一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法
【專利摘要】一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法，包括如下步驟：將淀粉與親水膠體經(jīng)混勻、糊化、脫泡、成膜、揭膜步驟得到淀粉基可食用膜；另一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法，包括如下步驟：將淀粉和CMC混合成淀粉-CMC復(fù)配物后進行降粘，然后與親水膠體經(jīng)混勻、脫泡、成膜、揭膜步驟得到淀粉基可食用膜。本發(fā)明采用普通天然淀粉制備得到的淀粉膜柔韌性好，不易破裂，應(yīng)用范圍廣，且制備方法簡單易操作，可完全取代采用直鏈淀粉制備淀粉膜的方法。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及淀粉應(yīng)用領(lǐng)域、食品包裝材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種改善淀粉基可食 用包裝膜性能的方法。 一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方 法

【背景技術(shù)】
[0002] 以石油基合成聚合物為原料的食品包裝膜，由于強度、斷裂伸長率、透光率以及阻 氣、阻水性能好，且價格低廉，因此石油基非降解塑料薄膜被廣泛用于食品包裝中。隨著石 油資源的不可再生和日益短缺，以及大量使用引發(fā)的環(huán)境問題，尤其是我國各種食品小包 裝膜的主要原料是聚乙烯或聚氯乙烯，這些膜在生產(chǎn)過程中加入的增塑劑和各種加工助劑 會對所包裝食品的安全構(gòu)成威脅，因此研發(fā)安全環(huán)保的食品包裝膜勢在必行。
[0003] 淀粉由于其來源豐富、價格低廉并具有可再生性和生物降解性，被人們看作是包 裝材料行業(yè)中最有前途的天然聚合物之一。同時，以淀粉為原料制備的食品包裝膜具有水 分、氣體的選擇通透性，可延長食品的貨架期，改善食品食用的方便性，改善食品的感觀，提 高食品質(zhì)量等作用，受到了食品生產(chǎn)者和消費者的共同歡迎。目前可食用淀粉膜的原料多 使用高直鏈淀粉，直鏈淀粉含量越高，形成的淀粉膜也越牢固、強韌，然而其價格偏高，來源 少，不利于推廣。而普通淀粉由于機械性能不佳，且具有較高的濕度敏感性，普通淀粉基包 膜的發(fā)展在一定程度上受到了限制。因此，通過一定的方法改善普通淀粉膜的性能是十分 必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本 申請人:提供了一種通過添加親水膠體改善淀粉 基可食用包裝膜性能的方法。本發(fā)明采用普通天然淀粉制備得到的淀粉膜柔韌性好，不易 破裂，應(yīng)用范圍廣，且制備方法簡單易操作，可完全取代采用直鏈淀粉制備淀粉膜的方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法，包括如下步驟：將淀粉 與親水膠體經(jīng)混勻、糊化、脫泡、成膜、揭膜步驟得到淀粉基可食用膜。
[0006] 另一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法，包括如下步驟： 將淀粉和CMC混合成淀粉-CMC復(fù)配物后進行降粘，然后與親水膠體經(jīng)混勻、脫泡、成膜、揭 膜步驟得到淀粉基可食用膜。
[0007] 所述淀粉是不同直鏈淀粉含量的玉米淀粉、甘薯淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉或大 米淀粉中一種或多種，其直鏈淀粉含量分別為1~80%。
[0008] 所述親水膠體包括瓜爾膠、黃原膠、阿拉伯膠、卡拉膠中的一種或多種。所述親水 膠體與淀粉質(zhì)量比為〇. 01:廣〇. 1:1。
[0009] 所述脫泡和成膜是指：將糊化后的淀粉與親水膠體的混合物、或者將降粘后的 淀粉-CMC復(fù)配物與親水膠體的混合物冷卻至室溫，然后真空脫泡，平鋪流延，再放置于 4(T60°C的烘箱內(nèi)4~8h，即得淀粉膜。
[0010] 所述揭膜是指：將脫泡、成膜后得到的淀粉膜放置于溫度為2(T30°C，相對濕度為 5(Γ55%的恒溫恒濕箱中平衡12tT48h后揭膜，得到淀粉基可食用膜。
