CN110724289A - 一种制备富含山楂果胶、明胶的可食性膜的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，将山楂去蒂、去核、切片后干燥，粉碎成山楂粉；将山楂粉中加入酸性去离子水和木聚糖酶，加热搅拌提取，离心，上清液真空旋转蒸发，收集浓缩液，用乙醇沉淀，加入乙醇对果胶沉淀物进行脱色，干燥得到果胶；将山楂果胶、明胶加入去离子水中溶解，加入甘油、吐温80，搅拌成混合溶液；调节混合溶液的pH值，将混合溶液置于超声波清洗器中进行震荡脱除气泡；冷却至室温后，将混合溶液在聚乙烯平皿上进行浇铸并展开成型；将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡，室温干燥后进行揭膜，得到山楂果胶、明胶的可食性膜，山楂果胶、明胶可食性膜安全无毒、可食用、易降解，具有十分广阔的应用前景。

Description

一种制备富含山楂果胶、明胶的可食性膜的方法
技术领域
本发明属于食品包装材料领域，具体涉及一种富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法。
背景技术
山楂是一种常见的药食两用食物，在我国北部、中部至南部各省份均有种植，且产量可观。山楂中的果胶含量居所有水果之首，果胶在食品及化工领域中，常作为增稠剂、稳定剂、乳化剂、胶凝剂和组织改良剂来使用。明胶是动物的皮、骨、腱与韧带中胶原蛋白经不完全酸水解、碱水解或酶降解后纯化得到的制品，或为上述不同制品的混合物。明胶具有凝胶性、持水性、成膜性、乳化性及起泡性等许多优良的功能特性，广泛应用于食品、医药及化学工业。山楂产量高，由于受季节性影响，一旦产品转化或储藏不当会造成资源浪费；明胶来源于动物加工的副产物，对山楂果胶和明胶加以利用，可以减少环境污染，提高农产品的经济价值。
食品包装材料可以起到隔绝外界环境和保护食品品质的作用，而常见的塑料包装中由于含有一些有毒有害的化工原料，不但对其接触的食品会有一定的安全隐患，还会造成环境污染。市面上可食性的包装材料还比较少见，山楂果胶、明胶应用于食品包装领域的专利也为数不多，研制山楂果胶、明胶的可食性膜在应用层面上可以促进食品包装材料的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，包括如下步骤：
步骤一）预处理：将山楂去蒂、去核、切片后在60℃进行热风干燥48 h，山楂片的含水量低于5%，然后粉碎成粒度为70～80目的山楂粉；
步骤二）提取：将山楂粉50～200 g置于提取容器中，加入pH值为4～7的酸性去离子水1000 mL和山楂粉质量1～3%的木聚糖酶，在磁力搅拌器上调节温度为40～60 ℃，转数为100～500 r/min，提取1～3 h；冷却至室温，设置离心机转速为4000～10000 r/min，时间为5～30 min进行离心，上清液在温度为40～60 ℃，将其置于旋转蒸发仪内，真空度为-0.10～-0.09 MPa，转速为50～70 r/min条件下旋转蒸发，使浓缩液体积为原提取液体积的30～70%；冷却至室温后用1～3倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物，收集果胶沉淀物；再加入体积为1～3倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色2～5次，得湿果胶；将湿果胶在40～60 ℃下进行热风干燥8～24 h，得到山楂果胶；
步骤三）制备可食性膜：将山楂果胶2～4 g、明胶6～8 g加入去离子水100 mL中，于水浴40～60 ℃进行溶解，制成溶液；向溶液中加入0.5～1.5 g甘油、0.5～1.5 g吐温80，在磁力搅拌器上，转数为100～400 r/min条件下搅拌10～30 min，制成混合溶液，冷却至室温，用浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为5～9，搅拌混匀；将混合溶液置于超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为150～250 W，进行震荡脱气20～60 min；冷却至室温后，取震荡脱气后混合溶液5～20 mL在10cm×10 cm聚乙烯平皿上进行浇铸并展开成型；将聚乙烯平皿在40～50 ℃下热风干燥6～10 h；干燥后将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡12～48 h，进行回软处理；取出聚乙烯平皿，室温干燥后进行揭膜，制得山楂果胶、明胶的可食性膜。
步骤二）中，山楂粉质量为50 g，酸性去离子水的pH值为4，木聚糖酶为山楂粉质量的1%；磁力搅拌器上调节温度为50 ℃，转数为200 r/min，提取时间为1 h；离心机转速为10000 r/min，离心时间为5 min，旋转蒸发仪的真空度为-0.09 MPa，转速为60 r/min。
