一种多糖-蛋白复合膜及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种多糖-蛋白复合膜及其制备方法，由下列质量百分比的原料组成：多糖?20-80%?蛋白80-20%，本发明是以植物多糖为原料，加入大豆分离蛋白，经均匀混合反应后，流延成膜，高温干燥后得到复合膜。本多糖-蛋白复合膜利用天然可再生资源制作而成，原料来源广。具有一定的阻湿阻氧作用，安全无毒且可自然降解，本发明材料可用于包装材料、日用化工及农林园艺。
【专利说明】一种多糖-蛋白复合膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料与环保领域，特别涉及一种多糖-蛋白复合膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近几年，随着食品保鲜膜技术更深入、更广泛的研究，所使用的材料由过去的一些非食用或营养性、口感均不理想的材料逐步发展为可食用、营养价值较高的材料，如多聚糖类、类脂、蛋白质等，它们既是包装，又是食品中的一种组分，使用后丢弃在自然环境中可完全降解，从而防止对环境的污染。然而单一多糖或蛋白质作为天然高分子食品保鲜膜的制备成膜时，其成膜性、膜的亲水性和透气性等存在一定缺陷，膜的机械性能也不能满足广泛的需求。
[0003]据报道，美国的多个食品研究院所利用多糖、脂类、蛋白质、淀粉等为材料，研制出用于葡萄干、干酪和饼干的可食性保鲜薄膜及降解食品袋。此外，可降解性、可食性膜在医药、化妆品、香精香料等方面也得到广泛应用。我国对可食性膜的研究起步相对较晚，近些年才逐步开展，在多糖膜、蛋白质膜、复合膜的研制方面已初见成效，但真正能用于大规模工业生产的产品较少，缺乏系统的基础和应用研究。在成膜材料的选择、成膜机理研究与工艺改进、膜的性能和质量以及应用等方面，仍存在许多亟待解决的瓶颈问题，与欧美日等发达国家之问仍存在极大的差距。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是在于针对【背景技术】中存在的问题提供了一种多糖-蛋白复合膜及其制备方法，本发明制备的多糖-蛋白复合膜可生物降解，有较好的阻湿阻氧等特性。
[0005]具体技术方案如下:
一种多糖-蛋白复合膜，由下列质量百分比的原料组成:
多糖 20-80 %粉体蛋白80-20%。
[0006]作为优选项:
所述多糖为魔芋葡甘聚糖、普鲁兰、可得然胶、海藻胶、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。
[0007]所述蛋白为大豆分离蛋白。
[0008]本发明还提供了上述多糖-蛋白复合膜的制备方法，包括以下步骤:
A、称取多糖，将多糖加入蒸馏水中，配制成质量浓度为1%-2%的水溶胶，搅拌均匀，得到多糖水溶胶，备用；
B、称取蛋白，将蛋白加入蒸馏水中，配制成质量浓度为1.5-2%的分散液，搅拌均匀后用弱碱性溶液调PH至7.0-11.0后均质，得到蛋白质分散液，备用；
C、将步骤A制备的多糖水溶胶与步骤B制备的蛋白分散液混合，在65°C~75°C条件下搅拌150-200分钟使其混合均匀，得到混合溶胶；
D、将上步所得混合溶胶流延成膜，40-80°C温度范围内干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0009]作为优选项:
所述多糖为魔芋葡甘聚糖、普鲁兰、可得然胶、海藻胶、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。
[0010]所述蛋白为大豆分离蛋白。
[0011]所述步骤A中当多糖为多糖混合物时，将每种多糖分别加入蒸馏水中，分别配制成质量比为1-2%的多糖水溶胶。
[0012]所述步骤C中多糖水溶胶与蛋白分散液的质量比为多糖水溶胶/蛋白分散液=(I ~4)/ (2 ~I)。
[0013]所述步骤B中弱碱性溶液为NaOH溶液或乙酸钠溶液。
[0014]本技术方案是区别于现有技术的主要是利用新型多糖与蛋白通过简单方便的复合方法得到具有可降解性、可食性的复合膜。本发明制得的多糖-蛋白膜的抗拉强度可达到36.9 MPa，在膜性能方面优于单一多糖或者蛋白膜。
