一种可食性全生物降解海藻保鲜膜及其制备方法
【专利摘要】本发明本发明的目的是提供一种可食性全生物降解海藻保鲜膜及其制备方法，是将褐藻酸钠、甘油及食用有机钙首先制备褐藻酸钠膜，然后再制备褐藻酸钙保鲜膜，从而克服常规制膜带来的膜的吸水率高、强度小、膜面不光滑、易破裂及生产成本高的缺陷。本发明的可食性全生物降解海藻保鲜膜的制备原料全部采用可食材料，制备工艺简单，易产业化，所制的保鲜膜具有良好的强度，对水的抵抗力较好，可食，全生物降解，不污染环境，克服了现有塑料保鲜膜和其他食品保鲜膜的缺陷,极大提高了食品保鲜膜的安全性，具有广阔的发展前景。
【专利说明】一种可食性全生物降解海藻保鲜膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品保鲜膜制备【技术领域】，具体涉及一种可食性全生物降解海藻保鲜 膜及其制备方法。 技术背景
[0002] 保鲜膜在生活中无处不在，有很多家庭都离不开它们，目前市场上出售的绝大部 分保鲜膜和常用的塑料袋一样，都是以乙烯母料为原材料而制备的。根据乙烯母料的不同 种类，保鲜膜又分为三大类：聚乙烯、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯。这些保鲜膜对人体危害比 较大，同时由于塑料在自然界中不易分解腐烂，焚烧则会产生有毒气体，给生态环境带来严 重危害。近年来由食品包装而引发的不安全事故一次又一次的将食品包装问题推向时代的 风口浪尖，以PVC(聚氯乙烯）和PVDC(聚偏二氯乙烯）质料制造的保鲜膜，已在美国、欧 洲、日本、新加坡、南韩全面禁用，但中国没有此限制。因此，日韩两国制造的PVC保鲜膜一 度大量流入中国市场。PVC保鲜膜的危害，是加入了增塑剂DEHA(己二酸二辛酯），目的在 提高柔软度和黏贴效果。研究发现，当这物料遇上脂肪食品和高温时，化学物质会释进食物 中，危险度最高。从动物实验发现，该种物质令动物致癌，并且干扰人体内分泌，引起妇女罹 患乳癌、新生儿先天缺陷，日常生活中，无数食物都会接到保鲜膜，保鲜纸慢慢释出的毒素， 长期威胁使用者健康。如用PVC保鲜膜包裹一碟生或熟的食物，食物中很大面积会和柔软 的保鲜膜紧贴，保鲜膜中的氯乙烯单体含量比较高，容易释放出来，并且在制作模过程中 加入的增塑剂DEHA和色素，经长时间与食物直接接触，更容易渗入食物中，进入人体危害 健康，，特别是经过微波等加热或者低温冷冻后，更会加速这个过程的进行。
[0003] 近年来，国内外许多食品研究人员逐渐把研究重点放在可食性保鲜膜上，开发出 了许多不同功能的可食性保鲜膜，如大豆蛋白可食性膜，壳聚糖可食性膜，蛋白质、脂肪酸、 淀粉复合型可食性膜等。可食性保鲜膜是世界食品工业新科技发展的主要趋势，涉及广泛 的应用领域。虽然目前有用褐藻酸钠作为原料来制备包装膜的报道，但其中褐藻酸钠主要 是以辅料形式，绝大多数是以壳聚糖、改性纤维素及淀粉为主料和絮凝剂成膜，并且有的配 方中还添加了塑料等化工原料，具有不安全因素。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种可食性全生物降解海藻保鲜膜及其制备方法，保鲜膜不 仅可食用、全生物降解，而且还解决PVC和PVDC食品保鲜膜的塑化剂问题，极大提高了食品 及餐桌的安全性，从而弥补现有技术不足。
[0005] 本发明的保鲜膜，其制备方法如下：
[0006] 在质量百分浓度为0. 1 %?40%的褐藻酸钠水溶胶中加入甘油，搅拌均匀后脱气 制成薄膜，然后将制成的薄膜从20°C缓慢加热到100°C ;在100°C恒温干燥60分钟，最后缓 慢降温至50°C或以下，得到水分含量为15% -20%的水溶性褐藻酸钠膜，再将褐藻酸钠膜 浸入到温度为40°C的有机钙溶液中进行交联，交联完成后用水冲洗，然后再将膜从40°C缓 慢加热到180°C，在180°C恒温干燥20-30分钟，最后缓慢降温至在50°C以下，即可得到水分 含量小于10%的非水溶性可食性全生物降解的海藻保鲜膜。