步骤二）中，浓缩液体积为原提取液体积的50%，用2倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物；加入2倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色3次，将湿果胶在50 ℃下进行热风干燥24 h。
步骤三）中，所述的山楂果胶为2 g、明胶为6 g，甘油为0.5 g、吐温80为0.5 g，磁力搅拌器上在转数为300 r/min条件下搅拌20 min。
步骤三）中，浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为8，超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为200 W，震荡脱气为30 min。
步骤三）中，震荡脱气后混合溶液为5 mL，将聚乙烯平皿在40 ℃下热风干燥10 h，聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡时间为24 h。
本发明的积极效果是：（1）用酸性水溶液提取山楂果胶，效果好，且成本低；木聚糖酶可以促使细胞组织破裂，加快果胶的溶出速度，从而提高果胶的提取率。（2）山楂果胶是一种线性的多糖聚合物，具有胶凝、改善质构、提高稳定性的作用；明胶是主要由动物皮肤、毛发和骨骼中的酸或碱水解而成的一种动物蛋白，其优异线性结构有利于和其他大分子结合成网状结构，这使得明胶具有良好的成膜性能；山楂果胶和明胶均来源于食品级原料，安全无毒，特别适合作为食品包装材料来使用，产品具有安全无毒、可食用、易降解等特点。
因此，本发明在木聚糖酶辅助酸性水溶液提取山楂果胶的操作下具有以下优点：操作简单，节能环保，成本低廉，果胶提取率高等。制备的山楂果胶、明胶可食性膜具有以下优点：安全无毒、可食用、易降解等，具有十分广阔的应用前景。
附图说明
图1是制备富含山楂果胶、明胶的可食性膜工艺流程图。
具体实施方式
一种制备富含山楂果胶、明胶的可食性膜的方法，包括以下步骤：
步骤一）预处理：将山楂去蒂、去核、切片后在60℃进行热风干燥48 h，山楂片的含水量低于5%，然后粉碎成粒度为70～80目的山楂粉；
步骤二）提取：将山楂粉50～200 g置于提取容器或提取罐中，加入pH值为4～7的酸性去离子水1000 mL和山楂粉质量1～3%的木聚糖酶，在磁力搅拌器上调节温度为40～60 ℃，转数为100～500 r/min，提取1～3 h。冷却至室温，设置离心机转速为4000～10000 r/min，时间为5～30 min进行离心，上清液在温度为40～60 ℃，真空度为-0.10～-0.09 MPa，转速为50～70 r/min条件下旋转蒸发，使浓缩液体积为原提取液体积的30～70%；冷却后用1～3倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物，收集果胶沉淀物；再加入体积为1～3倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色2～5次，得湿果胶。将湿果胶在40～60 ℃下进行热风干燥8～24 h，得到山楂果胶；
步骤三）制备可食性膜：将山楂果胶2～4 g、明胶6～8 g加入去离子水100 mL中，于水浴40～60 ℃进行溶解，制成溶液；向溶液中加入0.5～1.5 g甘油、0.5～1.5 g吐温80，在转数为100～400 r/min条件下搅拌10～30 min，制成混合溶液，冷却至室温，用浓度为0.1mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为5～9，搅拌混匀；将混合溶液置于超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为150～250 W，进行震荡脱气20～60 min；冷却至室温后，取混合溶液5～20 mL在聚乙烯平皿（10 cm×10 cm）上进行浇铸并展开成型；将聚乙烯平皿在40～50 ℃下热风干燥6～10 h；干燥后将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡12～48 h，进行回软处理；取出聚乙烯平皿，室温干燥后进行揭膜，得到山楂果胶、明胶的可食性膜。
实施例1
将山楂粉50 g置于提取容器中，加入pH值为4的酸性去离子水1000 mL和山楂粉质量1%的木聚糖酶；磁力搅拌器上调节温度为50 ℃，转数为200 r/min，提取1 h。冷却至室温，设置离心机转速为10000 r/min，时间为5 min进行离心，上清液在温度为50 ℃，真空度为-0.09 MPa，转速为60 r/min条件下旋转蒸发，使浓缩液体积为原提取液体积的50%，室温冷却后用2倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物，收集果胶沉淀物；再加入2倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色3次，得湿果胶；将湿果胶在50 ℃下进行热风干燥24h，得到山楂果胶。
