一种可食性甜味膜及其制备方法与流程

本发明属于食品包装及保险材料技术领域，涉及一种可食性甜味膜及其制备方法。

背景技术：

随着食品自身的安全问题以及其包装带来的环境问题日益受到人们的关注，可食膜以其安全、易降解、无环境污染，且可作为营养强化剂、抑菌剂载体等优点，成为食品包装领域研究的热点。可食膜是一种以天然可食性物质(如蛋白质、多糖、脂类)为原料，以包装或者涂布等形式覆盖于食品表面，控制水、氧气及各种溶质的渗透，起保护作用的薄膜。

乳制品营养丰富，乳清蛋白是乳清中多种蛋白质组分的统称，通常是指来自牛乳的乳清蛋白，牛乳中乳清蛋白占总蛋白含量的20％左右，由β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白、乳过氧化物酶以及许多生物活性因子等组成。该蛋白属于全价蛋白质，易于消化吸收，大量应用于婴幼儿配方食品中。浓缩乳清蛋白(whey proteinconcentrate，WPC)具有良好的营养特性以及成胶性，起泡性和增稠性。一定条件下，乳清蛋白结构的展开，改变结构的蛋白质之间通过聚合形成乳清蛋白分子之间的聚合体，形成凝胶和薄膜。

尽管乳清蛋白通过热加工能够形成可食性膜，然而在性能上仍不及传统石油基质材料。WPC与其它物质复合成膜，就是一个常见的改造手段。糖类与WPC以复合的方式成膜可提高膜的功能。但乳清蛋白可食性膜本身营养较丰富，容易滋生微生物，会造成保存过程中产品的机械性能、阻隔性能等质量下降。提高抑菌性能和机械强度是改性的一个方向。壳聚糖是是天然多糖中的唯一大量存在的碱性氨基多糖，它无毒、生物相容性好、可生物降解，具有抑菌性能和良好的成膜性，但单纯壳聚糖膜对水敏感，阻气能力较差，脆性强，柔性不足。作为生物材料，单独乳清蛋白和壳聚糖的力学性能往往达不到要求，为了提高此类天然高分子材料的强度，通常可通过交联反应达到增强的目的。常用的化学交联剂有戊二醛、三聚磷酸钠和甲醛等。然而，这些常用的化学交联剂都有一定的毒性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可食性甜味膜及其制备方法，该方法操作简单，成本低廉，制得的可食性甜味膜安全无毒、口味独特、应用广泛。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种可食性甜味膜的制备方法，包括以下步骤：

1)将壳聚糖溶于乙酸溶液中，然后加入乳化剂，搅拌均匀；

2)将浓缩乳清蛋白溶解于蒸馏水中，然后加热至80～100℃，搅拌改性处理后，制得乳清蛋白溶液，备用；

3)将乳清蛋白溶液缓慢加入步骤1)制得的溶液中，充分混合均匀，然后调节体系pH值为3.5～5.5；

4)向步骤3)制得的溶液中加入增塑剂甘油、甜味剂木糖醇及交联剂京尼平，制得可食性甜味膜液，再经抽滤脱气，制得成膜液，备用；

5)将成膜液涂布在基底材料上，涂布温度为30～60℃，空气中干燥成膜；

或者，采用流延法成膜；

6)对步骤5)处理得到的膜喷洒京尼平溶液，经揭膜、整理，制得可食性甜味膜。

步骤1)中，壳聚糖的质量浓度为1％～3％，乙酸溶液的质量浓度为1％～3％。

所述乳化剂为单甘脂、蔗糖脂肪酸酯或卵磷脂，乳化剂的质量分数为0.5％～2％。

步骤2)所述搅拌改性处理时间为20～40min，改性后45℃水浴备用。

步骤2)中浓缩乳清蛋白的初始质量浓度为1％～3％。

步骤3)是采用1mol/L的冰乙酸调节体系pH值。

步骤4)中，所述增塑剂甘油的添加量为：每克浓缩乳清蛋白加入0.2～0.4克的甘油；甜味剂木糖醇的加入量为可食性甜味膜液质量的0.1％～1％；交联剂京尼平的质量浓度为0.1％～0.5％，添加量为可食性甜味膜液的0.8～1.2％。

