CN108976735A - 一种可食性食品包装膜及其制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种可食性食品包装膜，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯50‑70份、普鲁兰多糖30‑50份、改性豌豆分离蛋白30‑50份、肉桂酚20‑30份、香芹酚20‑30份、植物精油10‑20份、甘油5‑10份、乳化剂1‑5份、海藻酸丙二醇1‑10份、去离子水100‑140份。本发明制备的可食性食品包装膜采用微生物共聚酯，不仅可降解可食用，有较强的阻水阻氧的能力，同时通过添加改性豌豆分离蛋白，增强了膜材的机械性能和耐热性，应用广泛。

Description

一种可食性食品包装膜及其制备和应用

技术领域

本发明涉及包装膜技术领域，具体涉及一种可食性食品包装膜。

背景技术

目前，食品包装多采用普通塑料简单包装而成，既不卫生、密封性又差又不隔热，并且又破坏包装膜体现不出印刷整体造型的美感同时还因为天气热、潮湿、隔热性、密封性差、保质期短等原因，常常出现包装膜粘黏食品、难以打开取食等现象，不尽如人意。另外，大部分的食品包装材料在加工过程中为了达到各种效果，常加入多种加工助剂，包括增塑剂、稳定剂、抗菌剂、交联剂等，食品安全引起越来越多人的关注，之前发生的饮料瓶检出塑化剂，方便面包装盒检出荧光剂等事件，让大家把目光转移到食品包装材料的安全性上。因此，开发一种可降解的，有利于资源和环境保护，可食性的新型包装材料，就成为未来包装行业发展的重点之一。

微生物共聚酯具有较低的极性，分子往往形成致密的网络结构，具有较强的阻水能力，但由于脂质单独成膜的强度较低，故通常会添加一些其他的物质进行改性，制成复合类可食性包装膜。聚羟基脂肪酸酯是很多细菌合成的一种细胞内聚酯，在生物体内主要作为细胞内碳源和能源的贮藏性物质存在。因其不但具有与化学合成塑料相似的物理、机械特性，而且具有完全的生物可降解性、生物相容性和光学性等，在食品包装膜领域及许多高技术含量、高附加值领域具有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种可食性食品包装膜及其制备和应用，其目的在于，提供一种以聚羟基脂肪酸酯和普鲁兰多糖为膜的基材，不仅可降解可食用，有较强的阻水阻氧的能力，同时通过添加改性豌豆分离蛋白，增强了膜材的机械性能和耐热性，应用广泛。

本发明提供一种可食性食品包装膜，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯50-70份、普鲁兰多糖30-50份、改性豌豆分离蛋白30-50份、肉桂酚20-30份、香芹酚20-30份、植物精油10-20份、甘油5-10份、乳化剂1-5份、海藻酸丙二醇1-10份、去离子水100-140份。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯55-65份、普鲁兰多糖35-45份、改性豌豆分离蛋白35-45份、肉桂酚22-27份、香芹酚21-25份、植物精油12-17份、甘油6-9份、乳化剂2-4份、海藻酸丙二醇2-7份、去离子水110-130份。

作为本发明进一步的改进，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯60份、普鲁兰多糖40份、改性豌豆分离蛋白40份、肉桂酚25份、香芹酚23份、植物精油15份、甘油7份、乳化剂3份、海藻酸丙二醇5份、去离子水120份。

作为本发明进一步的改进，普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白的质量比为1：(0.8-1)。

作为本发明进一步的改进，乳化剂选自硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、N-十二烷基二甲胺、对辛基苯酚聚氧乙烯醚、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，植物精油选自薰衣草油、柠檬油、香柠檬油、丁香油、薄荷油、肉桂油、玫瑰油中的一种或几种。

作为本发明进一步的改进，改性豌豆分离蛋白的制备方法如下：将豌豆分离蛋白溶于磷酸缓冲液中，搅拌均匀，加入抗氧剂和二硫苏糖醇，然后加入聚乙二醇单甲醚，常温反应3h后，加入NaOH溶液调节pH至7-8，装入截留分子量为12000D-15000D的透析袋中进行透析，产物冷冻干燥，获得的粉末用乙醇洗涤3次，常温干燥，即得。

作为本发明进一步的改进，抗氧剂选自叔丁基氢醌、丁基化羟基茴香醚、维生素E、维生素C、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯、白芦藜醇、亚硫酸钠中的一种或几种。

本发明进一步保护一种上述可食性食品包装膜的制备方法，按照以下步骤进行：

步骤一、将称量好的聚羟基脂肪酸酯、普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白溶于30％乙醇溶液中，超声分散均匀，加入PEG400，30-50℃加热搅拌，制成膜液；

步骤二、将肉桂酚、香芹酚、植物精油、甘油、海藻酸丙二醇和去离子水加入反应釜，加入乳化剂室温搅拌30-60min，将步骤一制备的膜液加入反应釜中，继续搅拌2-4h，将得到的液体在洁净的玻璃板上流延成膜，50℃干燥4-5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得。