将山楂果胶2 g、明胶6 g加入去离子水100 mL中，于水浴40～60 ℃进行溶解，制成溶液；向溶液中加入0.5 g甘油、0.5 g吐温80（聚山梨酯-80），磁力搅拌器上在转数为300r/min条件下搅拌20 min，制成混合溶液。冷却至室温，用浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为8，搅拌混匀。将混合溶液置于超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为200 W，进行震荡脱气30 min。冷却至室温后，取混合溶液5 mL在聚乙烯平皿（10 cm×10 cm）上进行浇铸并展开成型。将聚乙烯平皿在40℃下热风干燥10 h。干燥后将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡24 h，进行回软处理。取出聚乙烯平皿，室温干燥后进行揭膜，得到山楂果胶、明胶的可食性膜。
经测定，山楂果胶提取率为15.27%， 可食性膜的抗拉强度及断裂伸长率分别为8.87 MPa、33.78%。
实施例2
将山楂粉200 g置于提取容器中，加入pH值为7的酸性去离子水1000 mL和山楂粉原料质量3%的木聚糖酶。调节温度为50 ℃，转数为200 r/min，提取1 h。冷却至室温，设置离心机转速为10000 r/min，时间为5 min进行离心，上清液在温度为50 ℃，真空度为-0.09MPa，转速为60 r/min条件下旋转蒸发，使浓缩液体积为原提取液体积的50%。冷却后用2倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物，收集果胶沉淀物。再加入2倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色3次，得湿果胶。将湿果胶在50 ℃下进行热风干燥24 h，得到山楂果胶。
将山楂果胶3 g、明胶6 g加入去离子水100 mL中，于水浴40～60 ℃进行溶解，制成溶液。向溶液中加入1.5 g甘油、1.5 g吐温80，在转数为300 r/min条件下搅拌20 min，制成混合溶液。冷却至室温，用浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为8，搅拌混匀。将混合溶液置于超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为200 W，进行震荡脱气30 min。冷却至室温后，取混合溶液5 mL在聚乙烯平皿（10 cm×10 cm）上进行浇铸并展开成型。将聚乙烯平皿在45 ℃下热风干燥8 h。干燥后将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡24 h，进行回软处理。取出聚乙烯平皿，室温干燥后进行揭膜，得到山楂果胶、明胶的可食性膜。
经测定，山楂果胶提取率为16.48%，可食性膜的抗拉强度及断裂伸长率分别为10.46 MPa、35.17%。
实施例3
将山楂粉150 g置于提取容器中，加入pH值为6的酸性去离子水1000 mL和山楂粉原料质量2%的木聚糖酶。调节温度为50 ℃，转数为200 r/min，提取1 h。冷却至室温，设置离心机转速为10000 r/min，时间为5 min进行离心，上清液在温度为50 ℃，真空度为-0.09MPa，转速为60 r/min条件下旋转蒸发，使浓缩液体积为原提取液体积的50%。冷却后用2倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物，收集果胶沉淀物。再加入2倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色3次，得湿果胶。将湿果胶在50 ℃下进行热风干燥24 h，得到山楂果胶。
将山楂果胶4 g、明胶8 g加入去离子水100 mL中，于水浴40～60 ℃进行溶解，制成溶液。向溶液中加入1 g甘油、1 g吐温80，在转数为300 r/min条件下搅拌20 min，制成混合溶液。冷却至室温，用浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为8，搅拌混匀。将混合溶液置于超声波清洗器中，调节温度为30℃，超声功率为200 W，进行震荡脱气30 min。冷却至室温后，取混合溶液5 mL在聚乙烯平皿（10 cm×10 cm）上进行浇铸并展开成型。将聚乙烯平皿在50 ℃下热风干燥6 h。干燥后将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡24 h，进行回软处理。取出聚乙烯平皿，室温干燥后进行揭膜，得到山楂果胶、明胶的可食性膜。
