CN111423679A - 一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋的制备方法 - Google Patents

一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋的制备方法。按重量份数计包含以下组分：淡水鱼鳞明胶15‑20份，聚乙烯醇25‑35份，碳酸钙10‑15份，木质纤维素气凝胶15‑25份，抗氧剂5‑10份，甘油10‑15份，壳聚糖5‑10份。溶液制备：将聚乙烯醇与去离子水按1：10质量比例混合成溶液，然后添加依次加入明胶，木质纤维素气凝胶，碳酸钙，混匀，超声处理15min后，将混合液至于110～120℃高温蒸汽烤箱中，经过热蒸汽处理后，再次添加抗氧剂，甘油，壳聚糖搅拌均匀后，使用微射流均质机(220‑30MPa)均质2‑3次，最后将物料放入挤出机中，压制成膜即可。鱼鳞明胶基质食品保鲜袋在50天内的降解度大于30％，本发明能够提供一种具有良好的可降解性，抗菌，抗氧化的食品塑料保鲜袋。

Description

一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋的制备方法
技术领域
本发明属于水产品加工技术领域，尤其涉及一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品塑料保鲜袋及其制作方法。
背景技术
目前，全球塑料年消费量达2.4亿吨，年增长速度为4％左右；中国年消费塑料4000多万吨，今后几年仍将以每年至少8％的平均速度增长。然而，可回收利用或可降解的塑料只占很小的比例。当前，可降解塑料的研究大多集中在淀粉改性方面，蛋白质基塑料的研究相对要少一些。然而，淀粉基塑料存在自身难以克服的诸多缺点。如力学强度不够，不能满足实际的应用要求，耐水性差，材料的性能受环境湿度的影响大，不能满足其全天候的应用条件等。
鱼明胶是一种从鱼皮、鱼鳞等水产加工副产物中提取出来的物质，作为一种多功能的天然水溶胶，在食品、保健品和制药工业中作为成熟的原料被广泛使用。国际上自鱼鳞明胶的面市后，欧美、日本等国家相继出台一些限制从牛等哺乳动物提取的明胶用于食品、药品以及可能对人体有直接影响的产品中，这为鱼明胶成为哺乳动物明胶替代品提供了极佳的机会。
发明内容
本发明旨在满足食品保鲜袋的抗菌，抗氧化，可降解要求，而提供一种有利于环境可持续发展的抗菌保鲜，抗氧化的可降解食品塑料包装袋。
本发明为实现以上目的，采用以下技术方案：一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋，包括以下原料，淡水鱼鳞明胶，聚乙烯醇，碳酸钙，木质纤维素气凝胶，抗氧剂，甘油，壳聚糖。所述抗氧化剂为抗氧剂BHT。通过超声，过热蒸汽，均质处理，得到具有可降解性的食品保鲜袋，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋，按重量份数计包含以下组分：淡水鱼鳞明胶15-20份，聚乙烯醇25-35份，碳酸钙10-15份，木质纤维素气凝胶15-25份，抗氧剂5-10份，甘油10-15份，壳聚糖5-10份，小麦淀粉1～5份、维生素C0.01～0.05份，氯化镁溶液1-3份，100u/ml糖化酶1-5份。
作为优选，淡水鱼鳞明胶15份，聚乙烯醇28份，碳酸钙13份，木质纤维素气凝胶17份，抗氧剂7份，甘油12份，壳聚糖8份，小麦淀粉3份，维生素C0.03份、氯化镁溶液2份，100u/ml糖化酶3份。
制备方法由以下步骤组成：
(1)按所述重量份数的聚乙烯醇与去离子水按1：10质量比例混合成溶液；
(2)按所述重量份数将淡水鱼鳞明胶、木质素纤维气凝胶，碳酸钙添加至所述聚乙烯醇溶液中，常温下溶解，获得混合溶液，再加入所述重量分数的小麦淀粉、维生素、氯化镁溶液，100u/ml糖化酶；
(3)将所述混合溶液混匀，超声处理15min，再次使用过热蒸汽110～120℃处理10min；
(4)将所述溶液中再次添加抗氧剂，甘油，壳聚糖，混匀，使用微射流均质机220-30MPa均质2-3次；
(5)用柠檬酸和小苏打调节pH至4.0～6.0，最后将物料放入挤出机中，压制成膜即可。作为优选，所述淡水鱼鳞明胶的制备方法为：
(1)解冻：将冷冻鱼鳞解冻，所述的淡水鱼淡水鱼鳞选自草鱼、青鱼、鲢鱼中的一种或几种的混合
(2)水洗：用去离子水浸泡，沥干，水洗两次，每次摇匀后沥干最后一次用尼龙纱布挤干；
(3)碱洗：鱼鳞用0.3mol/L食用碱，料液比为(g/ml)为1:6(w/v)处理，摇匀静止浸泡1h，沥干。再用食用碱重复浸泡一次；
(4)水洗：水洗5次，每次清洗4min，沥干。最后一次用尼龙纱布挤干；
(5)酸洗：用0.05mol/L的柠檬酸，料液比为(g/ml)为1:6(w/v)处理鱼鳞，具体步骤与上述碱处理方法一致；
(6)热水提取：鱼鳞用料液比为1:4的去离子水在65℃水浴中提取3h经抽滤得到明胶溶液；
