CN109233001B - 一种可食性食品包装膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种可食性食品包装膜，其特征在于，由以下原料按照重量份制备而成：卡拉胶‑茶多酚‑葡甘聚糖90‑120份、改性酪蛋白成膜剂30‑50份、抑菌剂10‑30份、抗氧剂10‑20份、塑化剂10‑25份、甘油5‑15份、吐温10‑15份、天然色素5‑10份、去离子水100‑120份。本发明制备的可食性食品包装膜成膜柔软、耐曲挠性和耐水性好，有很好的光泽度和天然触感，同时具有较好的抗菌性能，膜的透氧性、水蒸气渗透性、水分含量和溶解性，具有很好的应用前景。

Description

一种可食性食品包装膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品包装膜技术领域，具体涉及一种可食性食品包装膜。
背景技术
目前，在西欧等发达国家，过去风行一时的塑料食品包装袋已逐渐淘汰，被新型的纸质包装袋和可食性包装袋所代替。现有的可食用膜主要有糯米纸、琼脂一淀粉纸、海藻酸盐膜等。美国已有50％的传统塑料食品包装袋由新型纸质食品包装袋代替。世界食品出口大国意大利已明确宣布至1991年完全禁止使用塑料食品包装袋包装食品。英国从1991年开始使用一种可食用而透明的薄膜保鲜果蔬。德国、瑞士、澳大利亚等国也正逐渐淘汰塑料食品包装袋。在中国，塑料食品包装袋应用较普遍。但塑料食品包装袋存在很多缺点，如在包装食品之后，易产生有害气体和异味，有的塑料食品包装袋对人体还具有一定毒性作用，并且塑料食品包装袋性质稳定，使用后遗弃在环境中不易分解腐烂，长期存留易引起环境污染。“白色污染”已引起越来越多的国家的高度重视。
利用天然生物材料制备可食用包装膜能够减少“白色污染”，目前受到国内外学者和工业界的广泛关注。
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方法，其目的在于，提供一种可食性食品包装膜，通过添加改性酪蛋白成膜剂，使得食品包装膜成膜柔软、耐曲挠性和耐水性好，同时具有很好的光泽度和天然触感；通过以卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖为基材，制备的可食性食品包装膜具有较好的抗菌性能，膜的透氧性、水蒸气渗透性、水分含量和溶解性。
本发明提供一种.一种可食性食品包装膜，其特征在于，由以下原料按照重量份制备而成：卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖90-120份、改性酪蛋白成膜剂30-50份、抑菌剂10-30份、抗氧剂10-20份、塑化剂10-25份、甘油5-15份、吐温10-15份、天然色素5-10份、去离子水100-120份；
所述卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖由以下方法制备：取40份葡甘聚糖和50份卡拉胶溶于100份体积分数为1％的醋酸溶液中，将5份茶多酚溶于95％的乙醇溶液中，振荡助溶，将上述两种溶液在反应釜内混合，加热至70℃后，加入1份卵磷脂和硅烷偶联剂A151搅拌后，超声分散均匀；另将40份葡甘聚糖溶于100份去离子水中，用恒流泵缓慢滴加反应釜中，混合反应5-7h，加入无水乙醇沉淀，并静置于4℃冰箱中过夜，低速离心，烘干即得。
作为本发明进一步的改进，由以下原料按照重量份制备而成：卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖112份、改性酪蛋白成膜剂37份、抑菌剂25份、抗氧剂13份、塑化剂17份、甘油8份、吐温12份、天然色素6份、去离子水115份。
作为本发明进一步的改进，改性酪蛋白成膜剂由以下方法制备：在反应釜中加入20份聚乙烯醇及100份水，搅拌升温至70-90℃保温，使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至40-45℃，慢慢加入酪蛋白激酶Ⅱ1份，磷酸钠5份和10份水，保温反应1-2h，然后加入0.5份硅烷偶联剂A151和10份水，保温反应1h，搅拌均匀，滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调pH值在7.5-8，搅拌10-15min，过滤，冷冻干燥，即得改性酪蛋白成膜剂。
作为本发明进一步的改进，天然色素选自姜黄素、虫胶色素、红花黄素、叶绿素铜钠盐、辣椒红色素、酱色、红曲米及β-胡萝卜素中的一种或几种。
作为本发明进一步的改进，抑菌剂选自植物精油、有机酸、壳聚糖、溶菌酶、乳酸链球菌素中的一种或几种，所述植物精油选自迷迭香油、柠檬油、薰衣草油、香柠檬油、丁香油、肉桂油、薄荷油、百里香油或马郁兰精油中的一种或几种，所述有机酸选自山梨酸盐、山梨酸、丙酸、醋酸、乳酸、脂肪酸、苹果酸中的一种或几种。
作为本发明进一步的改进，塑化剂选自甘油、山梨醇、甘露醇、果糖、葡萄糖、甘露糖、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或几种。
