CN113337015B - 一种复合可食性膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食品可食性膜领域，提供了一种所述复合可食性膜的制备方法，具体包括：S1、将玉米淀粉倒入水中，加热搅拌均匀，直至玉米淀粉完全糊化，然后加入甘油搅拌均匀；S2、将蛋白粉加入预热好的水中，然后加热搅拌均匀；S3、将步骤S1、S2配置好的两种溶液混合均匀后再添加柠檬烯‑氢化松香甘油酯颗粒，搅拌均匀后以流延成膜，然后依次烘干，静置，揭膜。该方法制得的复合可食性膜，具有抗菌、不易破损、耐氧化、自然降解、无毒害等特点。

Description

一种复合可食性膜的制备方法
技术领域
本发明涉及可食性膜领域，具体是一种复合可食性膜的制备方法。
背景技术
可食性保鲜膜是一种食品包装材料，具有保鲜效果好、使用方便、实用性好等特点，制作工艺简单、成本低、可食、易降解、对环境不产生污染，是一种极具开发潜势的食品包装材料，有很好的的发展前景。
目前市场上所使用的食品可食性膜大多只由蛋白质或淀粉等多糖制备而成。淀粉膜对于微生物的抵抗能力差，阻隔性不佳，质地较脆，容易破损。蛋白质膜具有很强的亲水性，抗水能力差，在高湿条件下应用受到限制，且机械性能不足，对微生物抵抗差，难以满足食品包装使用需要，故复合膜改善单一膜的特性是当前的发展趋势。
目前对于将天然蛋白和淀粉共用制备出可食性膜的研究相对较少，玉米淀粉是制备可食性膜常用的天然物质,但是玉米淀粉膜的机械性能较差,本身具有亲水性,并且容易滋生细菌,影响食品的安全性和货架期,在实际应用中受到了一定的限制。而岩豆作所含的蛋白中含有较多的硒元素，具有良好的抗氧化性能，且含有一种特有的岩豆球蛋白，但作为一种地方作物，其相关研究和应用不足。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供一种复合可食性膜的制备方法，该方法工艺简单、原料易得、绿色环保、易于工业化。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种复合可食性膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将玉米淀粉倒入蒸馏水中，加热并搅拌均匀，直至玉米淀粉完全糊化，然后加入甘油搅拌均匀；
S2、将蛋白粉加入预热好的超纯水中，调节pH为7.8-8.2，然后加热搅拌均匀；
S3、将步骤S1、S2配置好的两种溶液混合均匀后再添加柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，搅拌均匀后以流延成膜，然后依次烘干，静置，揭膜。
进一步的，步骤S1中，所述玉米淀粉和所述甘油的重量比为3：1-4：1，所述玉米淀粉与水的重量比为3：50-3：70。
进一步的，步骤S2中，所述蛋白粉为岩豆蛋白粉。
岩豆蛋白具有一定抗氧化性，同时蛋白质和玉米淀粉混合之间能够形成更多的网状结构，增强膜的力学性能，因此岩豆蛋白起到抗氧化以及增塑剂的作用。
进一步的，所述岩豆蛋白粉的制备方法为：将浸泡后的岩豆剥皮并依次烘干、粉碎、过筛，然后在脱脂后干燥得到脱脂岩豆粉，再将该脱脂岩豆粉加入蒸馏水中搅拌，搅拌均匀后进行提取和萃取操作，然后离心，将所得沉淀干燥，即得到岩豆蛋白粉。
进一步的，所述柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒的制备方法为：取氢化松香甘油酯于避光避空气的条件下加入柠檬烯，混合均匀后于避光条件下用静电喷雾法制得柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒。
柠檬烯具有良好的抗菌性能，但易挥发和破坏，且对于柠檬烯的包裹多采用多糖或其他无机化学物，氢化松香甘油酯是由天然树脂松香经过氢化酯化得到的产物，在糖果、果汁等中应用较广，且具有良好的抗氧化性。而柠檬烯是氢化松香甘油酯唯一一种无毒的良好溶剂。因此柠檬烯作为粒子内部物质，氢化松香甘油酯作为粒子的外壳对柠檬烯起到保护和缓释作用。利用静电喷雾法制备微粒是因为相比于重力滴落法而言，能够形成均匀度较高，颗粒小的粒子，以便于添加至可食性膜中，且较小的颗粒能够分散良好。
进一步的，根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，两种溶液混合时，其中所含玉米淀粉和蛋白粉的重量比为1：3-3：1。