壳聚糖与浓缩乳清蛋白的质量比为10:2～2:10。

步骤4)所述的抽滤脱气，是将在抽滤瓶中，于0.1～1.0MPa的真空中，放置0.5～1h。

本发明还公开了采用上述方法制得的可食性甜味膜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开的可食性甜味膜的制备方法，创新性的利用乳清蛋白与壳聚糖复配并添加交联剂京尼平、增塑剂甘油等制备可食性保鲜膜液，形成的可食性保鲜膜阻气阻湿性好，透明有光泽，具有抑菌性能，并且能显著提高食品货架期。京尼平是传统中药杜仲的活性成分之一，是将栀子中提取的京尼平苷经β-葡萄糖苷酶水解后得到的环烯醚萜类化合物。天然生物交联剂京尼平具有良好的生物相容性，它的引入将有利于乳清蛋白和壳聚糖在应用方面的拓展，其本身具有优良的药理价值：保肝利胆、抗炎、抗菌、抗肿瘤、治疗胃炎、治疗糖尿病等保健特性。这种天然的交联剂比常用的交联剂，如戊二醛，毒性要小近10000倍。

经本发明方法制得的乳清蛋白/壳聚糖可食性甜味膜具有优良的物理机械性能、抗菌性、抗氧化性、耐水耐油性、阻隔性和良好的感官评价等特点，能够用于制作食品内包装材料，中成药的内包装材料，亦可用于果蔬保鲜涂膜。

附图说明

图1为本发明制得的京尼平交联壳聚糖和乳清蛋白可食性甜味膜的照片。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

京尼平交联壳聚糖和乳清蛋白可食性甜味膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取1g壳聚糖溶于100ml质量浓度为2％的乙酸溶液中，得到质量分数为1％的壳聚糖溶液；

(2)在步骤(1)溶液中添加质量分数为1％的卵磷脂，搅拌30min；

(3)将一定质量的浓缩乳清蛋白溶解于蒸馏水中，制备成2％的水溶液，水浴加热至80℃～100℃后，搅拌改性30min，改性后45℃水浴备用，制得乳清蛋白溶液，备用；

(4)将步骤(3)制备的乳清蛋白溶液在搅拌下缓慢注入步骤(2)制得的溶液中；

(5)用1mol/L冰乙酸调节pH为3.5-5.5，添加0.2g甘油/g乳清蛋白，0.5％木糖醇及终浓度为0.1％京尼平溶液，制得可食性甜味膜液；

(6)对步骤(5)所得的可食性甜味膜液置于抽滤瓶中，0.1～1.0MPa真空放置0.5～1h，脱除可食性甜味膜液中的气泡，制得成膜液；

(7)对步骤(6)的成膜液用流延法成膜：将脱气后的可成膜液均匀平铺于洁净干燥的塑料板上，35～45℃流延成膜。

(8)烘干、揭膜、整理。待塑料板上的成膜液凝胶后置于室温的鼓风干燥箱中8～17h，待可食性甜味膜烘干后从玻璃板上揭下、整理，即得可食性甜味膜。

参见图1，为本发明方法制得的可食性甜味膜的照片，可以看出，其色泽光鲜、透明，除可用于食品包装，还可用于果蔬保鲜。

参见表1，乳清蛋白(WPC)与壳聚糖(CS)不同浓度配比下膜的性能比较。

表1乳清蛋白(WPC)与壳聚糖(CS)不同浓度配比下膜的性能比较

从表1可以看出，乳清蛋白中添加壳聚糖成膜后，抑菌性能、机械强度、阻水性能显著改善，添加京尼平后，膜的机械性能、阻水能力、抑菌能力与乳清蛋白膜相比，显著上升且对水中溶胀率无显著影响。

实施例2

京尼平交联壳聚糖和乳清蛋白可食性甜味膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取1g壳聚糖溶于100ml质量浓度为1.5％的乙酸溶液，得到质量分数为0.5％的壳聚糖溶液；

(2)在步骤(1)溶液中添加质量分数为1％的卵磷脂，搅拌30min；

(3)将一定质量的浓缩乳清蛋白溶解于蒸馏水中，制备成1％的水溶液，水浴加热至80℃～100℃后，搅拌改性30min，改性后45℃水浴备用，制得乳清蛋白溶液，备用；

