一种可食性抑菌食品包装膜的制备方法与流程

本发明涉及一种可食性抑菌食品包装膜的制备方法，属于膜技术领域。

背景技术：

可食性抑菌食品包装是指以天然可食性材料作为原料及抑菌剂，原材料主要有多糖、蛋白质等，抑菌剂主要有天然植物提取物等。与传统的包装材料相比，可食性抑菌食品包装具有以下优点：(1)材料为天然高分子材料，来源广泛价格低廉且无毒可食用；(2)材料具有良好的物理性能，阻气阻水性能好，可延长食物货架期；(3)具有抑菌功能，可防止食品发霉变质，提高食品品质。纤维素为自然界中储量最丰富的天然高分子聚合物，其改性产物纤维素硫酸酯具有良好的成膜性和可加工性，且机械性能良好，并具有抗细菌及抗病毒活性；大豆分离蛋白来源广泛营养丰富，且具有良好的阻氧性及阻油性。这两种材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，在食品包装领域具有巨大的应用潜力。但目前可食性包装的制备通常采用单一材料，不能满足食品包装对机械性能、阻湿性、阻氧性、阻油性及抑菌性的要求；少数采用多种材料制备的复合包装膜通常采用简单的物理混合方式，不同材料分子间相互作用较弱，材料各方面性能较差。

技术实现要素：

本发明通过制备的可食性抑菌食品包装膜的阻气阻水及抑菌作用，达到防止食品腐败变质，延长食品货架期的作用。

本发明提供了一种可食性抑菌食品包装膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

①将大豆分离蛋白溶解于1～8％(v/v)乙酸水溶液中，加热至40～60℃，形成2～4％(w/v)的大豆分离蛋白溶液，得到溶液1；

②将纤维素硫酸酯或其盐溶于去离子水中，形成2～4％(w/v)的纤维素硫酸酯溶液，得到溶液2；

所述的纤维素硫酸酯盐为纤维素硫酸钠；

③将天然抑菌剂溶于乙醇中，形成0.1～2％(w/v)的天然抑菌剂溶液，得到溶液3；

所述天然抑菌剂为丁香酚、百里香酚或肉桂醛；

④将甘油溶于去离子水中，形成0.1～1％(w/v)的甘油溶液，得到溶液4；

⑤先将溶液1与溶液2充分混合，再加入溶液3和溶液4，至大豆分离蛋白、纤维素硫酸酯或其盐、天然抑菌剂及甘油重量比例为1～70:10～70:1～10:1～5，随后搅拌、超声、涂膜、干燥得到可食性抑菌食品包装膜。

本发明所述的纤维素硫酸酯分子量为0.5×10⁵～2×10⁶道尔顿，取代度为0.3～0.9。

本发明所述的纤维素硫酸钠分子量为1×10⁵～1×10⁷道尔顿，取代度为0.3～0.9。

本发明所述的大豆分离蛋白的蛋白质含量大于80％。

本发明制备方法中采用多种可食性天然高分子材料作为基质，通过纤维素硫酸酯及其盐与大豆分离蛋白之间静电相互作用形成聚电解质复合物膜，并加入天然抑菌剂得到的可食性抑菌食品包装膜可食用，且机械性能、阻湿性、阻氧性、阻油性良好，并具有抑菌作用，可有效延长食品货架期。

附图说明

图1为实施例1中制备的可食性抑菌食品包装膜的扫描电子显微镜图片；

图2为实施例1中制备的可食性抑菌食品包装膜用于香蕉保鲜的图片；

其中，a为可食性抑菌食品包装膜包裹香蕉第一天、b无包裹香蕉第一天；c为可食性抑菌食品包装膜包裹香蕉第三天、d为无包裹香蕉第三天；e为可食性抑菌食品包装膜包裹香蕉第五天、f为无包裹香蕉第五天。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种大豆分离蛋白/纤维素硫酸酯/丁香酚可食性抑菌食品包装膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将2g大豆分离蛋白溶解于100ml的1％(v/v)乙酸水溶液中，加热至50℃，形成2％(w/v)的大豆分离蛋白溶液，得到溶液1；

(2)将2g纤维素硫酸酯溶于100ml去离子水中，形成2％(w/v)的纤维素硫酸酯溶液，得到溶液2；

(3)将0.1g丁香酚溶于100ml乙醇中，形成0.1％(w/v)的丁香酚溶液，得到溶液3；

(4)将0.1g甘油溶于100ml去离子水中，形成0.1％(w/v)的甘油溶液，得到溶液4；

(5)按照大豆分离蛋白、纤维素硫酸酯、丁香酚和甘油比例为20:20:5:2进行制备，首先将10ml溶液1与10ml溶液2充分混合，随后加入50ml溶液3和20ml溶液4，搅拌30min、超声10min、将成膜液50ml倒入10cm×10cm聚四氟乙烯方皿中，涂膜、干燥，得到光滑、透明、坚韧的大豆分离蛋白/纤维素硫酸酯/丁香酚可食性抑菌食品包装膜。

