一種可食性包裝膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品包裝材料領(lǐng)域。具體是指一種具有可食性的抗氧化和抗菌功能的包裝膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，食品包裝材料主要是塑料和紙質(zhì)。塑料是以高分子樹脂為主要原料制成，延展性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。但是塑料不易被微生物分解，因此造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。紙質(zhì)包裝材料是通過(guò)木漿干燥后制得，大量的伐木造紙也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞。因此，尋找具有天然無(wú)污染的高分子材料來(lái)制備食品包裝材料收到越來(lái)越多的關(guān)注。
[0003]至今研究比較多的用于制備可食性膜包裝材料有多糖(如淀粉、纖維素、殼聚糖等)，蛋白質(zhì)(如大豆蛋白，乳清蛋白，明膠等)，脂質(zhì)(如各種植物精油)等。例如中國(guó)海洋大學(xué)在中國(guó)專利號(hào)為CN101885920中公開(kāi)了可食性包裝膜的制備方法，它以改性魚皮膠原蛋白和殼聚糖為主要原料，加入食用增塑劑后制成可食性包裝膜，該膜機(jī)械強(qiáng)度大，并且安全無(wú)毒可食用。再如中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所在中國(guó)專利號(hào)為CN1743379中公開(kāi)了一種可食性包裝膜的制備方法，主要成膜材料為大豆分離蛋白和明膠，再加入甘油作為交聯(lián)劑得到了具有一定機(jī)械強(qiáng)度又比較廉價(jià)的可食性包裝膜。雖然這些可食性膜雖然在機(jī)械強(qiáng)度上可以得到保障，但是所用的材料往往容易被氧化或者容易被細(xì)菌或霉菌分解，導(dǎo)致膜的品質(zhì)下降或者被污染。因此，在保證膜的機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，具有抗氧化性能和抑菌性能的膜更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[0004]殼聚糖化學(xué)名為聚葡萄糖胺(1-4) -2-氨基-β -D葡萄糖，是一種高分子直鏈多糖，是由甲殼素經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的，而甲殼素是自然界除纖維素外儲(chǔ)藏量最高的天然高分子，來(lái)源廣泛。殼聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性和成膜性。其中殼聚糖膜具有良好的拉伸強(qiáng)度以及對(duì)水蒸氣和空氣的阻隔性能。此外，楊玲玉等(殼聚糖的抗菌性及其對(duì)果實(shí)病害的防治研究進(jìn)展，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，42 (2) =626-635)證實(shí)殼聚糖有廣譜的抑菌性，能夠抑制真菌孢子產(chǎn)生、萌發(fā)、芽管伸長(zhǎng)和菌絲生長(zhǎng)，因此殼聚糖膜適合用于食品包裝材料的制備。多酚類物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化性，薄荷多酚，茶多酚，石榴皮多酚等被證實(shí)具有較強(qiáng)的抗氧化活性。大蒜精油，生姜精油，橘皮精油等天然植物精油也已被證實(shí)具有較強(qiáng)的抑菌活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種可食性包裝膜的制備方法，以提高包裝膜的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)使其具備抗氧化性和抑菌活性。
[0006]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下:
一種可食性包裝膜的制備方法，其特征在于:以殼聚糖為成膜的主要材料，以塑化劑甘油為輔助成分，以具有抗氧化和抑菌活性的天然活性物質(zhì)作為功能性成分，將它們制備成溶液，最后采用澆鑄/溶劑蒸發(fā)法烘干成膜。具體包括以下步驟: 步驟一，殼聚糖溶液制備:按質(zhì)量比例取脫乙?；?5%的質(zhì)量濃度為2%-4%的殼聚糖粉末，溶于質(zhì)量濃度為1%_2%的乙酸水溶液中，再加入質(zhì)量濃度為0.6%-1.2%塑化劑甘油，在60°C水浴鍋中磁力攪拌至殼聚糖完全溶解，得混合溶液A ;
