一种可食性包装膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品包装材料领域。具体是指一种具有可食性的抗氧化和抗菌功能的包装膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，食品包装材料主要是塑料和纸质。塑料是以高分子树脂为主要原料制成，延展性好，化学性质稳定。但是塑料不易被微生物分解，因此造成了严重的环境污染。纸质包装材料是通过木浆干燥后制得，大量的伐木造纸也对生态环境造成了巨大破坏。因此，寻找具有天然无污染的高分子材料来制备食品包装材料收到越来越多的关注。
[0003]至今研究比较多的用于制备可食性膜包装材料有多糖(如淀粉、纤维素、壳聚糖等)，蛋白质(如大豆蛋白，乳清蛋白，明胶等)，脂质(如各种植物精油)等。例如中国海洋大学在中国专利号为CN101885920中公开了可食性包装膜的制备方法，它以改性鱼皮胶原蛋白和壳聚糖为主要原料，加入食用增塑剂后制成可食性包装膜，该膜机械强度大，并且安全无毒可食用。再如中国科学院理化技术研究所在中国专利号为CN1743379中公开了一种可食性包装膜的制备方法，主要成膜材料为大豆分离蛋白和明胶，再加入甘油作为交联剂得到了具有一定机械强度又比较廉价的可食性包装膜。虽然这些可食性膜虽然在机械强度上可以得到保障，但是所用的材料往往容易被氧化或者容易被细菌或霉菌分解，导致膜的品质下降或者被污染。因此，在保证膜的机械性能的基础上，具有抗氧化性能和抑菌性能的膜更具有实际应用价值。
[0004]壳聚糖化学名为聚葡萄糖胺(1-4) -2-氨基-β -D葡萄糖，是一种高分子直链多糖，是由甲壳素经过脱乙酰作用得到的，而甲壳素是自然界除纤维素外储藏量最高的天然高分子，来源广泛。壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性和成膜性。其中壳聚糖膜具有良好的拉伸强度以及对水蒸气和空气的阻隔性能。此外，杨玲玉等(壳聚糖的抗菌性及其对果实病害的防治研究进展，中国农业科学，2009，42 (2) =626-635)证实壳聚糖有广谱的抑菌性，能够抑制真菌孢子产生、萌发、芽管伸长和菌丝生长，因此壳聚糖膜适合用于食品包装材料的制备。多酚类物质具有较强的抗氧化性，薄荷多酚，茶多酚，石榴皮多酚等被证实具有较强的抗氧化活性。大蒜精油，生姜精油，橘皮精油等天然植物精油也已被证实具有较强的抑菌活性。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种可食性包装膜的制备方法，以提高包装膜的机械强度，同时使其具备抗氧化性和抑菌活性。
[0006]为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下:
一种可食性包装膜的制备方法，其特征在于:以壳聚糖为成膜的主要材料，以塑化剂甘油为辅助成分，以具有抗氧化和抑菌活性的天然活性物质作为功能性成分，将它们制备成溶液，最后采用浇铸/溶剂蒸发法烘干成膜。具体包括以下步骤: 步骤一，壳聚糖溶液制备:按质量比例取脱乙酰化多85%的质量浓度为2%-4%的壳聚糖粉末，溶于质量浓度为1%_2%的乙酸水溶液中，再加入质量浓度为0.6%-1.2%塑化剂甘油，在60°C水浴锅中磁力搅拌至壳聚糖完全溶解，得混合溶液A ;
步骤二，添加多酚提取物:取50-100g干茶叶、干薄荷叶或干石榴皮，用破碎机制成粉末，用质量比为1:5的蒸馏水或70%的乙醇浸渍提取30min后，在40°C下真空旋转蒸发去除乙醇，如果用蒸馏水浸提时则不需旋转蒸发，接着用高速离心机离心，取与步骤一所述混合溶液A同体积的上清液，并搅拌混合均匀，得混合溶液B ；
步骤三，添加植物精油:准确称取0.4g-0.6g橘皮精油，并将其加入到所述混合溶液B中，用匀浆机将溶液匀质，并超声处理后得溶液C ;
步骤四，去除杂质和气泡:将所述溶液C进行真空抽滤，除去不溶物质和气泡，得混合溶液D ;
步骤五，浇铸:取10mL-30mL所述混合溶液D浇铸于皮氏培养皿中，并使其扩散均匀得成膜溶液；步骤六，烘干成膜:将盛有所述成膜溶液的皮氏培养皿置于恒温箱中，并保持所述皮氏培养皿呈水平状态，温度为30 °C -35 °C，湿度为50%，待水分蒸发36h-48h后即得可食性包装膜。
[0007]橘皮精油可以用生姜精油或大蒜精油代替。
[0008]本发明具有有益效果。本发明所使用的成膜材料均取为天然无害，而且原料易得，成本低。壳聚糖是碱性多糖，制备成的膜机械强度较好，这是因为多酚类物质的酚羟基等与壳聚糖分子的氨基或羟基之间容易形成共价键或氢键，增加了分子之间的作用力。并且，加入植物精油后，膜对水蒸气的阻隔性能也加强，这是因为精油的疏水作用。由于多酚物质和植物精油的加入，赋予了膜抗氧化性和抑菌性。根据实际应用需要，改变膜溶液浇铸的量，就可以制备成不同厚度的膜。该膜可以代替塑料膜，用于包装饼干，巧克力，肉制品等食品，具有广阔的应用范围。壳聚糖复合膜中加入了多酚类物质，由于多酚物质具有很强的抗氧化性，从而提高了壳聚糖复合膜的抗氧化性；壳聚糖复合膜中加入了植物精油，由于所选的植物精油具有很强的抗菌能力，从而使壳聚糖复合膜具有抗菌功能；并且，用于制备壳聚糖复合膜的溶液所含物质均无毒无害，因此该壳聚糖复合膜是可食用的。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例来说明本发明所述的食品包装膜制备过程。
[0010]实施例1:壳聚糖与茶多酚、大蒜精油复合膜的制备
(I)壳聚糖溶液的制备:准确称取2g壳聚糖粉末倒入50mL含2% (v/v)的乙酸溶液中，再加入0.6g甘油，于60°C的水浴锅中加热搅拌30min即得壳聚糖溶液。
[0011](2)添加茶多酚提取液:准确称取50g干茶叶，用破碎机破碎成粉末，茶粉末用250g的温度为60°C蒸馏水浸渍30min。用高速离心机将该提取液离心，转速为8000r/min，时间为1min.取上清液得茶多酚提取液。取50mL壳聚糖溶液与50mL茶多酚提取液混合后，用磁力搅拌器搅拌均勾，转速为3000r/min，时间为30min。
[0012](3)添加植物精油:准确称取0.4g大蒜精油，将其加入到步骤(2)中的溶液中。用匀浆机充分搅拌匀质，转速为5000r/min，时间为20min。之后超声lOmin，频率为40KHZ。
[0013](4)去除杂质和气泡:将步骤(3)中溶液真空抽滤，除去细小杂质和悬浮气泡。
[0014](5)浇铸:将步骤(4)中的溶液取10mL，倒入直径为90mm的皮氏培养皿中，用玻璃棒将溶液摊开，使溶液均匀扩散在培养皿中。
[0015](6)烘干成膜:将培养皿放入水平的恒温箱中，设置温度为30°C，相对湿度为50%。待水分蒸发36h后即可将膜从培养皿中揭起。
[0016]实施例2:壳聚糖与薄荷多酚、橘皮精油复合膜的制备
(I)壳聚糖溶液的制备:称