[0007] 作为优选，上述的褐藻酸钠为食品级，粘度优选为0. 2-0. 6Pas。
[0008] 作为实施例的优选，甘油为纯度不小于90%的食用甘油；在水溶胶中加入的质量 百分数为〇. 1-20%
[0009] 上述的有机钙优选食用乳酸钙、柠檬酸酸钙或葡萄糖酸钙等有机钙源，在溶液中 的质量百分数为〇. 1 % -20. 0 %。
[0010] 本发明的可食性全生物降解海藻保鲜膜的制备原料全部采用可食材料（褐藻酸 钠、甘油及食用有机钙源），制备工艺简单，易产业化，所制的保鲜膜具有良好的强度，对水 的抵抗力较好（复水率小于10% )，可食，全生物降解，不污染环境，克服了现有塑料保鲜膜 和其他食品保鲜膜的的缺陷，极大提高了食品保鲜膜的安全性，具有广阔的发展前景。
【具体实施方式】
[0011] 申请人:在研究过程中发现，通过褐藻酸钠与有机钙离子结合制成的干膜的吸水率 小于30%，并可完全被生物降解。但是，将该干膜作为食品保鲜膜时，却达不到保鲜膜吸水 率小于10%的技术要求。因为保鲜膜的吸水率一旦高于10%，膜的强度会大大降低，并且 吸水过多易造成微生物繁殖，为了解决这一问题，本发明将褐藻酸钠、甘油及食用有机钙首 先制备褐藻酸钠膜，然后再制褐藻酸钙保鲜膜，从而克服常规制膜带来的膜的吸水率高、强 度小、膜面不光滑、易破裂及生产成本高的缺陷。
[0012] 下面对本发明所使用的术语进行解释：
[0013] 1、所述的脱气是指将溶解褐藻酸钠时溶进去的空气气泡脱除，避免所制备的保鲜 膜上有"沙眼"现象，以提高保鲜膜的抗拉强度；
[0014] 2、所述的流延铺膜是指将褐藻酸钠溶胶自动流淌，然后用自动刮板器均匀刮至 0.01-0. 05mm厚度；所述的先制褐藻酸钠膜再制褐藻酸钙膜是为了最终制备的褐藻酸钙干 膜的吸水率小于10%。
[0015] 3、拉伸强度：在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强 度，也称抗拉强度。
[0016] 4、吸水率：是表示物体在正常大气压下吸水程度的物理量。
[0017] 5、透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。
[0018] 6、伸长率：指材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原来长度的百分比值。
[0019] 下面结合具体实施例对本发明进行详细的描述。
[0020] 实施例1
[0021] 称取粘度为〇· 5Pas的褐藻酸钠20kg，加入1000Kg40°C的水溶解2小时，真空 脱气2小时，然后在不锈钢板（或有机玻璃板）上流延铺膜，湿膜厚度控制在0. 05mm，在 20°C -100°C上升温度区烘干20分钟，然后进入100°C的恒温区烘干60分钟，然后降至缓慢 降至50°C以下，所得褐藻酸钠膜的含水量达到15 % -20 %，再将褐藻酸钠膜浸入40°C的质 量百分数为5%的柠檬酸钙溶液中，交联反应10分钟，经纯净水冲洗，然后再将膜从40°C缓 慢加热到180°C，恒温干燥20-30分钟，最后缓慢降温至在50°C以下，即可得到水分含量小 于10%的非水溶性可食性全生物降解的海藻保鲜膜21. 56Kg。