经测定，山楂果胶提取率为17.53%，可食性膜的抗拉强度及断裂伸长率分别为11.25 MPa、41.24%。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，不脱离本发明的精神和范围，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一）预处理：将山楂去蒂、去核、切片后在60℃进行热风干燥48 h，山楂片的含水量低于5%，然后粉碎成粒度为70～80目的山楂粉；
步骤二）提取：将山楂粉50～200 g置于提取容器中，加入pH值为4～7的酸性去离子水1000 mL和山楂粉质量1～3%的木聚糖酶，在磁力搅拌器上调节温度为40～60 ℃，转数为100～500 r/min，提取1～3 h；冷却至室温，设置离心机转速为4000～10000 r/min，时间为5～30 min进行离心，上清液在温度为40～60 ℃，将其置于旋转蒸发仪内，真空度为-0.10～-0.09 MPa，转速为50～70 r/min条件下旋转蒸发，使浓缩液体积为原提取液体积的30～70%；冷却至室温后用1～3倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物，收集果胶沉淀物；再加入体积为1～3倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色2～5次，得湿果胶；将湿果胶在40～60 ℃下进行热风干燥8～24 h，得到山楂果胶；
步骤三）制备可食性膜：将山楂果胶2～4 g、明胶6～8 g加入去离子水100 mL中，于水浴40～60 ℃进行溶解，制成溶液；向溶液中加入0.5～1.5 g甘油、0.5～1.5 g吐温80，在磁力搅拌器上，转数为100～400 r/min条件下搅拌10～30 min，制成混合溶液，冷却至室温，用浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为5～9，搅拌混匀；将混合溶液置于超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为150～250 W，进行震荡脱气20～60 min；冷却至室温后，取震荡脱气后混合溶液5～20 mL在10cm×10 cm聚乙烯平皿上进行浇铸并展开成型；将聚乙烯平皿在40～50 ℃下热风干燥6～10 h；干燥后将聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡12～48 h，进行回软处理；取出聚乙烯平皿，室温干燥后进行揭膜，制得山楂果胶、明胶的可食性膜。
2.根据权利要求1所述的富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，其特征在于：步骤二）中，山楂粉质量为50 g，酸性去离子水的pH值为4，木聚糖酶为山楂粉质量的1%；磁力搅拌器上调节温度为50 ℃，转数为200 r/min，提取时间为1 h；离心机转速为10000 r/min，离心时间为5 min，旋转蒸发仪的真空度为-0.09 MPa，转速为60 r/min。
3.根据权利要求2所述的富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，其特征在于：步骤二）中，浓缩液体积为原提取液体积的50%，用2倍浓缩液体积的乙醇沉淀果胶提取物；加入2倍果胶沉淀物体积的乙醇对果胶沉淀物进行漂洗脱色3次，将湿果胶在50 ℃下进行热风干燥24 h。
4.根据权利要求3所述的富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，其特征在于：步骤三）中，所述的山楂果胶为2 g、明胶为6 g，甘油为0.5 g、吐温80为0.5 g，磁力搅拌器上在转数为300 r/min条件下搅拌20 min。
5.根据权利要求4所述的富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，其特征在于：步骤三）中，浓度为0.1 mol/L的柠檬酸溶液和浓度为0.1 mol/L的氢氧化钠溶液调节混合溶液的pH值为8，超声波清洗器中，调节温度为30 ℃，超声功率为200 W，震荡脱气为30 min。
6.根据权利要求5所述的富含山楂果胶、明胶的可食性膜的生产方法，其特征在于：步骤三）中，震荡脱气后混合溶液为5 mL，将聚乙烯平皿在40 ℃下热风干燥10 h，聚乙烯平皿置于氯化钾饱和溶液中浸泡时间为24 h。
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