CN107892819A - 基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其具体步骤为：硅藻粉脱脂：向硅藻粉中加入氯仿甲醇混合液，脱脂，抽滤，烘干得脱脂硅藻粉；将脱脂硅藻粉和水混合均匀，再加入8‑氯茶碱，超高压提取，抽滤，滤液即为水提取粗多糖；可食性包装膜制备：按重量份取硅藻多糖、甘油、明胶、茶多酚、水，溶解制成膜液，脱气泡，然后均匀倒在倒入模具中，干燥成膜，即得可食性包装膜。有益效果为：本发明制备方法简单可行，耗时短，能耗低，能够提高原材料的利用率，能够形成性能较好的可降解无污染的包装膜，该包装膜表面光滑致密，揭膜容易，具有可食性，易于工业化规模生产，具有良好的应用价值和市场潜力。

Description

基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法
技术领域
本发明涉及天然活性成分领域，特别涉及基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法。
背景技术
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体，硅藻是海洋中重要的生产者和初级物质的供应者之一，是不可缺少的一部分。硅藻是海洋生物中的主要组成者，在海洋生态系统的物质和能量循环中起着极其重要的作用。研究表明硅藻胞外多糖有着多方面的生物及药理活性，在激活免疫系统功能、抗肿瘤、抗病毒等方面活性大且毒副作用小，经硫酸酯化的修饰的产物药理活性更加明显，成为当前医药学研究的热门课题。硅藻具有种类多，分布广，繁殖快等特点，其多糖作用具有很好的研究价值。
目前，我国的包装工业发展迅速，成为仅次于美国的全球第二包装大国，塑料包装材料的大量使用加重了环境负担，普通的填埋、焚烧等处理仍会对环境造成严重的污染，不能有效解决“白色污染”问题；同时，合成塑料是以石油工业为基础制备的，在一定程度上加重了能源危机，不符合低碳经济发展的要求。可降解塑料的研制和使用为代替塑料提供一条可行有效的途径，然而目前市场上常见的可降解塑料是将淀粉等作为填充剂少量的泡入通用塑稱中，属于部分可降解塑料，其中的高聚物仍然不能被完全降解，会对主壤和水资源造成二次污染。我国海藻资源丰富，利用该些海藻多糖制各包装膜具有原材料来源广泛，成本较低、资源、能源消耗量小，符合低碳经济发展的要求；材料可食、可生物降解、绿色环保，有助于缓解环境压力；材料具有安全、无害、无污染的特点，能满足食品包装的晶质和安全方面的要求等的优点。所以以硅藻多糖制备可使用包装膜具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，该制备方法简单可行，耗时短，能耗低，能够提高原材料的利用率，能够形成性能较好的可降解无污染的包装膜，该包装膜表面光滑致密，揭膜容易，具有可食性，能延长食品的货架期。
本发明针对上述技术中提到的问题，采取的技术方案为：
基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，包括硅藻粉脱脂、硅藻多糖制备、可食性包装膜制备，其具体步骤为：
硅藻粉脱脂：按重量比为1:8-11向硅藻粉中加入氯仿甲醇混合液，混合液中氯仿和甲醇的体积比为1.5-2.5:1，在50-60℃下脱脂2-4h，重复操作2-3次，抽滤，40-50℃下烘干得脱脂硅藻粉，备用，硅藻中含有大量脂类物质，尤其DHA含量占总脂类物质的45%以上；
硅藻多糖制备：按料液比为1:18-22将脱脂硅藻粉和水混合均匀，再加入8-氯茶碱，在温度为50-60℃、压力为200-400MPa的条件下超高压提取2-5min，抽滤，滤渣用同样方法再处理2-3次，合并滤液得水提取粗多糖，水提残渣烘干，备用，8-氯茶碱为脱脂硅藻粉的重量的0.3-0.5‰，8-氯茶碱能提高脱脂硅藻粉在水中的分散性，避免团聚现象的发生，使得超声微波能更好地作用于硅藻粉，提高多糖的提取率，进而能提高硅藻的利用率，同时能让提取出来的多糖快速溶于水中，缩短了提取时间，减少能源消耗，超高压具有操作简单、提取率高、时间短、杂质含量少、能耗低、环保等优点，它不仅可使硅藻细胞内外渗透压增大，进而使细胞内的有效成分能够穿过细胞的各种膜而转移到细胞外的提取液中，提高提取速率，而且可以有效地杀灭硅藻中的微生物，避免微生物对多糖的影响，同时还能保持多糖的活性；