作为本发明进一步的改进，抗氧剂选自儿茶素、鞣花酸、生育酚、L-抗坏血酸、D-异抗坏血酸钠、迷迭香提取物、植酸、针叶樱桃粉、白芦藜醇、叔丁基氢醌、丁基化羟基茴香醚、亚硫酸钠中的一种或几种。
本发明进一步保护上述一种可食性食品包装膜的制备方法，由以下方法制备：将卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖置于质量体积分数为1.0％的乙酸水溶液中，加热至50-70℃，中速搅拌1-2h，溶解得到质量体积分数为10％的溶液，冷却至室温，加入抑菌剂、抗氧剂、塑化剂、甘油、吐温、天然色素，并加入改性酪蛋白成膜剂，高速剪切分散乳化30min，静置脱泡，得到成膜溶液，将成膜溶液倒入并均匀地铺展在玻璃模具中，置于电热鼓风干燥箱50℃烘干10-12h，烘干的膜先用0.1mol/L KOH溶液浸泡10min，再用去离子水冲洗至洗涤液显中性，烘干即得。
作为本发明进一步的改进，中速搅拌为300-500r/min，所述高速剪切为8000-10000r/min。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明制备了一种改性酪蛋白成膜剂，该成膜剂添加后使得食品包装膜成膜柔软、耐曲挠性和耐水性好，同时具有很好的光泽度和天然触感；
2.本发明以卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖为基材，制备的可食性食品包装膜具有较好的抗菌性能，膜的透氧性、水蒸气渗透性、水分含量和溶解性等；
3.本发明制备的可食性食品包装膜天然可食用，易降解，环保健康，且原料来源广，制备方法简单，易于实现工业化应用。
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：
卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖90份、改性酪蛋白成膜剂30份、苹果酸10份、迷迭香提取物10份、柠檬酸三乙酯10份、甘油5份、吐温10份、叶绿素铜钠盐5份、去离子水100份。
卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖由以下方法制备：取40份葡甘聚糖和50份卡拉胶溶于100份体积分数为1％的醋酸溶液中，将5份茶多酚溶于95％的乙醇溶液中，振荡助溶，将上述两种溶液在反应釜内混合，加热至70℃后，加入1份卵磷脂和硅烷偶联剂A151搅拌后，超声分散均匀；另将40份葡甘聚糖溶于100份去离子水中，用恒流泵缓慢滴加反应釜中，混合反应5-7h，加入无水乙醇沉淀，并静置于4℃冰箱中过夜，低速离心，烘干即得。
改性酪蛋白成膜剂由以下方法制备：在反应釜中加入20份聚乙烯醇及100份水，搅拌升温至70℃保温，使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至40℃，慢慢加入酪蛋白激酶Ⅱ1份，磷酸钠5份和10份水，保温反应1h，然后加入0.5份硅烷偶联剂A151和10份水，保温反应1h，搅拌均匀，滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调pH值在7.5，搅拌10min，过滤，冷冻干燥，即得改性酪蛋白成膜剂。
可食性食品包装膜的制备：将卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖置于质量体积分数为1.0％的乙酸水溶液中，加热至50℃，中速搅拌(300r/min)1h，溶解得到质量体积分数为10％的溶液，冷却至室温，加入苹果酸、迷迭香提取物、柠檬酸三乙酯、甘油、吐温、叶绿素铜钠盐，并加入改性酪蛋白成膜剂，高速剪切(8000r/min)分散乳化30min，静置脱泡，得到成膜溶液，将成膜溶液倒入并均匀地铺展在玻璃模具中，置于电热鼓风干燥箱50℃烘干10-12h，烘干的膜先用0.1mol/L KOH溶液浸泡10min，再用去离子水冲洗至洗涤液显中性，烘干即得。
实施例2可食性食品包装膜的制备
原料组成：
卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖120份、改性酪蛋白成膜剂50份、乳酸链球菌素30份、D-异抗坏血酸钠20份、甘露醇25份、甘油15份、吐温15份、辣椒红色素5份、酱色5份、去离子水120份。
卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖由以下方法制备：取40份葡甘聚糖和50份卡拉胶溶于100份体积分数为1％的醋酸溶液中，将5份茶多酚溶于95％的乙醇溶液中，振荡助溶，将上述两种溶液在反应釜内混合，加热至70℃后，加入1份卵磷脂和硅烷偶联剂A151搅拌后，超声分散均匀；另将40份葡甘聚糖溶于100份去离子水中，用恒流泵缓慢滴加反应釜中，混合反应7h，加入无水乙醇沉淀，并静置于4℃冰箱中过夜，低速离心，烘干即得。
