专利名称：一种可食性混合纸膜及其以抄纸工艺为主的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种可食性包装材料，更具体的说，是涉及一种由可食植物 与植物蛋白或/和淀粉制成的混合纸膜及其以抄纸工艺为主的生产方法。
背景技术：
目前，以塑料为主要原材料的包装物和生活用品的废弃物造成的环境污 染问题被世人所关注，人们致力于寻求可降解的新型材料，甚至制备可食性 包装材料，如蔬菜纸、蛋白膜等。
蔬菜纸最早起源于日本，国内也有一些学者致力于该方面的改进研究。 蛋白膜及淀粉膜也是众多学者关注的焦点和一些学者的研究热点。蛋白膜包 括动物蛋白膜和植物蛋白膜。无论是蔬菜纸还是蛋白膜或淀粉膜，都是由单 一物质制成的，其营养成分单一，并且有各自物理和化学性能的缺点。动物
蛋白可食性膜具有一定的柔性，但放置时间长久后变色且气味和口感较差； 单纯的植物蛋白膜具有脆性大和强度低等缺点，需加辅料解决；蔬菜纸具有 纸张物理性能，含有蔬菜类似的营养成分。而且，在采用抄纸法生产时，由 于揭膜难，常采用添加助剂的方法解决揭膜难的问题，制备工艺复杂。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种由可食植物与植物 蛋白或/和淀粉制成并具有多种营养的可食性混合纸膜。
本发明的另 一个目的是提供一种由可食植物与植物蛋白或/和植物淀粉 制成的可食性混合纸膜的生产方法。
此类混合纸膜可作为食品的可食性包装，也可作为食品直接食用。
本发明通过下述技术方案实现
本发明由可食植物与植物蛋白或/和植物淀粉制成的可食性混合纸，为 了生产不同营养成分、不同比重的混合纸膜，按重量百分比包括可食植物 40-70%，植物蛋白或/和淀粉20-45%，辅料5-15%。
本发明可食性混合纸膜的生产方法包括下述步骤
(l)制备可食植物纸面将可食植物磨浆或/和打浆，为了口感好，并 满足强度的要求，分选长度小于10mm，直径小于纸面厚度的纤维， 一般直 径小于0.3mm,得到适合于抄纸厚度浓度的可食植物浆料，之后进行长网抄 纸，得到可食植物纸面。
(2 )在制备可食植物纸面的同时制备含有辅料的植物蛋白液或植物淀 粉液或植物蛋白与植物淀粉的混合液。为了便于喷涂，植物蛋白或植物淀粉 或植物蛋白和植物淀粉与水的质量百分比为5-15%为宜。溶液的制备分为两 种方法， 一种是植物蛋白或/和植物淀粉与辅料和水一起混合，另一种方法 是先将植物蛋白或/和植物淀粉与水混合，待植物蛋白或/和植物淀粉溶解后 再加入辅料。第一种的具体制备方法为植物蛋白液的制备方法为将植物 蛋白与水按照质量百分比为5-15°/。配比，同时加入辅料，进行混合，加温并 充分搅拌直至植物蛋白和辅料充分溶解， 一般保温30-50分钟，得到植物蛋 白液；植物淀粉液的制备方法为将植物淀粉与水按照质量百分比为5-15% 配比，同时加入辅料，进行混合，加温并充分搅拌直至植物淀粉和辅料充分 溶解， 一般保温30-50分钟，得到植物淀粉液；植物蛋白与植物淀粉的混合 液的制备方法为将植物蛋白、植物淀粉与水按照质量百分比为5-15%配比， 同时加入辅料，进行混合，加温并充分搅拌直至植物蛋白和植物淀粉以及辅 料充分溶解， 一般保温30-50分钟，得到植物蛋白与植物淀粉的混合液。