可食性包装膜制备：按重量份取硅藻多糖1-2份、甘油1.5-2.5份、明胶3-4份、茶多酚0.4-0.8份、水95-105份，先在60-80℃下混合搅拌均匀，溶解制成膜液，再在真空度为0.08-0.12MPa下脱气泡7-12min，然后均匀倒在倒入模具中，最后在40-60℃下干燥4-5h成膜，即得可食性包装膜，上述茶多酚中含有0.54-0.58%的右旋儿茶素，该茶多酚中右旋儿茶素的含量能够和包装膜中的其他组分起到协同的作用，有助于提高食品的持水能力，减少营养成分的损失，提高食品的质构特性，同时能够与硅藻多糖一起保持食品的盐溶性蛋白活性，有效防止食品变性，提高食品的货架期，该步骤中硅藻多糖与明胶、甘油之间形成了一种稳定的结构，能够形成性能较好的可降解无污染的包装膜，该包装膜表面光滑致密，揭膜容易，具有可食用的特性，能有效地解决包装废弃物污染的问题，该包装膜能够通过防止气体、水分、溶质和芳香成分等的迁移，来避免食品在储运过程中发生风味、质构等方面的变化，进而保证食品品质，延长食品货架期，且能够抑制微生物细胞壁形成的物质，具有较好的抗菌性，在食品包装方面具有很高的应用价值。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明制备方法简单可行，耗时短，能耗低，能够提高原材料的利用率，能够形成性能较好的可降解无污染的包装膜，该包装膜表面光滑致密，揭膜容易，具有可食性，易于工业化规模生产，具有良好的应用价值和市场潜力；2）包装膜能够通过防止气体、水分、溶质和芳香成分等的迁移，来避免食品在储运过程中发生风味、质构等方面的变化，进而保证食品品质，延长食品货架期，且能够抑制微生物细胞壁形成的物质，具有较好的抗菌性，在食品包装方面具有很高的应用价值；3）本发明采用超高压进行提取硅藻多糖，具有操作简单、提取率高、时间短、杂质含量少、能耗低、环保等优点，它不仅可使硅藻细胞内外渗透压增大，进而使细胞内的有效成分能够穿过细胞的各种膜而转移到细胞外的提取液中，提高提取速率，而且可以有效地杀灭硅藻中的微生物，避免微生物对多糖的影响，同时还能保持多糖的活性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，包括硅藻粉脱脂、硅藻多糖制备、可食性包装膜制备，其具体步骤为：
1）硅藻粉脱脂：按重量比为1:8向硅藻粉中加入氯仿甲醇混合液，混合液中氯仿和甲醇的体积比为2.5:1，在50℃下脱脂4h，重复操作2次，抽滤，50℃下烘干得脱脂硅藻粉，备用；
2）硅藻多糖制备：按料液比为1:18将脱脂硅藻粉和水混合均匀，再加入8-氯茶碱，在温度为60℃、压力为200MPa的条件下超高压提取5min，抽滤，滤渣用同样方法再处理2次，合并滤液得水提取粗多糖，水提残渣烘干，备用，8-氯茶碱为脱脂硅藻粉的重量的0.5‰；
3）可食性包装膜制备：按重量份取硅藻多糖1份、甘油2.5份、明胶3份、茶多酚0.8份、水95份，先在80℃下混合搅拌均匀，溶解制成膜液，再在真空度为0.08MPa下脱气泡12min，然后均匀倒在倒入模具中，最后在40℃下干燥5h成膜，即得可食性包装膜。
实施例2：
基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，包括硅藻粉脱脂、硅藻多糖制备、可食性包装膜制备，其具体步骤为：
1）硅藻粉脱脂：按重量比为1:11向硅藻粉中加入氯仿甲醇混合液，混合液中氯仿和甲醇的体积比为1.5:1，在60℃下脱脂2h，重复操作3次，抽滤，40℃下烘干得脱脂硅藻粉，备用；