(4)将步骤(3)制备的乳清蛋白溶液在搅拌下缓慢注入步骤(2)制得的溶液中；

(5)用1mol/L冰乙酸调节pH为3.5-5.5，添加0.2g甘油/g乳清蛋白，0.5％木糖醇溶液及0.5％京尼平溶液，制得可食性甜味膜液；

(6)对步骤(5)所得的可食性甜味膜液置于抽滤瓶中，0.1～1.0MPa真空放置0.5～1h，脱除可食性甜味膜液中的气泡，制得成膜液；

(7)对步骤(6)的成膜液，将草莓(或待保鲜水果)浸入成膜液中，待膜液将草莓均匀包裹后取出，喷洒0.5％的京尼平溶液，自然风干即可。

实施例3

京尼平交联壳聚糖和乳清蛋白可食性甜味膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取1g壳聚糖溶于100ml质量浓度为3％的乙酸溶液中，得到质量分数为1.5％的壳聚糖溶液；

(2)在步骤(1)溶液中添加质量分数为2％的单甘脂，搅拌30min；

(3)将一定质量的浓缩乳清蛋白溶解于蒸馏水中，制备成2％的水溶液，水浴加热至80℃～100℃后，搅拌改性20min，改性后45℃水浴备用，制得乳清蛋白溶液，备用；

(4)将步骤(3)制备的乳清蛋白溶液在搅拌下缓慢注入步骤(2)制得的溶液中；

(5)用1mol/L冰乙酸调节pH为3.5-5.5，添加0.4g甘油/g乳清蛋白，1％木糖醇及0.3％京尼平溶液，制得可食性甜味膜液；

(6)对步骤(5)所得的可食性甜味膜液置于抽滤瓶中，0.1～1.0MPa真空放置0.5～1h，脱除可食性甜味膜液中的气泡，制得成膜液；

(7)对步骤(6)的成膜液用流延法成膜：将脱气后的可成膜液均匀平铺于洁净干燥的塑料板上，35～45℃流延成膜。

(8)烘干、揭膜、整理。待塑料板上的成膜液凝胶后置于室温的鼓风干燥箱中8～17h，待可食性甜味膜烘干后从玻璃板上揭下、整理，即得可食性甜味膜。

实施例4

京尼平交联壳聚糖和乳清蛋白可食性甜味膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取1g壳聚糖溶于100ml质量浓度为1％的乙酸溶液中，得到质量分数为0.5％的壳聚糖溶液；

(2)在步骤(1)溶液中添加质量分数为0.5％的蔗糖脂肪酸酯，搅拌30min；

(3)将一定质量的浓缩乳清蛋白溶解于蒸馏水中，制备成2％的水溶液，水浴加热至80℃～100℃后，搅拌改性40min，改性后45℃水浴备用，制得乳清蛋白溶液，备用；

(4)将步骤(3)制备的乳清蛋白溶液在搅拌下缓慢注入步骤(2)制得的溶液中；

(5)用1mol/L冰乙酸调节pH为3.5-5.5，添加0.3g甘油/g乳清蛋白，1％木糖醇及0.3％京尼平溶液，制得可食性甜味膜液；

(6)对步骤(5)所得的可食性甜味膜液置于抽滤瓶中，0.1～1.0MPa真空放置0.5～1h，脱除可食性甜味膜液中的气泡，制得成膜液；

(7)对步骤(6)的成膜液用流延法成膜：将脱气后的可成膜液均匀平铺于洁净干燥的塑料板上，35～45℃流延成膜。

(8)烘干、揭膜、整理。待塑料板上的成膜液凝胶后置于室温的鼓风干燥箱中8～17h，待可食性甜味膜烘干后从玻璃板上揭下、整理，即得可食性甜味膜。

综上所述，本发明方法采用壳聚糖、乳清蛋白作为成膜基材，低聚木糖为甜味剂，京尼平作为交联剂，制备可食膜的成膜液中含有壳聚糖、乳清蛋白。本发明创新性的利用乳清蛋白与壳聚糖复配并添加交联剂，形成的膜保存了乳清蛋白营养，具有良好的阻隔性能、机械性能和长效的抑菌性能，发明成膜的原材料均为可食，壳聚糖醋酸溶液具有酸味，而低聚木糖赋予膜甜味，因此形成了甜味可食膜，操作简单，成本低廉，在食品行业具有非常广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，兼属本发明的涵盖范围。