(7)干燥：喷雾干燥得到明胶产品。
作为优选，所述抗氧化剂为抗氧剂BHT。
本发明的有益效果为
(1)选用鱼鳞明胶作为替代淀粉基质的原料，通过过热蒸汽对物料进行处理修饰，能够增强凝胶强度及延展力。同时即解决了淡水鱼加工副产物废弃污染问题，也补足了淀粉基质可降解塑料袋的一些缺陷。
(2)聚乙烯醇塑料薄膜也具备良好的可生物降解性能，壳聚糖则作为天然抗菌剂能够使食品食用更加安全。本发明的食品保鲜袋的原料价格低廉，成品色泽光亮，透明度高，既能实现食品的保鲜，抗菌，最后还可以生物降解。实现了环境可持续发展，水产加工副产物资源的高值化再利用。
(3)通过添加小麦可溶性淀粉，100u/ml糖化酶；和5％氯化镁溶液，上述三种混合得到降解促进剂，可以有效促进土壤米曲霉的繁殖，土壤中米曲霉可以加速对蛋白质制品的降解速率，从而得到一种极易降解的保鲜袋。
具体实施方式.
下面结合实施例进行详细的说明
实施列1
本发明可降解食品保鲜袋，包括以下原料，淡水鱼鳞明胶15份，聚乙烯醇28份，碳酸钙13份，木质纤维素气凝胶17份，抗氧剂BHT7份，甘油12份，壳聚糖8份，小麦淀粉2份、维生素C0.03份，氯化镁溶液2份，100u/ml糖化酶3份。
(1)按所述重量份数的聚乙烯醇与去离子水按1：10质量比例混合成溶液；
(2)按所述重量份数将淡水鱼鳞明胶、木质素纤维气凝胶，碳酸钙添加至所述聚乙烯醇溶液中，常温下溶解，获得混合溶液，再加入小麦淀粉、维生素C，氯化镁溶液，100u/ml糖化酶；
(3)将所述混合溶液混匀，超声处理15min，使用过热蒸汽(110～120℃)处理10min；
(4)将所述溶液中再次添加抗氧剂，甘油，壳聚糖，混匀，使用微射流均质机(220-30MPa)均质2-3次；
(5)用柠檬酸和小苏打调节pH至4.0～6.0，最后将物料放入挤出机中，压制成膜即可。
实施例2
本发明可降解食品保鲜袋，包括以下原料，淡水鱼鳞明胶17份，聚乙烯醇25份，碳酸钙15份，木质纤维素气凝胶15份，抗氧剂BHT10份，甘油10份，壳聚糖8份，小麦淀粉1份、维生素C0.01份，氯化镁溶液1份，100u/ml糖化酶1份。
(1)按所述重量份数的聚乙烯醇与去离子水按1：15质量比例混合成溶液；
(2)按所述重量份数将淡水鱼鳞明胶、木质素纤维气凝胶，碳酸钙添加至所述聚乙烯醇溶液中，常温下溶解，获得混合溶液，再加入小麦淀粉、维生素C，氯化镁溶液，100u/ml糖化酶；
(3)将所述混合溶液混匀，超声处理20min，使用过热蒸汽(110～120℃)处理10min；
(4)将所述溶液中再次添加抗氧剂，甘油，壳聚糖，混匀，使用微射流均质机(220-30MPa)均质2-3次；
(5)用柠檬酸和小苏打调节pH至4.0～6.0，最后将物料放入挤出机中，压制成膜即可。
实施例3
本发明可降解食品保鲜袋，包括以下原料，淡水鱼鳞明胶20份，聚乙烯醇30份，碳酸钙10份，木质纤维素气凝胶15份，抗氧剂BHT5份，甘油15份，壳聚糖5份，小麦淀粉5份、维生素C0.05份，氯化镁溶液3份，100u/ml糖化酶5份。。
(1)按所述重量份数的聚乙烯醇与去离子水按1：20质量比例混合成溶液；
(2)按所述重量份数将淡水鱼鳞明胶、木质素纤维气凝胶，碳酸钙添加至所述聚乙烯醇溶液中，常温下溶解，获得混合溶液再加入小麦淀粉、维生素C，氯化镁溶液，100u/ml糖化酶；
(3)将所述混合溶液混匀，超声处理15min，使用过热蒸汽(110～120℃)处理15min；
(4)将所述溶液中再次添加抗氧剂，甘油，壳聚糖，混匀，使用微射流均质机(220-30MPa)均质2-3次；
(5)用柠檬酸和小苏打调节pH至4.0～6.0，最后将物料放入挤出机中，压制成膜即可。
实施例4
本实施例与实施例1相比未添加小麦淀粉、维生素C，氯化镁溶液，100u/ml糖化酶，其余同实施例1。
对比例1
本食品袋为市售普通的食品袋。
将上述实施例1、2、3、4对比例1得到的保鲜袋，分六组，全部按照1㎡面积平铺于土壤中进行填埋处理，记录每个实施例分别记录其2、5、7、10、15、20天的降解情况，所采用的土壤为相同位置土壤，经过混匀。保鲜袋均埋于土壤层20cm深处。记录剩余的保鲜袋的占降解前的百分比，具体数据见下表1。
表1
2天 5天 7天 10天 15天 20天
实施例1 100％ 97％ 60％ 35％ 15％ 0％
实施例2 100％ 98％ 65％ 40％ 20％ 5％
实施例3 100％ 98％ 66％ 45％ 21％ 7％
实施例4 100％ 100％ 99％ 95％ 90％ 91％
对比例1 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％
从上表可以明显的看出，采用本发明的实施例1与未添加降解促进剂的实施例4和市售普通的保鲜袋相比，可以迅速的加快降解速度，本发明工艺中添加的降解促进剂可以有效地增加的土壤中米曲霉繁殖速度，加快对蛋白质的降解。