第 二种的具体制备方法为植物蛋白液的制备方法为将植物蛋白与水按照质 量百分比为5-15%配比，先将植物蛋白与水混合，加温并充分搅拌直至植物 蛋白充分溶解， 一般保温30-50分钟，再加入辅料，搅拌均匀得到植物蛋白 液；植物淀粉液的制备方法为将植物淀粉与水按照质量百分比为5-15%配 比，先将植物淀粉与水混合，之后加温并充分搅拌直至植物淀粉充分溶解， 一般保温30-50分钟，再加入辅料，搅拌均匀得到植物淀粉液；植物蛋白与 植物淀粉的混合液的制备方法为将植物蛋白、植物淀粉与水按照质量百分 比为5-15%配比，先将植物蛋白、植物淀粉和水混合，之后加温并充分搅拌 直至植物蛋白和植物淀粉充分溶解， 一般保温30-50分钟，再加入辅料搅拌 均匀得到植物蛋白与植物淀粉的混合液。上述加热的温度根据不同植物蛋白 或植物淀粉的溶解温度确定。如大豆蛋白液加温到70-80。C大豆蛋白溶解。
(3)将上述得到的植物蛋白液或植物淀粉液或植物蛋白与植物淀粉的混合液施加于上述制得的可食植物纸面上，得到纸膜。施加植物蛋白液或植 物淀粉液或才直物蛋白与才直物淀粉混合液的方法为喷液法或涂布法。为了施加 量更加可控，更加均匀，最好采用喷液法。
(4 )将上述施加植物蛋白液或/和植物淀粉液的纸膜进行烘干，同时在 保持相对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进行收巻，得到由可食植物 与植物蛋白或/和植物淀粉制成的可食性混合纸膜，在成品膜中各成分的重 量百分比分别为可食植物40-70%,植物蛋白或/和植物淀粉20-45%,辅料 5-15%。为了便于揭膜，收巻前，在纸机的烘缸或钢带上镀聚四氟或/和涂食 用油。烘干可以在120。C烘缸上进行烘干或在60-80。C烘箱中烘干。
上述辅料为可食性增柔剂和增强剂。其中，增强剂类似于食品添加剂中 的增稠剂，诸如食品级聚羧酸钠、卡拉胶、黄原胶、魔芋粉等，使用时可以 是其中一种，也可两种以上混合。食品级聚羧酸钠、卡拉胶、黄原胶、魔芋 粉等的用量在国家标准或指导范围规定的助剂用量内，按照成品总重一定比 例添加。其中，食品级聚羧酸钠添加量0. l-2g/kg;卡拉胶添加量l-20g/kg; 黄原胶添加量1-10g/kg;魔芋粉按生产需要适量添加。增柔剂相当于食品 中的乳化剂，增加柔软性的同时增加塑性，降低脆性，诸如食品级甘油、甘 油酸脂等，用量在国家标准或指导范围内规定的助剂用量。
本发明可食性混合纸膜所用的可食植物为白菜、芽菜、韭菜、大葱、勞 类等中的至少一种，所用植物蛋白为大豆蛋白、玉米蛋白、小麦蛋白等中的 至少一种，所用淀粉为玉米淀粉、薯类淀粉等中的至少一种。
在可食植物浆料的制备过程中，如果可食植物浆料浓度小于规定纸厚浓 度时(即水分过多)，则在磨浆或打浆后进行脱水，浆料浓度根据不同植物 纤维的不同浓度所得纸厚的经验而定。将脱出的含有果肉的水收集起来，当 在磨浆及打浆过程中浆料浓度超过抄纸厚度要求需要加水时(即水分过少)， 将上述含有果肉的水放回浆料中，或将含有果肉的剩余水提纯为蔬菜汁。在 抄纸过程中，将蔬菜水也收集起来。
为了提高力学性能及压光，并能够更好的溶合混合，将烘干、除湿后得 到的混合纸膜进行滚压和压花，之后再收巻。
本发明具有下述技术效果