改性酪蛋白成膜剂由以下方法制备：在反应釜中加入20份聚乙烯醇及100份水，搅拌升温至70-90℃保温，使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至45℃，慢慢加入酪蛋白激酶Ⅱ1份，磷酸钠5份和10份水，保温反应2h，然后加入0.5份硅烷偶联剂A151和10份水，保温反应1h，搅拌均匀，滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调pH值在8，搅拌15min，过滤，冷冻干燥，即得改性酪蛋白成膜剂。
可食性食品包装膜的制备：将卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖置于质量体积分数为1.0％的乙酸水溶液中，加热至50-70℃，中速搅拌(500r/min)2h，溶解得到质量体积分数为10％的溶液，冷却至室温，加入乳酸链球菌素、D-异抗坏血酸钠、甘露醇、甘油、吐温、辣椒红色素、酱色，并加入改性酪蛋白成膜剂，高速剪切(10000r/min)分散乳化30min，静置脱泡，得到成膜溶液，将成膜溶液倒入并均匀地铺展在玻璃模具中，置于电热鼓风干燥箱50℃烘干12h，烘干的膜先用0.1mol/L KOH溶液浸泡10min，再用去离子水冲洗至洗涤液显中性，烘干即得。
实施例3可食性食品包装膜的制备
原料组成：
卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖112份、改性酪蛋白成膜剂37份、香柠檬油25份、鞣花酸13份、聚乙二醇17份、甘油8份、吐温12份、β-胡萝卜素6份、去离子水115份。
卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖由以下方法制备：取40份葡甘聚糖和50份卡拉胶溶于100份体积分数为1％的醋酸溶液中，将5份茶多酚溶于95％的乙醇溶液中，振荡助溶，将上述两种溶液在反应釜内混合，加热至70℃后，加入1份卵磷脂和硅烷偶联剂A151搅拌后，超声分散均匀；另将40份葡甘聚糖溶于100份去离子水中，用恒流泵缓慢滴加反应釜中，混合反应6h，加入无水乙醇沉淀，并静置于4℃冰箱中过夜，低速离心，烘干即得。
改性酪蛋白成膜剂由以下方法制备：在反应釜中加入20份聚乙烯醇及100份水，搅拌升温至80℃保温，使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至42℃，慢慢加入酪蛋白激酶Ⅱ1份，磷酸钠5份和10份水，保温反应1.5h，然后加入0.5份硅烷偶联剂A151和10份水，保温反应1h，搅拌均匀，滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调pH值在7.7，搅拌12min，过滤，冷冻干燥，即得改性酪蛋白成膜剂。
可食性食品包装膜的制备：将卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖置于质量体积分数为1.0％的乙酸水溶液中，加热至60℃，中速搅拌(400r/min)1.5h，溶解得到质量体积分数为10％的溶液，冷却至室温，加入香柠檬油、鞣花酸、聚乙二醇、甘油、吐温、β-胡萝卜素，并加入改性酪蛋白成膜剂，高速剪切(9000r/min)分散乳化30min，静置脱泡，得到成膜溶液，将成膜溶液倒入并均匀地铺展在玻璃模具中，置于电热鼓风干燥箱50℃烘干11h，烘干的膜先用0.1mol/L KOH溶液浸泡10min，再用去离子水冲洗至洗涤液显中性，烘干即得。
对照例1按照专利ZL 201510969149.5“紫土豆淀粉可食用膜及其制备方法”的方法制备
取新鲜紫土豆清洗后去皮切成厚度为5mm的薄片，并用组织捣碎机粉碎。按照1∶5的料液比加入清水，多层纱布过滤后得到淀粉乳。将淀粉乳静置7h后倒掉上清液，加水搅拌继续静止7h，重复洗涤4次，将沉降物冷冻干燥12h，粉碎后得紫土豆淀粉。
将增强剂海藻酸钠溶于蒸馏水、充分搅拌溶解，加入紫土豆淀粉、增塑剂甘油、抗菌剂尼泊金乙酯钠、表面活性剂吐温80，于80℃水浴条件下搅拌糊化45min后得到膜液。膜液质量百分比组成为紫土豆淀粉5％，海藻酸钠1.25％，甘油为1.5％，尼泊金乙酯钠为1.5％，吐温80 0.2％，蒸馏水90.55％。利用均质机将膜液在5000rpm条件下进行均质后利用循环水泵将膜液真空消泡脱气3h。一次性称取250mL膜液倾倒至水平玻璃板上充分延流。将玻璃板平放于烘箱中在50℃条件下干燥8h成膜。
测试例1性能测试
对本发明实施例1-3制备可食性食品包装膜和对照例1制备的可食性包装膜进行性能测试，测试方法如下：
膜厚度的测定：利用数字千分尺在膜上随机取5点测定、取平均值。
抗拉强度和断裂伸长率的测定：根据GB1040-79，将膜裁成2×8cm的条状，利用质构仪测定。
水蒸气透过率采用拟杯子法测定，膜内外两侧相对湿度差为0/75％。
透光值的测定：将膜裁成1.2×5cm的条状，紧贴于比色皿，在600nm波长下测定其透光率，透光值＝透光率/膜厚度。
抗氧化能力的测定：采用DPPH法，测定其在517nm波长下的吸光度。DPPH清除能力＝(DPPH原液吸光度-加入膜片后DPPH液体吸光度)/DPPH原液吸光度。