实施例2

一种大豆分离蛋白/纤维素硫酸钠/丁香酚可食性抑菌食品包装膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将4g大豆分离蛋白溶解于100ml的8％(v/v)乙酸水溶液中，加热至50℃，形成4％(w/v)的大豆分离蛋白溶液，得到溶液1；

(2)将4g纤维素硫酸钠溶于100ml去离子水中，形成4％(w/v)的纤维素硫酸钠溶液，得到溶液2；

(3)将2g丁香酚溶于100ml乙醇中，形成2％(w/v)的丁香酚溶液，得到溶液3；

(4)将1g甘油溶于100ml去离子水中，形成1％(w/v)的甘油溶液，得到溶液4；

(5)按照大豆分离蛋白、纤维素硫酸钠、丁香酚和甘油比例为40:40:5:2进行制备，首先将10ml溶液1与10ml溶液2充分混合，随后加入2.5ml溶液3和2ml溶液4，搅拌30min、超声10min、涂膜、干燥得到光滑、透明、坚韧的大豆分离蛋白/纤维素硫酸钠/丁香酚可食性抑菌食品包装膜。

实施例3

一种大豆分离蛋白/纤维素硫酸酯/肉桂醛可食性抑菌食品包装膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将2g大豆分离蛋白溶解于100ml的1％(v/v)乙酸水溶液中，加热至50℃，形成2％(w/v)的大豆分离蛋白溶液，得到溶液1；

(2)将2g纤维素硫酸酯溶于100ml去离子水中，形成2％(w/v)的纤维素硫酸酯溶液，得到溶液2；

(3)将0.1g肉桂醛溶于100ml乙醇中，形成0.1％(w/v)的肉桂醛溶液，得到溶液3；

(4)将0.1g甘油溶于100ml去离子水中，形成0.1％(w/v)的甘油溶液，得到溶液4；

(5)按照大豆分离蛋白、纤维素硫酸酯、肉桂醛和甘油比例为10:20:8:4进行配置，首先将5ml溶液1与10ml溶液2充分混合，随后加入80ml溶液3和40ml溶液4，搅拌30min、超声10min、涂膜、干燥得到光滑、透明、坚韧的大豆分离蛋白/纤维素硫酸酯/肉桂醛可食性抑菌食品包装膜。

实施例4

一种大豆分离蛋白/纤维素硫酸钠/百里香酚可食性抑菌食品包装膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将2g大豆分离蛋白溶解于100ml的1％(v/v)乙酸水溶液中，加热至50℃，形成2％(w/v)的大豆分离蛋白溶液，得到溶液1；

(2)将2g纤维素硫酸钠溶于100ml去离子水中，形成2％(w/v)的纤维素硫酸钠溶液，得到溶液2；

(3)将0.1g百里香酚溶于100ml乙醇中，形成0.1％(w/v)的百里香酚溶液，得到溶液3；

(4)将0.1g甘油溶于100ml去离子水中，形成0.1％(w/v)的甘油溶液，得到溶液4；

(5)按照大豆分离蛋白、纤维素硫酸钠、百里香酚和甘油比例为20:10:1:5进行配置，首先将10ml溶液1与5ml溶液2充分混合，随后加入10ml溶液3和50ml溶液4，搅拌30min、超声10min、涂膜、干燥得到光滑、透明、坚韧的大豆分离蛋白/纤维素硫酸钠/百里香酚可食性抑菌食品包装膜。

本申请中的w/v是指质量体积比，即g/100ml。

实施例5

为了分析制备的可食性抑菌食品包装膜的抑菌性能，在分别培养皿中均匀涂布0.25ml的10⁵-10⁶cfu/ml的金黄色葡萄球菌及大肠杆菌，将可食性抑菌食品包装膜裁剪成直径8mm的圆片放入培养皿中，同时取8mm滤纸圆片作为对照，在37℃下培养24小时观察细菌周围抑菌圈大小。在温度25℃、湿度75％条件下，采用透湿杯对可食性抑菌食品包装膜水蒸气透过率(wvp)进行测定。量取3g污水氯化钙置于透湿杯中，将样品修剪成合适大小，置于透湿杯上面，再用上环盖夹紧样品。每隔一段时间，记录一次透湿杯的质量，观察其质量变化，计算得到水蒸气透过率。表1为实施例1中所制得的可食性抑菌食品包装膜的抑菌圈数据和水蒸气透过率。

表1可食性抑菌食品包装膜抑菌圈和水蒸气透过率