本发明的混合纸膜及其生产工艺，融合了蔬菜纸和蛋白膜或/和淀粉膜 的物理和化学性能的优点，克服了其生产工艺和技术的难点。首先，混合纸 膜既不是单纯的蔬菜纸，又不是单纯的蛋白膜或淀粉膜，混合纸膜其营养丰 富，口感好。第二，从机械强度角度，通过对混合膜中各组分含量的确定， 并通过对生产工艺条件的确定，混合纸膜具有较单纯的蛋白膜或蔬菜纸强度 高的优点，克服了蛋白膜的脆性和蔬菜纸低强度的缺点。第三，实验表明混 合纸膜具有良好的包装热封牲能。第四，本发明的混合纸膜具有良好的水溶 性，可食环保。第五，本发明采用的喷液方式使得植物蛋白或/和植物淀粉 施加量更加可控，更加均匀。并且，通过对植物蛋白液或/和植物淀粉液浓 度的确定，能防止喷头的堵塞，有利于生产顺利进行。第六，本发明涉及的 配方所得的纸膜，只需在纸机的烘缸或钢带上施加少量的食用油，便可脱模， 克服了粘膜的难点。
图1为本发明混合纸膜生产方法的流程图。
具体实施例方式
本发明混合纸膜的生产方法的流程图如图1所示，主要采用了抄纸工 艺，并加以其他处理工艺。首先，采用了机械法制浆，即蔬菜清洗、预处理、
磨浆、打浆、纤维分选、柔浆、脱水等，制备适应一定纸膜厚度的可食植物 浆料。其中含循环水制浆，即浆料稀时脱水为低浓度蔬菜水，浆料浓时将蔬 菜水加入，剩余蔬菜水可提纯为蔬菜汁。第二，采用长网抄纸方法，更适用 于可食植物浆料，纸膜厚度易于控制。第三，施加植物蛋白或/和植物淀粉 和添加辅术+于纸月莫表面，包4舌喷液、涂布两种施加方法。喷液在长网抄纸成 形后实施。上述两种施加方法可单独使用，也可组合使用。由于可食植物浆 料经抄纸形成的纸膜网眼比较大，经施加植物蛋白或/和淀粉和添加辅料于 纸膜表面后，泥合了网眼，起到了很好的混合作用和粘合作用。应当指出， 喷液方法的喷射速度及距离是可调的，与抄纸车速相互配合，得到不同厚度 的纸膜。喷液及涂布方法中的蛋白液或/和淀粉液可以加温到适当温度，起 到溶合和粘合作用。为了便于喷涂，在喷液过程中要保持一定温度，防止堵 塞喷嘴。 一般植物蛋白液、植物淀粉液以及植物蛋白与植物淀粉混合液的温
度应保持在50-8(TC左右。第四，烘缸烘干或远红外加热烘干的同时进行除 湿，以提高烘干效果，降低能耗。第五，进行滚压，除起到提高力学性能及
压光作用外，还起到更好的溶合混合作用。最后，轧花收巻。
对于某一个膜，可先将单位面积的蔬菜纸称重，对施加蛋白液后的纸膜 称量干重，可计算出各成分的比例。蔬菜纸的重量即为可食植物的重量，蛋
白粉及淀粉加入量即为蛋白粉及淀粉干重。甘油按80-90%折算重量，其他 辅料烘干后重量很小，可不计。
实施例l:制备白菜与大豆蛋白混合纸膜
根据上述说明采用机械法制浆，即将白菜清洗、切割成长度小于10mm 小块，经磨浆、打浆、纤维分选等得到白菜浆料，其中，纤维的直径小于 0. 3mm。之后，在长网抄纸机上抄纸制备蔬菜纸，得到蔬菜纸的单位面积重 量为1.8克。抄纸收巻前，在纸机的烘缸或钢带上施加少量的食用油。在制 备蔬菜纸的同时，制备大豆蛋白液，其配方比例如下
100g水，10g大豆蛋白，5g食品级甘油，10g浓度为lppm的食品级聚 羧酸钠。
将10g大豆蛋白粉溶于100g水中，加温至80度，搅拌时间30分钟， 至大豆蛋白充分溶解，再加入甘油及聚羧酸钠，再搅拌10分钟，得到大豆蛋 白液。利用喷液装置将大豆蛋白液施加到纸面上，120。C烘缸烘干，同时在 保持相对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进行收巻，得到白菜与大豆 蛋白混合纸膜，此膜单位面积干重3g。此例的膜中大豆蛋白占28. 6%，辅料 11.4%,白菜(干重)占60°/。，混合纸膜厚度为0. 352mm,纸膜的抗张强度为 1.056kN/m。为同厚度的蔬菜纸抗张强度的2-3倍。通过实验，易于热封， 易于水溶，口感滑润。
