乙二醇，乙二醇的质量占茶粉胶体混合液质量的0.05%，搅拌均匀，搅拌转速为300转/分钟，搅拌时间为1小时，然后离心脱气得混合溶液，离心转速为7000转/分钟，离心10分钟；
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，静置150分钟后，真空干燥成膜，真空干燥温度55℃，真空干燥时间为58小时；
所述茶粉的制备方法为：取茶叶，机械粉碎，过300目筛，然后萃取，萃取溶剂为水，萃取料液比为1:7，萃取温度为80℃，萃取时间为1小时，然后将萃取液离心得上清液，最后将上清液喷雾干燥即得黑茶茶粉。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明专利范围所述技术方案所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：取胶体，于室温条件下分散于水中，得胶体溶液；
步骤2：取茶粉，于室温条件下溶解于水中，得茶粉溶液；
步骤3：将步骤1所述胶体溶液和步骤2所述茶粉溶液于室温下混合，得茶粉胶体混合液，然后再加入增塑剂，搅拌均匀，然后离心脱气得混合溶液；
步骤4：将步骤3所得混合溶液，自然流延于塑料盘，然后真空干燥成膜。
2.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，所述茶粉的制备方法为：取茶叶，机械粉碎，过300目筛，然后萃取，萃取溶剂为水，萃取料液比为1:1～7，萃取温度为40～80℃，萃取时间为1～8小时，然后将萃取液离心得上清液，最后将上清液喷雾干燥即得茶粉。
3.根据权利要求2所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，所述茶叶为红茶、绿茶、龙井茶、乌龙茶、黑茶、黄茶、白茶或花茶。
4.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，所述胶体为多糖、复合多糖、蛋白质、复合蛋白质或蛋白多糖中的一种，所述多糖为魔芋胶、卡拉胶、海藻酸钠、魔芋葡甘聚糖或黄原胶，所述蛋白质为大豆蛋白、明胶、醇溶蛋白、白蛋白。
5.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，步骤3所述增塑剂的质量占茶粉胶体混合液质量的0.05 %～6 %，增塑剂为甘油或乙二醇。
6.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，步骤3所述搅拌的转速为100～600转/分钟，搅拌时间为0.5～6小时。
7.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，所述茶粉胶体混合液中茶粉的浓度为0.1 wt%～5wt%，胶体的浓度为0.6 wt %～6 wt%。
8.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，步骤3所述离心的转速为6000～10000转/分钟，离心5～20分钟。
9.根据权利要求1所述的一种基于茶粉的可食性复合膜的制备方法，其特征在于，步骤4所述混合溶液自然流延于塑料盘后，静置30～150分钟后，进行真空干燥，真空干燥温度40℃～60℃，真空干燥时间为12～58小时。
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