本发明进一步保护一种上述可食性食品包装膜在食品包装材料中的应用。

本发明具有如下有益效果：

1.本发明采用微生物共聚酯——聚羟基脂肪酸酯和普鲁兰多糖制备成膜的基材，不仅可降解可食用，有较强的阻水阻氧的能力，同时通过添加改性豌豆分离蛋白，增强了膜材的机械性能和耐热性，应用广泛；

2.进一步添加普鲁兰多糖发现，蛋白与普鲁兰多糖比为1∶1时，膜的透氧性、水蒸气渗透性、水分含量和溶解性都表现最好；

3.海藻酸丙二醇加入到膜液中，形成具有改性水蒸气渗透性和优良力学性能的可生物降解的复合薄膜；

4.本发明添加植物精油成分，能有效地灭菌以及去除食物异味，散发出植物清香，进一步提高食品包装膜的可用性，提升消费者对包装膜的喜爱度。

附图说明

图1为可食性食品包装膜的制备工艺图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。

实施例1可食性食品包装膜的制备

原料组成：聚羟基脂肪酸酯50份、普鲁兰多糖30份、改性豌豆分离蛋白30份、肉桂酚20份、香芹酚20份、薄荷油10份、甘油5份、十二烷基苯磺酸钙1份、海藻酸丙二醇1份、去离子水100份；

改性豌豆分离蛋白的制备：

将豌豆分离蛋白溶于磷酸缓冲液中，搅拌均匀，加入三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯和二硫苏糖醇，然后加入聚乙二醇单甲醚，常温反应3h后，加入NaOH溶液调节pH至7，装入截留分子量为12000D-15000D的透析袋中进行透析，产物冷冻干燥，获得的粉末用乙醇洗涤3次，常温干燥，即得，得率为70％。

可食性食品包装膜的制备

步骤一、将称量好的聚羟基脂肪酸酯、普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白溶于30％乙醇溶液中，超声分散均匀，加入PEG400，30℃加热搅拌，制成膜液；

步骤二、将肉桂酚、香芹酚、薄荷油、甘油、海藻酸丙二醇和去离子水加入反应釜，加入十二烷基苯磺酸钙室温搅拌30min，将步骤一制备的膜液加入反应釜中，继续搅拌2h，将得到的液体在洁净的玻璃板上流延成膜，50℃干燥4h，冷却至室温，浸入水中取下，即得，得率为75％。

实施例2可食性食品包装膜的制备

原料组成：聚羟基脂肪酸酯70份、普鲁兰多糖50份、改性豌豆分离蛋白40份、肉桂酚30份、香芹酚30份、玫瑰油10份、柠檬油10份、甘油10份、烷基苯磺酸钠5份、海藻酸丙二醇10份、去离子水140份；

改性豌豆分离蛋白的制备：

将豌豆分离蛋白溶于磷酸缓冲液中，搅拌均匀，加入维生素C和二硫苏糖醇，然后加入聚乙二醇单甲醚，常温反应3h后，加入NaOH溶液调节pH至8，装入截留分子量为12000D-15000D的透析袋中进行透析，产物冷冻干燥，获得的粉末用乙醇洗涤3次，常温干燥，即得，得率为82％。

可食性食品包装膜的制备

步骤一、将称量好的聚羟基脂肪酸酯、普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白溶于30％乙醇溶液中，超声分散均匀，加入PEG400，50℃加热搅拌，制成膜液；

步骤二、将肉桂酚、香芹酚、玫瑰油、柠檬油、甘油、海藻酸丙二醇和去离子水加入反应釜，加入烷基苯磺酸钠室温搅拌60min，将步骤一制备的膜液加入反应釜中，继续搅拌4h，将得到的液体在洁净的玻璃板上流延成膜，50℃干燥5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得，得率为79％。

实施例3可食性食品包装膜的制备

原料组成：聚羟基脂肪酸酯60份、普鲁兰多糖40份、改性豌豆分离蛋白40份、肉桂酚25份、香芹酚23份、丁香油15份、甘油7份、N-十二烷基二甲胺3份、海藻酸丙二醇5份、去离子水120份；

改性豌豆分离蛋白的制备：

将豌豆分离蛋白溶于磷酸缓冲液中，搅拌均匀，加入丁基化羟基茴香醚和二硫苏糖醇，然后加入聚乙二醇单甲醚，常温反应3h后，加入NaOH溶液调节pH至7.5，装入截留分子量为12000D-15000D的透析袋中进行透析，产物冷冻干燥，获得的粉末用乙醇洗涤3次，常温干燥，即得，得率为90％。

可食性食品包装膜的制备

步骤一、将称量好的聚羟基脂肪酸酯、普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白溶于30％乙醇溶液中，超声分散均匀，加入PEG400，40℃加热搅拌，制成膜液；