实施例2:制备芽菜、白菜与大豆蛋白混合纸膜
取芹菜、白菜各半，将芽菜和白菜清洗、切割成长度小于10mm小块， 经磨浆、打浆、纤维分选等得到芽菜和白菜混合浆料，其中，纤维的直径小 于0. 3mm。之后，在抄纸机上抄纸制备蔬菜纸，得到单位面积重量为1. 5克 的蔬菜纸。抄纸收巻前，在纸机的烘缸或钢带上施加少量的食用油。在制备 蔬菜纸的过程同时，制备大豆蛋白液，其配方比例如下
100g水，10g大豆蛋白，3g食品级甘油，0. 3g食品级卡拉胶。
将10g大豆蛋白粉溶于100g水中，加温至75度，搅拌时间30分钟， 至大豆蛋白充分溶解，再加入甘油及卡拉胶，再搅拌10分钟，得到大豆蛋白
液。利用喷液装置将大豆蛋白液施加到纸面上，烘缸120。C烘干，同时在保 持相对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进行收巻，得到芽菜、白菜与 大豆蛋白混合纸膜，此膜单位面积干重为2. 6克。此膜大豆蛋白占成品总重 32.5%,芽菜、白菜(干重)占成品总重57.7%，辅料占成品总重的9. 8%。 混合纸膜厚度为0. 319mm，纸膜的抗张强度为0. 864kN/m。为同厚度的蔬菜 纸抗张强度的2-3倍。通过实验，易于热封，易于水溶，口感滑润。 实施例3:制备芽菜、韭菜与大豆蛋白、薯类淀粉混合纸膜 取芽菜、韭菜各半，将芽菜和韭菜清洗、切割成长度小于10mm小块， 经磨浆、打浆、纤维分选等得到芽菜和韭菜混合浆料，其中，纤维的直径小 于0. 3mm。之后，在长网抄纸机上抄纸制备蔬菜纸，得到单位面积重量为1. 5 克的蔬菜纸。纸机的烘缸或钢带上镀有聚四氟。在制备蔬菜纸的过程同时， 制备大豆蛋白粉与薯类淀粉混合液，其配方比例如下
170g水，15g大豆蛋白，15g薯类淀粉，6g食品级甘油，0. 3g食品级 黄原胶。
将15g大豆蛋白及15g薯类淀粉溶于170g水中，加温至75度，搅拌时 间30分钟，至大豆蛋白和薯类淀粉充分溶解，再加入甘油及黄原胶，再搅拌 10分钟，得到大豆蛋白和薯类淀粉混合液。利用喷液装置将混合液施加到 纸面上，经在60。C烘箱内烘干，同时在保持相对湿度为50-60RH条件下进 行除湿，之后进行收巻，得到芽菜、韭菜与大豆蛋白、薯类淀粉混合纸膜， 此膜单位面积干重为2. 9克，此膜大豆蛋白和薯类淀粉占成品总重40. 3 %, 芽菜、白菜(干重)占成品总重52%,辅料占成品总重的7. 7%。混合纸膜厚 度为Q. 36隨，纸膜的抗张强度为0. 792kN/m。为同厚度的蔬菜纸抗张强度 的2倍左右。通过实验，易于热封，易于水溶，口感滑润。
实施例4:制备芽菜与大豆蛋白混合纸膜
根据上述说明及图1的生产方法，将芽菜清洗，切割成长度小于10mm 小块，经磨浆、打浆、纤维分选等得到芽菜浆料，其中，纤维的直径小于 0. 3mm。之后，在长网抄纸机上抄纸制备蔬菜纸，得到单位面积重量为1.6 克的蔬菜纸。纸机的烘缸或钢带上镀有聚四氟。在制备蔬菜纸的过程同时， 制备大豆蛋白液，其配方比例如下
