本发明公开了一种利用芹菜纤维制备可食用包装膜的方法，属于食用膜领域。
背景技术：
当今社会塑料包装膜的大量使用造成了塑料垃圾泛滥，严重危害生态环境。用可食性天然高分子材料包装代替传统塑料包装，成为包装行业的发展趋势之一。不同聚合物制备的可食用膜性能不同，特点优势有所差异，将不同聚合物进行复配，可以结合各种聚合物的优点，改善单一聚合物的性能，从而得到具有多种优良性能的聚合物复配体系，而且可以降低成本，因此将多种物质共混改性是制备具有优良性能的可食用膜的一种重要方法。
可食膜，属于包装材料的一种，以可食性天然材料制备而成，通过膜自身的阻隔性能，防止食品受到外界环境的影响，保证食品的质量，通常根据制备可食膜的材料不同进行分类：多糖类可食膜、蛋白质可食膜和复合型可食膜等。目前，研究表明，可食膜可以部分代替塑料薄膜，从而有效的降低对环境造成的污染程度，是一种具有开发前景的绿色包装材料。
可食性包装膜是指由可食性材料制得的薄膜，主要通过防止气体、水汽和溶质的迁移来保证食品的质量，延长食品的货架期。日常生活中所见的可食性包装有很多种，每一种可食性包装膜都有其不足之处，如多糖类膜中的糯米纸，虽具有可食性，但其强度差，遇水受潮易破损，生产规模小，难以满足食品包装的需求；又如蛋白膜中的动物小肠加工而成的可食性肠衣，尽管各项性能都较好，但因其成本太高也无法大规模用于食品包装。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的可食用包装膜强度差，拉伸强度低，易破损，遇水易受潮的缺点，提供了一种对芹菜纤维进行改性后与天然多糖和蛋白粉等物质进行反应制备得可食用包装膜的方法，本发明先取新鲜的芹菜，经去叶、清洗、热烫、固色后打浆处理，得芹菜浆液与缓冲液混合后加入改性剂烯基琥珀酸酐和催化剂三乙胺进行改性，得改性芹菜浆液，再将海藻酸钠溶液、壳聚糖、羧甲基纤维素钠、石蜡油和玉米蛋白粉混合后均质，得均质物后和改性芹菜浆液进行交联反应，得反应物脱泡后进行流延成型、干燥，即可得到可食用包装膜，本发明利用芹菜纤维、海藻酸钠、玉米蛋白粉等天然原料制备得到包装膜，不仅安全无毒，可完全降解，而且该食用包装膜具有良好的抗拉伸强度、断裂伸长率和低水蒸气透过率，包装食品具有防潮和保鲜的效果，经济实用。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取500～700g新鲜、成熟芹菜，摘除叶子后得芹菜茎，并用清水洗涤2～4次，洗涤后切割成长度为3～4cm芹菜小段，将芹菜小段按质量比1:5加入90～100℃热水中，热烫5～10min后取出，再按质量比1:5加入到质量分数2.5%偏重亚硫酸钠溶液中浸泡，浸泡1～3min后过滤取出，用清水洗涤3～5次后得处理后芹菜；
（2）将上述处理后的芹菜放入打浆机中，打浆处理40～60min后得芹菜浆液，将芹菜浆液按质量比1:1与pH5.5柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液混合，搅拌混合20～30min后加入20～40g烯基琥珀酸酐和1～3g三乙胺，升温至60～70℃后保温搅拌反应3～5h，反应后冷却至室温得改性芹菜浆液，备用；
（3）称取20～30g海藻酸钠加入到400～500mL去离子水，搅拌混合至固体溶解得海藻酸钠溶液，加热至55～65℃温度后依次加入5～10g壳聚糖、1～3g羧甲基纤维素钠、50～70g石蜡油和80～100g玉米蛋白粉，搅拌混合20～30min后加入均质器中均质15～20min，得均质物；
（4）按质量比3:1将步骤（2）备用的改性芹菜浆液和上述均质物混合，混合后加入均质机中均质15～20min，得混合物后加热至70～80℃，并加入10～20g蜂胶和4～6mL质量分数1%戊二醛溶液，保温搅拌反应1～2h，得反应物后加入真空脱泡机中脱泡30～40min，将脱泡后混合物倒入玻璃板，流延成型，控制膜厚度为0.3～0.5mm，将成型后的膜放入烘箱中，在50～60℃温度下干燥10～12h，干燥后即可得到可食用包装膜。