抑菌圈测定：取0.5mL初始浓度约为108的大肠杆菌菌悬液，涂布于营养琼脂平板上备用。用打孔器将淀粉膜制成直径约5mm的膜片，贴到涂布好的琼脂平板上。将琼脂平板置于37℃培养箱中培养24h后，用抑菌面积减去膜面积求得抑菌圈面积。
测试结果见表1。
表1性能测试结果表
Figure BDA0001750585300000071
由上表可知，本发明制备的可食性食品包装膜具备更好的综合性能：力学性能更优秀，具有更低的透光值，更佳的抗氧化能力和较好的抑菌效果，因此，具有更好的应用前景。
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 (8)

1.一种可食性食品包装膜，其特征在于，由以下原料按照重量份制备而成：卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖90-120份、改性酪蛋白成膜剂30-50份、抑菌剂10-30份、抗氧剂10-20份、塑化剂10-25份、甘油5-15份、吐温10-15份、天然色素5-10份、去离子水100-120份；
所述卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖由以下方法制备：取40份葡甘聚糖和50份卡拉胶溶于100份体积分数为1％的醋酸溶液中，将5份茶多酚溶于95％的乙醇溶液中，振荡助溶，将上述两种溶液在反应釜内混合，加热至70℃后，加入1份卵磷脂和硅烷偶联剂A151搅拌后，超声分散均匀；另将40份葡甘聚糖溶于100份去离子水中，用恒流泵缓慢滴加反应釜中，混合反应5-7h，加入无水乙醇沉淀，并静置于4℃冰箱中过夜，低速离心，烘干即得；
所述改性酪蛋白成膜剂由以下方法制备：在反应釜中加入20份聚乙烯醇及100份水，搅拌升温至70-90℃保温，使聚乙烯醇完全溶解，然后降温至40-45℃，慢慢加入酪蛋白激酶Ⅱ1份，磷酸钠5份和10份水，保温反应1-2h，然后加入0.5份硅烷偶联剂A151和10份水，保温反应1h，搅拌均匀，滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液，调pH值在7.5-8，搅拌10-15min，过滤，冷冻干燥，即得改性酪蛋白成膜剂。
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，由以下原料按照重量份制备而成：卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖112份、改性酪蛋白成膜剂37份、抑菌剂25份、抗氧剂13份、塑化剂17份、甘油8份、吐温12份、天然色素6份、去离子水115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，所述天然色素选自姜黄素、虫胶色素、红花黄素、叶绿素铜钠盐、辣椒红色素、酱色、红曲米及β-胡萝卜素中的一种或几种。
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，所述抑菌剂选自植物精油、有机酸及其盐、壳聚糖、溶菌酶、乳酸链球菌素中的一种或几种，所述植物精油选自迷迭香油、柠檬油、薰衣草油、香柠檬油、丁香油、肉桂油、薄荷油、百里香油或马郁兰精油中的一种或几种，所述有机酸及其盐选自山梨酸盐、山梨酸、丙酸、醋酸、乳酸、脂肪酸、苹果酸中的一种或几种。
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，所述塑化剂选自甘油、山梨醇、甘露醇、果糖、葡萄糖、甘露糖、聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或几种。
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，所述抗氧剂选自儿茶素、鞣花酸、生育酚、L-抗坏血酸、D-异抗坏血酸钠、迷迭香提取物、植酸、针叶樱桃粉、白芦藜醇、叔丁基氢醌、丁基化羟基茴香醚、亚硫酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求1-6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，由以下方法制备：将卡拉胶-茶多酚-葡甘聚糖置于质量体积分数为1.0％的乙酸水溶液中，加热至50-70℃，中速搅拌1-2h，溶解得到质量体积分数为10％的溶液，冷却至室温，加入抑菌剂、抗氧剂、塑化剂、甘油、吐温、天然色素，并加入改性酪蛋白成膜剂，高速剪切分散乳化30min，静置脱泡，得到成膜溶液，将成膜溶液倒入并均匀地铺展在玻璃模具中，置于电热鼓风干燥箱50℃烘干10-12h，烘干的膜先用0.1mol/L KOH溶液浸泡10min，再用去离子水冲洗至洗涤液显中性，烘干即得。
8.根据权利要求7所述一种可食性食品包装膜的制备方法，其特征在于，所述中速搅拌为300-500r/min，所述高速剪切为8000-10000r/min。
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