170g水，10g大豆蛋白，7g食品级甘油，4g浓度为2ppm的食品级聚羧酸钠，0. 3g魔芋粉。
将10g大豆蛋白及0. 3g魔芋粉溶于170g水中，加温至70度，搅拌时 间30分钟，加入甘油及聚羧酸钠，再搅拌10分钟，得到大豆蛋白液。利用 喷液装置将大豆蛋白液施加到纸面上，经在8(TC烘箱内烘干，同时在保持 相对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进行收巻，得到芹菜与大豆蛋白 混合纸膜，此膜单位面积干重为2. 5克。此膜大豆蛋白占成品总重21. 7%， 芽菜(干重)占成品总重64%，辅料占成品总重的14. 3%。混合纸膜厚度为 0. 31mm，纸膜的抗张强度为0. 616kN/m。通过实验，易于热封，易于水溶， 口感滑润。
实施例5:制备白菜、韭菜与大豆蛋白混合纸膜
取白菜、韭菜各半，将白菜和韭菜清洗、切割成长度小于10mm小块， 经磨浆、打浆、纤维分选等得到白菜和韭菜混合浆料，其中，纤维的直径小 于0. 3mm。之后，在长网抄纸机上抄纸制备蔬菜纸，得到单位面积重量为1. 3 克蔬菜纸。纸机的烘缸或钢带上镀有聚四氟。在制备蔬菜纸的过程同时，制 备大豆蛋白液，其配方比例如下
170g水，10g大豆蛋白，3g食品级甘油酸脂，10g浓度为2ppm的食品 级聚羧酸钠，0. 3g食品级魔芋粉。
将10g大豆蛋白及0. 3g魔芋粉溶于170g水中，加温至70度，搅拌时 间30分钟，加入甘油酸脂及聚羧酸钠，再搅拌10分钟，得到大豆蛋白液。 利用喷液装置将大豆蛋白液施加到纸面上，经在7(TC烘箱内烘干，同时在 保持相对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进行收巻，得到白菜、韭菜 与大豆蛋白混合纸膜，此膜单位面积干重为3. 0克。此膜大豆蛋白占成品总 重44. 6%,白菜与韭菜(干重)占成品总重43. 3%,辅料占成品总重的12.1%。 混合纸膜厚度为0. 37mm，纸膜的抗张强度为0. 952kN/m。通过实验，易于 热封，易于水溶，口感滑润。
实施例6:制备白菜与玉米淀粉混合纸膜
将白菜清洗、切割成长度小于10mm小块，经磨浆、打浆、纤维分选等 得到白菜混合浆料，其中，纤维的直径小于0. 3mm。之后，在长网抄纸机上 抄纸制备蔬菜纸，得到单位面积重量为1.4克蔬菜纸。纸机的烘缸或钢带上 镀有聚四氟。在制备蔬菜纸的过程同时，制备玉米淀粉液，其配方比例如下100g水，10g玉米淀粉，3g食品级甘油，0. 2g食品级魔芋粉。 将10g玉米淀粉及0. 2g魔芋粉溶于100g水中，加温至70度，搅拌时 间40分钟，得到玉米淀粉液。利用喷液装置将玉米淀粉液施加到纸面上， 烘缸120。C烘干，同时在保持相对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进 行收巻，得到白菜与玉米淀粉混合纸膜，此膜单位面积干重为2. 7克。此膜 玉米淀粉占成品总重38. 1%，白菜(干重)占成品总重51.8%，辅料占成品 总重的IO. 1%。混合'纸膜厚度为0. 326mm，纸膜的抗张强度为0. 794kN/m。 通过实验，易于热封，易于水溶，口感滑润。
本发明涉及的混合纸膜以可食植物与植物蛋白或/和植物淀粉为主要原 料，添加少量的增强性能的辅料，克服或中和了单纯蛋白膜或蔬菜纸的缺点， 营养丰富，具有一定的强度和柔性，且气味和口感较好。