进一步的，根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，添加的柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒后，所述蛋白粉和柠檬烯-氢化松香甘油酯的重量比为15：1-20：1。
本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合可食性膜，其特征在于：原料包括岩豆蛋白、玉米淀粉和柠檬烯-氢化松香甘油酯。
该可食性膜具有抗菌、不易破损、耐氧化、自然降解、无毒无害的特点。
本发明的有益效果是：
1.本发明制备的可食性膜添加岩豆蛋白于传统的淀粉可食性膜中，使其不易破损，提高抗菌性并且延长保藏期限。
2.本发明制备的可食性膜与传统的淀粉可食性膜相比，还能增加蛋白质的摄入，提高营养。
3.本发明制备的可食性膜还添加了柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，能够起到一定的抗氧化和抑菌效果，从而大大增强可食性膜的应用价值。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
将6g玉米淀粉倒入100mL蒸馏水中，于90℃下进行水浴磁力搅拌，使玉米淀粉完全糊化30min后，再以添加2g甘油，搅拌均匀备用；然后以2g/100mL浓度将提取出的岩豆蛋白粉加入预热40℃的超纯水中，用1mol/L NaOH调节溶液pH至8.0，再于75℃下水浴磁力搅拌30min后备用。最后将配置好的两种溶液按玉米淀粉：岩豆蛋白粉质量比3:1的比例混合均匀，再添加0.5g/kg的柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，搅拌均匀后，以流延法倒在40*40cm的亚克力板上，于65℃下烘干3h，取出后将膜置于温度为20℃，湿度为50％的恒温恒湿箱中24h，最后揭膜，产率为90％，所得可食性膜具有抗菌、不易破损、耐氧化的特点。
实施例2
对各组实施例以及对比例所制得的可食性膜的拉伸强度进行测试，具体实施方法如下：使用质地分析仪评估膜的机械性能。将膜切成均匀的60mm×10mm样品，并以50.00mm/min的拉伸速度进行测试，以确定它们的拉伸强度、断裂伸长率。
分别用6组不同保鲜膜进行实验，每组进行3次，取平均值：
对比组:市售PE保鲜膜。
组1，黄豌豆蛋白/玉米淀粉膜：将玉米淀粉溶解后加入甘油磁力搅拌，再加入充分溶解后的黄豌豆蛋白粉(其中玉米淀粉：黄豌豆蛋白粉质量比3:1)，调节pH后，加入柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，然后在搅拌均匀后流延成膜。
组2，纯玉米淀粉膜：将玉米淀粉溶解后加入甘油磁力搅拌，调节pH后，再加入柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，然后在搅拌均匀后流延成膜。
组3，将玉米淀粉溶解后加入甘油磁力搅拌，再加入充分溶解后的岩豆蛋白粉(其中玉米淀粉：岩豆蛋白粉质量比1:2)，调节pH后，加入柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，然后在搅拌均匀后流延成膜。
组4，将玉米淀粉溶解后加入甘油磁力搅拌，再加入充分溶解后的岩豆蛋白粉(其中玉米淀粉：岩豆蛋白粉质量比3:1)，调节pH后搅拌均匀，接着流延成膜。
组5，将玉米淀粉溶解后加入甘油磁力搅拌，再加入充分溶解后的岩豆蛋白粉(其中玉米淀粉：岩豆蛋白粉质量比3:1)，调节pH后，加入柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，然后在搅拌均匀后流延成膜。
测试结果如表1所示：
组别 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％)
对比组 17.358 463.628
组1 0.653 65.645
组2 2.143 68.707
组3 0.986 60.274
组4 1.026 65.762
组5 1.327 62.146
表1
根据实验数据可知：相比于添加其他蛋白的保鲜膜而言，本发明方案制备的膜的拉伸强度较高，且断裂伸长率良好，具有较好的耐破损性和延展性。
实施例3