[0011] 淀粉與親水膠體混勻和糊化的方法為：將淀粉與親水膠體混合后制成濃度為 1~8%的懸浮液，然后將該混懸液進行糊化；當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆啃∮?0%時，淀粉與親水 膠體的懸浮液在沸水浴中糊化15~30min ;當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆扛哂?0%時，淀粉與親水 膠體的懸浮液置于耐壓瓶中先在沸水浴中溶脹15~30min，然后放入13(T150°C的烘箱中糊 化 30?60min。
[0012] 淀粉與CMC的質(zhì)量比例為200:1~180:1 ;將淀粉和CMC混合成淀粉-CMC復(fù)配物的 方法是：將CMC配制成濃度為0. 04、. 06%的懸浮液，在超聲作用下、在6(T80°C溫度下加入 淀粉，分散均勻后進行糊化，糊化后得到淀粉-CMC復(fù)配物；所述糊化的方法為：當(dāng)?shù)矸壑兄?鏈淀粉含量小于40%時，淀粉與CMC在沸水浴中糊化15~30min ;當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆扛?于40%時，淀粉與CMC置于耐壓瓶中先在沸水浴中溶脹15~30min，然后放入13(Tl50°C的烘 箱中糊化30?60min。
[0013] 所述淀粉-CMC復(fù)配物降粘的方法包括生物處理和物理處理；所述生物處理是在 淀粉-CMC復(fù)配物中加入淀粉酶，所述淀粉酶的用量為淀粉干基用量的5~25U/g ;所述物理 處理包括采用高速攪拌和/或剪切的方法，還包括冷凍處理的方法；所述冷凍處理的方法 為：將淀粉-CMC復(fù)配物在-9~-5°C下冷凍3(T70min，然后置于行星磨中研磨15~30min，最 后在9(Tl00°C水浴中加熱并攪拌：T5min。
[0014] 本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于： 1、 本發(fā)明添加的親水膠體與淀粉中的直鏈淀粉部分通過氫鍵相互作用，使體系內(nèi)的氫 鍵作用增強，形成的淀粉膜機械性能增強，從而取代高直鏈淀粉膜，擴大淀粉膜應(yīng)用，降低 淀粉膜成本，并且隨親水膠體含量的增加、直鏈淀粉含量的增加，相互作用增強； 2、 本發(fā)明中淀粉為天然可再生資源，且來源豐富，生產(chǎn)成本低，解決了石油資源的日益 短缺以及石油基膜的不可降解的問題； 本發(fā)明制備的淀粉基食品包裝膜具有可食用性、可降解性，廢棄后對環(huán)境不造成污 染； 3、 本發(fā)明中CMC和淀粉的分子鏈相互結(jié)合，成為網(wǎng)狀大分子三維立體結(jié)構(gòu)，制備出的 膜力學(xué)性能更好，且耐熱、耐紫外線等； 4、 本發(fā)明中加入親水膠體能提高普通淀粉的機械性和柔軟性，以取代高直鏈甘薯淀粉 膜，從而降低淀粉膜的成本。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行具體描述。
[0016] 實施例1 將25g水，直鏈淀粉含量為1%的蠟質(zhì)甘薯淀粉與瓜爾膠以復(fù)配比例為100:0、60:1、 40:1、20:1 (質(zhì)量比，g/g)與配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6% (以干基計）的懸浮液，再于沸水浴中糊化 30min，糊化后的樣品脫氣后倒入10X 10cm的平板中，樣品平鋪均勻，再放置于50°C的烘箱 內(nèi)4h。
[0017] 將制成的淀粉膜放置于溫度為23°C，相對濕度為50%的恒溫恒濕箱內(nèi)Id后，再用 于機械性能及色差測定。如表1所示，所有淀粉膜厚度在〇. 1_左右，并且加入瓜爾膠后， 淀粉膜的拉伸強度增大，斷裂伸長率減小，復(fù)配膜顏色偏暗黃。而斷裂伸長率以及色差參數(shù) 值隨膠體含量的增加并沒有顯示出明顯的規(guī)律。
[0018] 表1蠟質(zhì)甘薯淀粉與瓜爾膠以不同比例復(fù)配后的淀粉膜機械性能及色差比較

【權(quán)利要求】