权利要求
1、一种由可食植物与植物蛋白或/和植物淀粉制成的可食性混合纸膜，其特征在于，按成品重量百分比由下述组分组成可食植物40-70％，植物蛋白或/和植物淀粉20-45％，辅料5-15％。
2、 根据权利要求1所述的由可食植物与植物蛋白或/和植物淀粉制成 的可食性混合纸膜，其特征在于，所述辅料为可食性增柔剂和增强剂。
3、 一种权利要求1所述的可食性混合纸膜的生产方法，其特征在于， 包括下述步骤(l)制备可食植物纸面将可食植物磨浆或/和打浆，分选长度小于 10mm，直径小于纸面厚度的纤维，得到可食植物浆料，之后进行长网抄纸， 得到可食植物纸面；(2 )在制备可食植物纸面的同时制备含有辅料的植物蛋白液或植物淀 粉液或植物蛋白与植物淀粉混合液；其中，植物蛋白或植物淀粉或植物蛋白 和植物淀粉与水的质量百分比为5-15%;(3)将植物蛋白液或植物淀粉液或植物蛋白与植物淀粉的混合液施加 于上述制得的可食植物纸面上；(4 )将上述施加植物蛋白液或/和植物淀粉液的纸膜烘干，并在保持相 对湿度为50-60RH条件下进行除湿，之后进行收巻，得到由可食植物与植物 蛋白或/和植物淀粉制成的混合纸膜，在成品膜中各组分的重量百分比分别 为可食植物40-70%,植物蛋白或/和植物淀粉20-45%，辅料5-15°/。。
4、 根据权利要求3所述的可食性混合纸膜的生产方法，其特征在于， 如果可食植物浆料水分过多，则在磨浆或打浆后进行脱水，使浆料浓度满足 抄纸厚度要求；将脱出的含有果肉的水收集起来，当在磨浆及打浆过程.中， 需要加水时，将上述含有果肉的水放回浆料中，或将含有果肉的剩余水提纯 为蔬菜汁；在抄纸过程中，将蔬菜水也收集起来。
5、 根据权利要求3所述的可食性混合纸膜的生产方法，其特征在于， 将烘干、除湿后得到的混合纸膜进行滚压和压花，之后再收巻。
6、 根据权利要求3所述的可食性混合纸膜的生产方法，其特征在于， 施加植物蛋白液或/和植物淀粉液的方法为喷液方法。
7、 根据权利要求3所述的可食性混合纸膜的生产方法，其特征在于， 长网抄纸收巻前，在纸机的烘缸或钢带上镀聚四氟或/和涂食用油。
8、 根据权利要求3所述的可食性混合纸膜的生产方法，其特征在于， 所述辅料为可食性增柔剂和增强剂。
全文摘要
本发明公开了一种可食性混合纸膜及其以抄纸工艺为主的生产方法，旨在提供一种由可食植物与植物蛋白或/和淀粉制成并具有多种营养的可食性混合纸膜及其生产方法。本发明的混合纸膜中按重量百分比包括可食植物40-70％，植物蛋白或/和淀粉20-45％，5-15％的辅料。本发明还提供了一种采用长网抄纸和喷液结合制备混合纸膜的方法。本发明的纸膜既不是单纯的蔬菜纸又不是单纯的蛋白膜或淀粉膜，其营养丰富，融合了蔬菜纸和蛋白膜或淀粉膜的物理和化学性能的优点。另外，本发明提出了以抄纸工艺为主生产方法和相关技术，克服了其生产工艺和技术中的难点。此类混合纸膜可作为食品的可食性包装，也可作为食品直接食用。
文档编号D21H13/00GK101195976SQ20071006040
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者刘铁岩, 孟宪文, 杨传民, 滕立军, 苏峻峰, 郭玉花, 震 黄 申请人:天津商业大学