Claims (5)

1.一种以鱼鳞明胶为基质可降解食品保鲜袋，其特征在于，按重量份数计包含以下组分：淡水鱼鳞明胶15-20份，聚乙烯醇25-35份，碳酸钙10-15份，木质纤维素气凝胶15-25份，抗氧剂5-10份，甘油10-15份，壳聚糖5-10份，小麦淀粉1～5份、维生素C 0.01～0.05份，氯化镁溶液1-3份，100u/ml糖化酶1-5份。
2.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜袋，其特征在于：包括以下原料，淡水鱼鳞明胶15份，聚乙烯醇28份，碳酸钙13份，木质纤维素气凝胶17份，抗氧剂7份，甘油12份，壳聚糖8份，小麦淀粉3份，维生素C 0.03份、氯化镁溶液2份，100u/ml糖化酶3份。
3.根据权利要求2所述的可降解食品保鲜袋，其特征在于，制备方法由以下步骤组成：
(1)按所述重量份数的聚乙烯醇与去离子水按1：10质量比例混合成溶液；
(2)按所述重量份数将淡水鱼鳞明胶、木质素纤维气凝胶，碳酸钙添加至所述聚乙烯醇溶液中，常温下溶解，获得混合溶液，再加入所述重量分数的小麦淀粉、维生素、氯化镁溶液，100u/ml糖化酶；
(3)将所述混合溶液混匀，超声处理15min，再次使用过热蒸汽110～120℃处理10min；
(4)将所述溶液中再次添加抗氧剂，甘油，壳聚糖，混匀，使用微射流均质机220-30MPa均质2-3次；
(5)用柠檬酸和小苏打调节pH至4.0～6.0，最后将物料放入挤出机中，压制成膜即可。
4.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜袋，其特征在于，所述淡水鱼鳞明胶的制备方法为：
(1)解冻：将冷冻鱼鳞解冻，所述的淡水鱼淡水鱼鳞选自草鱼、青鱼、鲢鱼中的一种或几种的混合；
(2)水洗：用去离子水浸泡，沥干，水洗两次，每次摇匀后沥干最后一次用尼龙纱布挤干；
(3)碱洗：鱼鳞用0.3mol/L食用碱，料液比为(g/ml)为1:6(w/v)处理，摇匀静止浸泡1h，沥干。再用食用碱重复浸泡一次；
(4)水洗：水洗5次，每次清洗4min，沥干。最后一次用尼龙纱布挤干；
(5)酸洗：用0.05mol/L的柠檬酸，料液比为(g/ml)为1:6(w/v)处理鱼鳞，具体步骤与上述碱处理方法一致；
(6)热水提取：鱼鳞用料液比为1:4的去离子水在65℃水浴中提取3h经抽滤得到明胶溶液；
(7)干燥：喷雾干燥得到明胶产品。
5.根据权利要求1所述的可降解食品保鲜袋，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂BHT。
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