本发明的应用方法：将本发明制备得到的可食用包装膜可以对蔬菜、面包等食物进行包装，包装蔬菜后放入冰箱中储藏20～30h后，与普通保鲜膜相比，蔬菜中的叶绿素提高了8%以上，维生素C提高了20%以上，菌落总数下降了30%以上；包装面包后，可使面包的保质期增长20～25天，可食用包装膜的抗拉强度为8～10MPa，断裂生长率为35～50%，抗张强度为1.025～1.235kN/m，水蒸气透过率为0.5～0.9×10-10g/Pa·s·m2。
本发明的有益效果是：
（1）本发明利用芹菜纤维、海藻酸钠、玉米蛋白粉等天然原料制备得到包装膜，无毒无害，制成的食品包装膜可食性；
（2）本发明制得的可食性食品包装膜具有抗菌和防腐特性，能抑制贮藏过程中食品微生物生长，避免食品的二次污染；
（3）本发明制得的可食性食品包装膜使用完毕之后可以完全降解，不会造成环境污染；
（4）本发明制备食用膜在使用时具有良好的抗拉伸强度、断裂伸长率和低水蒸气透过率，使用方便，经济实用。
具体实施方式
称取500～700g新鲜、成熟芹菜，摘除叶子后得芹菜茎，并用清水洗涤2～4次，洗涤后切割成长度为3～4cm芹菜小段，将芹菜小段按质量比1:5加入90～100℃热水中，热烫5～10min后取出，再按质量比1:5加入到质量分数2.5%偏重亚硫酸钠溶液中浸泡，浸泡1～3min后过滤取出，用清水洗涤3～5次后得处理后芹菜；将上述处理后的芹菜放入打浆机中，打浆处理40～60min后得芹菜浆液，将芹菜浆液按质量比1:1与pH5.5柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液混合，搅拌混合20～30min后加入20～40g烯基琥珀酸酐和1～3g三乙胺，升温至60～70℃后保温搅拌反应3～5h，反应后冷却至室温得改性芹菜浆液，备用；称取20～30g海藻酸钠加入到400～500mL去离子水，搅拌混合至固体溶解得海藻酸钠溶液，加热至55～65℃温度后依次加入5～10g壳聚糖、1～3g羧甲基纤维素钠、50～70g石蜡油和80～100g玉米蛋白粉，搅拌混合20～30min后加入均质器中均质15～20min，得均质物；按质量比3:1将备用的改性芹菜浆液和上述均质物混合，混合后加入均质机中均质15～20min，得混合物后加热至70～80℃，并加入10～20g蜂胶和4～6mL质量分数1%戊二醛溶液，保温搅拌反应1～2h，得反应物后加入真空脱泡机中脱泡30～40min，将脱泡后混合物倒入玻璃板，流延成型，控制膜厚度为0.3～0.5mm，将成型后的膜放入烘箱中，在50～60℃温度下干燥10～12h，干燥后即可得到可食用包装膜。
实例1
称取500g新鲜、成熟芹菜，摘除叶子后得芹菜茎，并用清水洗涤2次，洗涤后切割成长度为3cm芹菜小段，将芹菜小段按质量比1:5加入90℃热水中，热烫5min后取出，再按质量比1:5加入到质量分数2.5%偏重亚硫酸钠溶液中浸泡，浸泡1min后过滤取出，用清水洗涤3次后得处理后芹菜；将上述处理后的芹菜放入打浆机中，打浆处理40min后得芹菜浆液，将芹菜浆液按质量比1:1与pH5.5柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液混合，搅拌混合20min后加入20g烯基琥珀酸酐和1g三乙胺，升温至60℃后保温搅拌反应3h，反应后冷却至室温得改性芹菜浆液，备用；称取20g海藻酸钠加入到400mL去离子水，搅拌混合至固体溶解得海藻酸钠溶液，加热至55℃温度后依次加入5g壳聚糖、1g羧甲基纤维素钠、50g石蜡油和80g玉米蛋白粉，搅拌混合20min后加入均质器中均质15min，得均质物；按质量比3:1将备用的改性芹菜浆液和上述均质物混合，混合后加入均质机中均质15min，得混合物后加热至70℃，并加入10g蜂胶和4mL质量分数1%戊二醛溶液，保温搅拌反应1h，得反应物后加入真空脱泡机中脱泡30min，将脱泡后混合物倒入玻璃板，流延成型，控制膜厚度为0.3mm，将成型后的膜放入烘箱中，在50℃温度下干燥10h，干燥后即可得到可食用包装膜。