[0015]本发明制备方法技术简单易操作，复合膜性能比单一多糖或者蛋白膜具有优势。
[0016]本发明提出的多糖-蛋白膜的制备方法具有可操作性。原料来源广泛，属可再生资源。制备成本低，成产过程无三废。使用后废弃物可生物降解，可广泛用于食品包装、保鲜等领域，无毒害。
[0017]该产品可广泛应用于食品保鲜膜，包装膜等领域。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]实例1:
一种多糖-蛋白复合膜，包括以下步骤:
A、将魔芋葡甘聚糖加入蒸馏水中，60°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的魔芋葡甘聚糖水溶胶；
B、将大豆分离蛋白加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的大豆分离蛋白分散液；搅拌均匀后用NaOH溶液调pH至10.0后均质，得到蛋白质分散液；
C、将魔芋葡甘聚糖水溶胶和蛋白质分散液按照质量比为魔芋葡甘聚糖水溶胶/蛋白分散液=1:2的比例混合，75°C下搅拌使其混合均匀得到混合溶胶；
D、将上步所得混合溶胶流延成膜，80°C下干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0020]获得的膜抗拉强度为23.1 MPa。
[0021]实例2:
一种多糖-蛋白复合膜，包括以下步骤:
A、将魔芋葡甘聚糖加入蒸馏水中，60°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的魔芋葡甘聚糖水溶胶；
B、将大豆分离蛋白加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为1.5%的大豆分离蛋白分散液；搅拌均匀后用乙酸钠溶液调pH至10.0后均质，得到蛋白质分散液；`
C、将魔芋葡甘聚糖水溶胶和蛋白质分散液按照质量比为魔芋葡甘聚糖水溶胶/蛋白分散液=3:1的比例混合，65°C下搅拌使其混合均匀得到混合溶胶；
D、将上步所得混合溶胶流延成膜，80°C下干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0022]获得的膜抗拉强度为26.3 MPa。
[0023]实例3:
一种多糖-蛋白复合膜，包括以下步骤:
A、将魔芋葡甘聚糖加入蒸馏水中，60°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的魔芋葡甘聚糖水溶胶； B、将大豆分离蛋白加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的大豆分离蛋白分散液；搅拌均匀后用乙酸钠溶液调pH至11.0后均质，得到蛋白质分散液；
C、将魔芋葡甘聚糖水溶胶和蛋白质分散液按照质量比为魔芋葡甘聚糖水溶胶/蛋白分散液=4:1的比例混合，70°C下搅拌使其混合均匀得到混合溶胶；
D、将上步所得混合溶胶流延成膜，60°C下干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0024]获得的膜抗拉强度为36.2 MPa。
[0025]实例4:
一种多糖-蛋白复合膜，包括以下步骤:
A、将普鲁兰多糖加入蒸馏水中，60°C下搅拌混匀120分钟；配制成质量浓度为2%的普鲁兰多糖水溶胶，
B、将大豆分离蛋白加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的大豆分离蛋白分散液；搅拌均匀后用NaOH溶液调pH至7.0后均质，得到蛋白质分散液；
C、将普鲁兰多糖水溶胶与蛋白质分散液按照质量比普鲁兰多糖水溶胶/蛋白分散液=4:1的比例混合，75°C下搅拌使其混合均匀得到混合溶胶；
D、将上步所得混合溶胶流延成膜，40°C下干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0026]获得的膜抗拉强度为34.6 MPa。
[0027]实例5:
一种多糖-蛋白复合膜，包括以下步骤:
A、将可得然多糖加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀150分钟，配制成质量浓度为1%可得然多糖水溶胶；
B、将大豆分离蛋白加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的大豆分离蛋白分散液；搅拌均匀后用NaOH溶液调pH至8.0后均质，得到蛋白质分散液；
C、将可得然多糖水溶胶与蛋白质分散液按照质量比为可得然多糖水溶胶/蛋白质分散液=4:1的比例混合，70°C下搅拌使其混合均匀得到混合溶胶；
D、将上步所得混合溶胶流延成膜，45°C下干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0028]获得的膜抗拉强度为33.8 MPa。
[0029]实例6:
一种多糖-蛋白复合膜，包括以下步骤:
A、将魔芋葡甘聚糖加入蒸馏水中，60°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的魔芋葡甘聚糖水溶胶；
B、将普鲁兰多糖加入蒸馏水中，60°C下搅拌混匀120分钟；配制成质量浓度为2%的普鲁兰多糖水溶胶；C、将可得然多糖加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀150分钟，配制成质量浓度为1%可得然多糖水溶胶；
D、将大豆分离蛋白加入蒸馏水中，90°C下搅拌混匀180分钟，配制成质量浓度为2%的大豆分离蛋白分散液；搅拌均匀后用NaOH溶液调pH至10.0后均质，得到蛋白质分散液；
E、将魔芋葡甘聚糖水溶胶、普鲁兰多糖水溶胶、可得然多糖水溶胶与蛋白质分散液按照质量比为魔芋葡甘聚糖水溶胶/普鲁兰多糖水溶胶/可得然多糖水溶胶/蛋白质分散液=2:1:1:1的比例混合，70°C下搅拌使其混合均匀得到混合溶胶；
F、将上步所得混合溶胶流延成膜，60°C下干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
[0030] 获得的膜抗拉强度为36 .9 MPa。
【权利要求】
1.一种多糖-蛋白复合膜，其特征在于:由下列质量百分比的原料组成: 多糖 20-80 %粉体蛋白80-20%。
2.如权利要求1所述的多糖-蛋白复合膜，其特征在于:所述多糖为魔芋葡甘聚糖、普鲁兰、可得然胶、海藻胶、羧甲基纤维素中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的多糖-蛋白复合膜，其特征在于:所述粉体蛋白为大豆分离蛋白。
4.一种如权利要求1所述多糖-蛋白复合膜的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: A、称取多糖，将多糖加入蒸馏水中，配制成质量浓度为1%-2%的水溶胶，搅拌均匀，得到多糖水溶胶，备用； B、称取蛋白，将蛋白加入蒸馏水中，配制成质量浓度为1.5-2%的分散液，搅拌均匀后用弱碱性溶液调PH至7.0-11.0后均质，得到蛋白质分散液，备用； C、将步骤A制备的多糖水溶胶与步骤B制备的蛋白分散液混合，在65°C~75°C条件下搅拌使其混合均匀，得到混合溶胶； D、将上步所得混合溶胶流延成膜，40-80°C温度范围内干燥至恒重后即得多糖-蛋白复合膜。
5.如权利要求4所述的多糖-蛋白复合膜，其特征在于:所述多糖为魔芋葡甘聚糖、普鲁兰、可得然胶、海藻胶、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。
6.如权利要求4所述的多糖-蛋白复合膜，其特征在于:所述蛋白为大豆分离蛋白。
7.如权利要求4所述的多糖-蛋白复合膜，其特征在于:所述步骤C中多糖水溶胶与蛋白分散液的质量比为多糖水溶胶/蛋白分散液=(I~4)/ (2~I)。
8.如权利要求4所述的多糖-蛋白复合膜，其特征在于:所述步骤B中弱碱性溶液为NaOH溶液或乙酸钠溶液。
【文档编号】C08J5/18GK103613939SQ201310663315
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】姜发堂, 倪学文, 严文莉, 肖满 申请人:湖北工业大学