2）硅藻多糖制备：按料液比为1:22将脱脂硅藻粉和水混合均匀，再加入8-氯茶碱，在温度为50℃、压力为400MPa的条件下超高压提取2min，抽滤，滤渣用同样方法再处理3次，合并滤液得水提取粗多糖，水提残渣烘干，备用，8-氯茶碱为脱脂硅藻粉的重量的0.3‰；
3）可食性包装膜制备：按重量份取硅藻多糖2份、甘油1.5份、明胶4份、茶多酚0.4份、水105份，先在60℃下混合搅拌均匀，溶解制成膜液，再在真空度为0.12MPa下脱气泡7min，然后均匀倒在倒入模具中，最后在60℃下干燥4h成膜，即得可食性包装膜。
实施例3：
基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，包括硅藻粉脱脂、硅藻多糖制备、可食性包装膜制备，其具体步骤为：
1）硅藻粉脱脂：按重量比为1:10向硅藻粉中加入氯仿甲醇混合液，混合液中氯仿和甲醇的体积比为2.0:1，在55℃下脱脂3h，重复操作3次，抽滤，45℃下烘干得脱脂硅藻粉，备用；
2）硅藻多糖制备：按料液比为1:20将脱脂硅藻粉和水混合均匀，再加入8-氯茶碱，在温度为55℃、压力为300MPa的条件下超高压提取4min，抽滤，滤渣用同样方法再处理3次，合并滤液得水提取粗多糖，水提残渣烘干，备用，8-氯茶碱为脱脂硅藻粉的重量的0.4‰；
3）可食性包装膜制备：按重量份取硅藻多糖1.5份、甘油2.0份、明胶3.5份、茶多酚0.6份、水100份，先在70℃下混合搅拌均匀，溶解制成膜液，再在真空度为0.1MPa下脱气泡10min，然后均匀倒在倒入模具中，最后在50℃下干燥4.5h成膜，即得可食性包装膜。
本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，包括硅藻粉脱脂、硅藻多糖制备、可食性包装膜制备，其特征在于：所述硅藻多糖制备步骤为：将脱脂硅藻粉和水混合均匀，再加入8-氯茶碱，超高压提取，抽滤，滤渣用同样方法再处理，合并滤液得水提取粗多糖，水提残渣烘干，备用。
2.根据权利要求1所述的基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述脱脂硅藻粉和水的料液比为1:18-22，超高压提取温度为50-60℃、压力为200-400MPa、时间为2-5min。
3.根据权利要求1所述的基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述8-氯茶碱为脱脂硅藻粉的重量的0.3-0.5‰。
4.根据权利要求1所述的基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述硅藻粉脱脂步骤为：按重量比为1:8-11向硅藻粉中加入氯仿甲醇混合液，混合液中氯仿和甲醇的体积比为1.5-2.5:1，在50-60℃下脱脂2-4h，重复操作2-3次，抽滤，40-50℃下烘干得脱脂硅藻粉，备用。
5.根据权利要求1所述的基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述可食性包装膜制备步骤为：取硅藻多糖、甘油、明胶、茶多酚、水，先在60-80℃下混合搅拌均匀，溶解制成膜液，再在真空度为0.08-0.12MPa下脱气泡7-12min，然后均匀倒在倒入模具中，最后在40-60℃下干燥4-5h成膜，即得可食性包装膜。
6.根据权利要求1所述的基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述包装膜的成分及其重量份为：硅藻多糖1-2份、甘油1.5-2.5份、明胶3-4份、茶多酚0.4-0.8份、水95-105份。
7.根据权利要求1所述的基于硅藻多糖的可食性包装膜的制备方法，其特征在于：所述茶多酚中含有0.54-0.58%的右旋儿茶素。
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