[0022] 所得海藻保鲜膜的技术指标如下：水分含量9.31 % ;有机物90. 67 % ;厚度 0. 011mm ;吸水率8. 4%;伸长率8. 2%;透光率大于98. 6%;拉伸强度126Mpa ;生物降解率大 于99. 9%，土壤微生物降解时间16天。而现有技术中通过控制褐藻酸、褐藻酸钠和褐藻酸 钙三种凝胶成分的比例的得到的干地膜的水分含量8. 62%;有机物91. 21 %;厚度0. 011mm ; 吸水率28. 1% ;伸长率8. 2% ;透光率大于97. 5% ;拉伸强度119Mpa ;干膜生物降解率大于 99. 9%，土壤微生物降解时间为98天。比较发现本专发明利通过先制褐藻酸钠膜再制褐藻 酸钙膜得到的保鲜膜的吸水率和生物降解时间大幅降低，且拉伸强度增加，能否充分满足 保鲜膜的指标。
[0023] 实施例2
[0024] 称取粘度为0· 3Pas的褐藻酸钠16kg，加入1000Kg40°C水溶解2小时，真空脱 气2小时，然后在不锈钢板（或有机玻璃板）上流延铺膜，湿膜厚度控制在0.05mm，在 20°C -100°C上升温度区烘干20分钟，然后进入100°C的恒温区烘干60分钟，然后降至缓慢 降至50°C以下，所得褐藻酸钠膜的含水量达到15% -20%，再将褐藻酸钠膜浸入40°C的质 量百分数为5%的柠檬酸钙溶液中，交联反应10分钟，经纯净水冲洗，然后再将膜从40°C缓 慢加热到180°C，恒温干燥20-30分钟，最后缓慢降温至在50°C以下，即可得到水分含量小 于10%的非水溶性可生物降解的可食性海藻保鲜膜21. 56Kg。
[0025] 所得保鲜膜水分含量10. 1% ;有机物92. 1% ;厚度0. 010mm ;吸水率7. 93% ;伸长 率8.52% ;透光率大于99. 2% ;拉伸强度134Mpa;生物降解率大于99. 9%。
[0026] 实施例3 :本发明制备的保鲜膜对草莓保鲜效果实验
[0027] 草莓果实色泽鲜红、柔软多汁、营养丰富、组织娇嫩，极易受损伤和微生物侵染而 腐烂变质，因此选择草莓作为实验对象。
[0028] 实验组将草莓放在实施例1制备的保鲜膜内，然后包起来用绳扎口，对照组不需 要任何处理，贮藏于4°C冷藏柜中，每隔2天取样一次，共取样七次，分别测定草莓品质指标 及丙二醛含量.
[0029] 海藻保鲜膜对草莓失重率的影响
[0030] 表1 :实施例1制备的海藻保鲜膜对草莓的保险效果表
[0031]
【权利要求】
1. 一种可食性全生物降解海藻保鲜膜，其特征在于，所述的保鲜膜的制备方法如下： 在质量百分浓度为0. 1%?40%的褐藻酸钠水溶胶中加入甘油，搅拌均匀后脱气制成 薄膜，然后将制成的薄膜从20°C缓慢加热到100°C ;在100°C恒温干燥60分钟，最后缓慢降 温至50°C或以下，再将褐藻酸钠膜浸入到温度为40°C的有机钙溶液中进行交联，交联完成 后用水冲洗，然后再将膜从40°C缓慢加热到180°C，在180°C恒温干燥20-30分钟，最后缓慢 降温至在50°C或以下以下，制成水分含量小于10%的保鲜膜。
2. 如权利要求1所述的保鲜膜，其特征在于，所述的褐藻酸钠为食品级的褐藻酸钠。
3. 如权利要求1或2所述的保鲜膜，其特征在于，所述的褐藻酸钠的粘度为 0. 2-0. 6Pas〇
4. 如权利要求1所述的保鲜膜，其特征在于，所述的甘油为纯度不小于90%的食用甘 油。
5. 如权利要求1或4所述的保鲜膜，其特征在于，所述的甘油在水溶胶中加入的质量百 分数为〇. 1-20%。
6. 如权利要求1所述的保鲜膜，其特征在于，所述的有机钙在溶液中的质量百分数为 0· 1% -20. 0%。
7. 如权利要求1或6所述的保鲜膜，其特征在于，所述的有机钙为食用乳酸钙、柠檬酸 酸钙或葡萄糖酸钙中的任一种几种。
【文档编号】C08J7/14GK104231297SQ201410539503
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】许加超, 胡一鸣, 梁云波, 郭丽玲 申请人:北京格瑞智博生态科技研究院, 中国海洋大学