本发明的应用方法：将本发明制备得到的可食用包装膜可以对蔬菜、面包等食物进行包装，包装蔬菜后放入冰箱中储藏20h后，与普通保鲜膜相比，蔬菜中的叶绿素提高了9%，维生素C提高了25%，菌落总数下降了33%；包装面包后，可使面包的保质期增长20天，可食用包装膜的抗拉强度为8MPa，断裂生长率为35%，抗张强度为1.025kN/m，水蒸气透过率为0.5×10-10g/Pa·s·m2。
实例2
称取600g新鲜、成熟芹菜，摘除叶子后得芹菜茎，并用清水洗涤3次，洗涤后切割成长度为3.5cm芹菜小段，将芹菜小段按质量比1:5加入95℃热水中，热烫7min后取出，再按质量比1:5加入到质量分数2.5%偏重亚硫酸钠溶液中浸泡，浸泡2min后过滤取出，用清水洗涤4次后得处理后芹菜；将上述处理后的芹菜放入打浆机中，打浆处理50min后得芹菜浆液，将芹菜浆液按质量比1:1与pH5.5柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液混合，搅拌混合25min后加入30g烯基琥珀酸酐和2g三乙胺，升温至65℃后保温搅拌反应4h，反应后冷却至室温得改性芹菜浆液，备用；称取25g海藻酸钠加入到450mL去离子水，搅拌混合至固体溶解得海藻酸钠溶液，加热至60℃温度后依次加入7g壳聚糖、2g羧甲基纤维素钠、60g石蜡油和90g玉米蛋白粉，搅拌混合25min后加入均质器中均质17min，得均质物；按质量比3:1将备用的改性芹菜浆液和上述均质物混合，混合后加入均质机中均质17min，得混合物后加热至75℃，并加入15g蜂胶和5mL质量分数1%戊二醛溶液，保温搅拌反应1.5h，得反应物后加入真空脱泡机中脱泡35min，将脱泡后混合物倒入玻璃板，流延成型，控制膜厚度为0.4mm，将成型后的膜放入烘箱中，在55℃温度下干燥11h，干燥后即可得到可食用包装膜。
本发明的应用方法：将本发明制备得到的可食用包装膜可以对蔬菜、面包等食物进行包装，包装蔬菜后放入冰箱中储藏25h后，与普通保鲜膜相比，蔬菜中的叶绿素提高了10%，维生素C提高了25%，菌落总数下降了35%；包装面包后，可使面包的保质期增长23天，可食用包装膜的抗拉强度为9MPa，断裂生长率为45%，抗张强度为1.165kN/m，水蒸气透过率为0.7×10-10g/Pa·s·m2。
实例3
称取700g新鲜、成熟芹菜，摘除叶子后得芹菜茎，并用清水洗涤4次，洗涤后切割成长度为4cm芹菜小段，将芹菜小段按质量比1:5加入100℃热水中，热烫10min后取出，再按质量比1:5加入到质量分数2.5%偏重亚硫酸钠溶液中浸泡，浸泡3min后过滤取出，用清水洗涤5次后得处理后芹菜；将上述处理后的芹菜放入打浆机中，打浆处理60min后得芹菜浆液，将芹菜浆液按质量比1:1与pH5.5柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液混合，搅拌混合30min后加入40g烯基琥珀酸酐和3g三乙胺，升温至70℃后保温搅拌反应5h，反应后冷却至室温得改性芹菜浆液，备用；称取30g海藻酸钠加入到500mL去离子水，搅拌混合至固体溶解得海藻酸钠溶液，加热至65℃温度后依次加入10g壳聚糖、3g羧甲基纤维素钠、70g石蜡油和100g玉米蛋白粉，搅拌混合30min后加入均质器中均质20min，得均质物；按质量比3:1将备用的改性芹菜浆液和上述均质物混合，混合后加入均质机中均质20min，得混合物后加热至80℃，并加入20g蜂胶和6mL质量分数1%戊二醛溶液，保温搅拌反应2h，得反应物后加入真空脱泡机中脱泡40min，将脱泡后混合物倒入玻璃板，流延成型，控制膜厚度为0.5mm，将成型后的膜放入烘箱中，在60℃温度下干燥12h，干燥后即可得到可食用包装膜。
本发明的应用方法：将本发明制备得到的可食用包装膜可以对蔬菜、面包等食物进行包装，包装蔬菜后放入冰箱中储藏30h后，与普通保鲜膜相比，蔬菜中的叶绿素提高了12%，维生素C提高了28%，菌落总数下降了36%；包装面包后，可使面包的保质期增长25天，可食用包装膜的抗拉强度为10MPa，断裂生长率为50%，抗张强度为1.235kN/m，水蒸气透过率为0.9×10-10g/Pa·s·m2。