步驟二，添加多酚提取物:取50-100g干茶葉、干薄荷葉或干石榴皮，用破碎機(jī)制成粉末，用質(zhì)量比為1:5的蒸餾水或70%的乙醇浸漬提取30min后，在40°C下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除乙醇，如果用蒸餾水浸提時(shí)則不需旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，接著用高速離心機(jī)離心，取與步驟一所述混合溶液A同體積的上清液，并攪拌混合均勻，得混合溶液B ；
步驟三，添加植物精油:準(zhǔn)確稱取0.4g-0.6g橘皮精油，并將其加入到所述混合溶液B中，用勻漿機(jī)將溶液勻質(zhì)，并超聲處理后得溶液C ;
步驟四，去除雜質(zhì)和氣泡:將所述溶液C進(jìn)行真空抽濾，除去不溶物質(zhì)和氣泡，得混合溶液D ;
步驟五，澆鑄:取10mL-30mL所述混合溶液D澆鑄于皮氏培養(yǎng)皿中，并使其擴(kuò)散均勻得成膜溶液；步驟六，烘干成膜:將盛有所述成膜溶液的皮氏培養(yǎng)皿置于恒溫箱中，并保持所述皮氏培養(yǎng)皿呈水平狀態(tài)，溫度為30 °C -35 °C，濕度為50%，待水分蒸發(fā)36h-48h后即得可食性包裝膜。
[0007]橘皮精油可以用生姜精油或大蒜精油代替。
[0008]本發(fā)明具有有益效果。本發(fā)明所使用的成膜材料均取為天然無(wú)害，而且原料易得，成本低。殼聚糖是堿性多糖，制備成的膜機(jī)械強(qiáng)度較好，這是因?yàn)槎喾宇愇镔|(zhì)的酚羥基等與殼聚糖分子的氨基或羥基之間容易形成共價(jià)鍵或氫鍵，增加了分子之間的作用力。并且，加入植物精油后，膜對(duì)水蒸氣的阻隔性能也加強(qiáng)，這是因?yàn)榫偷氖杷饔?。由于多酚物質(zhì)和植物精油的加入，賦予了膜抗氧化性和抑菌性。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，改變膜溶液澆鑄的量，就可以制備成不同厚度的膜。該膜可以代替塑料膜，用于包裝餅干，巧克力，肉制品等食品，具有廣闊的應(yīng)用范圍。殼聚糖復(fù)合膜中加入了多酚類物質(zhì)，由于多酚物質(zhì)具有很強(qiáng)的抗氧化性，從而提高了殼聚糖復(fù)合膜的抗氧化性；殼聚糖復(fù)合膜中加入了植物精油，由于所選的植物精油具有很強(qiáng)的抗菌能力，從而使殼聚糖復(fù)合膜具有抗菌功能；并且，用于制備殼聚糖復(fù)合膜的溶液所含物質(zhì)均無(wú)毒無(wú)害，因此該殼聚糖復(fù)合膜是可食用的。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明所述的食品包裝膜制備過(guò)程。
[0010]實(shí)施例1:殼聚糖與茶多酚、大蒜精油復(fù)合膜的制備
(I)殼聚糖溶液的制備:準(zhǔn)確稱取2g殼聚糖粉末倒入50mL含2% (v/v)的乙酸溶液中，再加入0.6g甘油，于60°C的水浴鍋中加熱攪拌30min即得殼聚糖溶液。
[0011](2)添加茶多酚提取液:準(zhǔn)確稱取50g干茶葉，用破碎機(jī)破碎成粉末，茶粉末用250g的溫度為60°C蒸餾水浸漬30min。用高速離心機(jī)將該提取液離心，轉(zhuǎn)速為8000r/min，時(shí)間為1min.取上清液得茶多酚提取液。取50mL殼聚糖溶液與50mL茶多酚提取液混合后，用磁力攪拌器攪拌均勾，轉(zhuǎn)速為3000r/min，時(shí)間為30min。
[0012](3)添加植物精油:準(zhǔn)確稱取0.4g大蒜精油，將其加入到步驟(2)中的溶液中。用勻漿機(jī)充分?jǐn)嚢鑴蛸|(zhì)，轉(zhuǎn)速為5000r/min，時(shí)間為20min。之后超聲lOmin，頻率為40KHZ。
[0013](4)去除雜質(zhì)和氣泡:將步驟(3)中溶液真空抽濾，除去細(xì)小雜質(zhì)和懸浮氣泡。
[0014](5)澆鑄:將步驟(4)中的溶液取10mL，倒入直徑為90mm的皮氏培養(yǎng)皿中，用玻璃棒將溶液攤開(kāi)，使溶液均勻擴(kuò)散在培養(yǎng)皿中。
[0015](6)烘干成膜:將培養(yǎng)皿放入水平的恒溫箱中，設(shè)置溫度為30°C，相對(duì)濕度為50%。待水分蒸發(fā)36h后即可將膜從培養(yǎng)皿中揭起。
[0016]實(shí)施例2:殼聚糖與薄荷多酚、橘皮精油復(fù)合膜的制備
(I)殼聚糖溶液的制備:稱