以麻薯为保鲜对象，实验了5种可食性膜的保鲜性能，将包裹好的麻薯放置于PP保鲜盒中，不进行密封，每隔一天进行观察麻薯表面菌落生长情况并拍照，各组试验材料同实施例1，对比组为市售PE保鲜膜，测试结果如表2所示。
组别/天数 第一天 第三天 第五天 第七天
对比组 无菌 明显菌 明显菌 明显菌
组1 无菌 无菌 少量菌 明显菌
组2 无菌 少量菌 明显菌 明显菌
组3 无菌 无菌 无菌 少量菌
组4 无菌 少量菌 明显菌 明显菌
组5 无菌 无菌 无菌 少量菌
表2
对各组保鲜过程中的麻薯质量进行测试，计算得出质量损失率(％)，测试结果如表3所示。
组别/天数 第一天 第三天 第五天 第七天
对比组 15.62 35.94 42.59 45.63
组1 12.58 34.62 41.25 44.39
组2 11.08 26.68 32.38 35.98
组3 12.47 33.87 39.58 41.26
组4 12.32 32.42 39.56 40.39
组5 12.45 32.54 38.47 40.26
表3
实施例4
对所有对5组可食性膜进行了水溶性测试，将制得的膜先裁剪成2×2cm2的小块，在烘箱中用105℃烘干，然后放入培养皿中，倒入15mL的蒸馏水，静置一夜后将水倒出，再于105℃烘干，最后计算得出结果。各组实试验材料同实施例1，对比组为市售PE保鲜膜，测试结果如表4所示。
Figure GDA0003192217320000041
Figure GDA0003192217320000051
表4
结果表示，添加了岩豆蛋白的组别水溶性较高，而其它无蛋白组水溶性较低，这可能是因为岩豆蛋白的加入增加了亲水基团的数量，从而更有利于向水中扩散，因而比对比例具有更好的自然降解性。
实施例5
试验材料同实施例1，对比组为市售PE保鲜膜。
实施方法：将膜裁剪成直径为1cm的圆片，放置于涂布有霉菌的培养皿中心，培养一夜后测量抑菌圈的大小，计算得出结果。
表5反映了各组实施例与对比例霉菌抗菌效果的测试的结果。
组别 抗菌率％
对比组 0
组1 0
组2 0
组3 90.28
组4 0
组5 89.62
表5
结果表示，添加了柠檬烯-氢化松香甘油酯的第3组和第五组可食性膜有较好的的抑菌效果，而未添加柠檬烯-氢化松香甘油酯的其余组没有抗菌的功效。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种复合可食性膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将玉米淀粉倒入水中，加热并搅拌均匀，直至玉米淀粉完全糊化，然后加入甘油搅拌均匀；
S2、将蛋白粉加入预热好的水中，调节pH为7.8-8.2，然后加热搅拌均匀；
S3、将步骤S1、S2所得的两种物料混合均匀后再添加柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒，搅拌均匀后流延成膜，然后依次烘干，静置，揭膜；
步骤S2中，所述蛋白粉为岩豆蛋白粉；
所述柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒的制备方法为：取氢化松香甘油酯于避光避空气的条件下加入柠檬烯，混合均匀后于避光条件下用静电喷雾法制得柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒；
步骤S3中，两种溶液混合时，其中所含玉米淀粉和蛋白粉的重量比为1：3-3：1；
步骤S3中，添加的柠檬烯-氢化松香甘油酯颗粒后，所述蛋白粉和柠檬烯-氢化松香甘油酯的重量比为15：1-20：1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述玉米淀粉和所述甘油的重量比为3：1-4：1，玉米淀粉与水的重量比为3：50-3：70。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述岩豆蛋白粉的制备方法为：将浸泡后的岩豆剥皮并依次进行烘干、粉碎、过筛，然后在脱脂后干燥得到脱脂岩豆粉，再将该脱脂岩豆粉加水搅拌，搅拌均匀后进行提取和萃取操作，然后离心，将所得沉淀干燥，即得到岩豆蛋白粉。
4.由权利要求1-3任一所述的制备方法制备的复合可食性膜。
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