1. 一種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法，其特征在于包括如下 步驟：將淀粉與親水膠體經(jīng)混勻、糊化、脫泡、成膜、揭膜步驟得到淀粉基可食用膜。
2. -種通過添加親水膠體改善淀粉基可食用包裝膜性能的方法，其特征在于包括如 下步驟：將淀粉和CMC混合成淀粉-CMC復(fù)配物后進行降粘，然后與親水膠體經(jīng)混勻、脫泡、 成膜、揭膜步驟得到淀粉基可食用膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述淀粉是不同直鏈淀粉含量的玉米 淀粉、甘薯淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉或大米淀粉中一種或多種，其直鏈淀粉含量分別為 1?80%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述親水膠體包括瓜爾膠、黃原膠、阿 拉伯膠、卡拉膠中的一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述親水膠體與淀粉質(zhì)量比為 0· 01:1 ?0· 1:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述脫泡和成膜是指：將糊化后的淀 粉與親水膠體的混合物、或者將降粘后的淀粉-CMC復(fù)配物與親水膠體的混合物冷卻至室 溫，然后真空脫泡，平鋪流延，再放置于4(T60°C的烘箱內(nèi)4~8h，即得淀粉膜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述揭膜是指：將脫泡、成膜后得到的 淀粉膜放置于溫度為2(T30°C，相對濕度為5(Γ55%的恒溫恒濕箱中平衡12tT48h后揭膜，得 到淀粉基可食用膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于淀粉與親水膠體混勻和糊化的方法為：將 淀粉與親水膠體混合后制成濃度為1~8%的懸浮液，然后將該混懸液進行糊化； 當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆啃∮?0%時，淀粉與親水膠體的懸浮液在沸水浴中糊化 15~30min ;當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆扛哂?0%時，淀粉與親水膠體的懸浮液置于耐壓瓶中先 在沸水浴中溶脹15?30min，然后放入13(Tl50°C的烘箱中糊化3(T60min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于淀粉與CMC的質(zhì)量比例為200:1~180:1 ;將 淀粉和CMC混合成淀粉-CMC復(fù)配物的方法是：將CMC配制成濃度為0. 04、. 06%的懸浮液， 在超聲作用下、在6(T80°C溫度下加入淀粉，分散均勻后進行糊化，糊化后得到淀粉-CMC復(fù) 配物； 所述糊化的方法為：當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆啃∮?0%時，淀粉與CMC在沸水浴中糊化 15~30min ;當(dāng)?shù)矸壑兄辨湹矸酆扛哂?0%時，淀粉與CMC置于耐壓瓶中先在沸水浴中溶脹 15?30min，然后放入130?150°C的烘箱中糊化30?60min。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述淀粉-CMC復(fù)配物降粘的方法包括生 物處理和物理處理；所述生物處理是在淀粉-CMC復(fù)配物中加入淀粉酶，所述淀粉酶的用量 為淀粉干基用量的5~25U/g ;所述物理處理包括采用高速攪拌和/或剪切的方法，還包括冷 凍處理的方法； 所述冷凍處理的方法為：將淀粉-CMC復(fù)配物在-9~-5°C下冷凍3(T70min，然后置于行 星磨中研磨15?30min，最后在90?100°C水浴中加熱并攪拌3?5min。
【文檔編號】C08J3/00GK104059248SQ201410295848
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】洪雁, 顧正彪, 吳銀琴, 程力, 李兆豐 申請人:江南大學(xué)