步骤二、将肉桂酚、香芹酚、丁香油、甘油、海藻酸丙二醇和去离子水加入反应釜，加入N-十二烷基二甲胺室温搅拌45min，将步骤一制备的膜液加入反应釜中，继续搅拌3h，将得到的液体在洁净的玻璃板上流延成膜，50℃干燥4.5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得，得率为93％。

对照例1按照ZL 201610264752.8“一种抗菌食品包装膜及其制备方法”方法制备

由如下重量份的原料配制成的：

壳聚糖双胍盐酸钛80份、酪蛋白酸钠18份、结冷胶78份、甘油27份、水950份；

通过如下步骤实现的：

(1)将结冷胶和壳聚糖双胍盐酸钛进行电子束预辐照，辐照剂量为10kGy，并全程保持搅拌，得混合物A；

(2)在上述混合物A中加入一定重量的酪蛋白酸钠、甘油和水，充分搅拌均匀，得混合物B；

(3)将上述混合物B放在40℃恒温环境下加热90min，冷却至室温，过滤、脱气、成膜；

(4)干燥后揭膜，将其保存在环境湿度为70％的密闭容器中。

对照例2按照ZL 201410025058.1“一种耐高温食品包装膜及其制备方法”方法制备

组分及各组分的质量分数如下：聚乙烯醇6份，壳聚糖3份，二氧化硅0.06份，沸石0.03份，戊二醛0.16份，乙酸0.07份，硬脂酸镁0.02份，水75份。

将乙酸溶于水中，然后加入壳聚糖，加热至70℃，搅拌至完全溶解，然后加入聚乙烯醇、二氧化硅、沸石、戊二醛和硬脂酸镁搅拌得到粘稠的溶胶，倒入双螺杆挤出机中，挤出塑炼，吹膜。挤出第1～5区的温度分别为115℃、135℃、155℃、175℃、175℃,机头温度为155℃,转速为20r/min。吹膜工艺中原材料的挤出造粒温度为135℃、155℃、165℃、160℃,转速为20r/min；吹膜温度分别为130℃、150℃、175℃、170℃,转速为35r/min。

测试例1材料性能测试

对实施例1-3和对照例1-2食品包装膜进行性能测试，结果见表1。

表1各组材料性能测试

由上表可知，本法实施例制备的可食性食品包装膜的力学性能更优，透光率和透湿率低，对细菌具有较高的抑制作用，相比对照例的综合性能更佳。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (10)

1.一种可食性食品包装膜，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯50-70份、普鲁兰多糖30-50份、改性豌豆分离蛋白30-50份、肉桂酚20-30份、香芹酚20-30份、植物精油10-20份、甘油5-10份、乳化剂1-5份、海藻酸丙二醇1-10份、去离子水100-140份。

2.根据权利要求1所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯55-65份、普鲁兰多糖35-45份、改性豌豆分离蛋白35-45份、肉桂酚22-27份、香芹酚21-25份、植物精油12-17份、甘油6-9份、乳化剂2-4份、海藻酸丙二醇2-7份、去离子水110-130份。

3.根据权利要求1所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯60份、普鲁兰多糖40份、改性豌豆分离蛋白40份、肉桂酚25份、香芹酚23份、植物精油15份、甘油7份、乳化剂3份、海藻酸丙二醇5份、去离子水120份。

4.根据权利要求1所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，所述普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白的质量比为1：(0.8-1)。

5.根据权利要求1所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，所述乳化剂选自硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、N-十二烷基二甲胺、对辛基苯酚聚氧乙烯醚、阿拉伯胶、烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，所述植物精油选自薰衣草油、柠檬油、香柠檬油、丁香油、薄荷油、肉桂油、玫瑰油中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，所述改性豌豆分离蛋白的制备方法如下：将豌豆分离蛋白溶于磷酸缓冲液中，搅拌均匀，加入抗氧剂和二硫苏糖醇，然后加入聚乙二醇单甲醚，常温反应3h后，加入NaOH溶液调节pH至7-8，装入截留分子量为12000D-15000D的透析袋中进行透析，产物冷冻干燥，获得的粉末用乙醇洗涤3次，常温干燥，即得。

8.根据权利要求7所述一种可食性食品包装膜，其特征在于，所述抗氧剂选自叔丁基氢醌、丁基化羟基茴香醚、维生素E、维生素C、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯、白芦藜醇、亚硫酸钠中的一种或几种。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述一种可食性食品包装膜的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤一、将称量好的聚羟基脂肪酸酯、普鲁兰多糖和改性豌豆分离蛋白溶于30％乙醇溶液中，超声分散均匀，加入PEG400，30-50℃加热搅拌，制成膜液；

步骤二、将肉桂酚、香芹酚、植物精油、甘油、海藻酸丙二醇和去离子水加入反应釜，加入乳化剂室温搅拌30-60min，将步骤一制备的膜液加入反应釜中，继续搅拌2-4h，将得到的液体在洁净的玻璃板上流延成膜，50℃干燥4-5h，冷却至室温，浸入水中取下，即得。

10.一种根据权利要求1-8任一权利要求所述一种可食性食品包装膜在食品包装材料中的应用。