一种羟丙基甲基纤维素基可食性避光包埋壁材的制备方法与流程

文档序号:15552473发布日期:2018-09-29 00:21阅读:945来源:国知局

本发明涉及一种羟丙基甲基纤维素(hpmc)基药品、功能食品可食性避光包装或包埋壁材,具体地说是涉及一种运用钠盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、柠檬酸钠、乳酸钠)代替色素二氧化钛制备的hpmc基可食性避光壁材及其制备方法。



背景技术:

天然生物高分子具有成膜性,为制备可食性膜奠定了基础,已成为当前的研究热点。羟丙基甲基纤维素是一种最常用的水溶性非离子型改性纤维素产品,因具备良好的成膜性,可形成坚硬的保护层保护有效成分不受外界水分及气体的影响,而被广泛用作可食用包装膜材或胶囊、包衣等包埋壁材。而在一些食品的储藏保鲜和药品包埋方面,必须考虑避光的问题,强光(尤其是紫外线)对食品有较大的破坏性,可使油脂产生氧化酸败、色素发生化学变化而变色、食品药品有效营养成分(维生素等)被破坏等问题。

二氧化钛是一种常用白色色素,常被用作辅料加入到hpmc中以制备白色避光膜材,避免有效成分发生光解作用,并且装饰膜材表面。但二氧化钛影响膜材的物理性质,如强度、柔韧性和崩解性能。并且,二氧化钛是强的光催化剂,可以诱导与其接触的成分发生二氧化钛光催化氧化还原反应。kakinoki等报道,不含二氧化钛的法莫替丁药物在光照作用下稳定,而添加二氧化钛时药物褪色明显。可以看出,二氧化钛作为色素存在一定的局限性。为了克服二氧化钛色素的局限及人们对色素的恐慌,有学者初步尝试运用非色素物质与hpmc进行共混并达到了制备白色避光膜材的要求。sakata等和shiraishi等运用羟丙基甲基纤维素和钙盐(乳酸钙五水合物或氯化钙)的水溶液制备白色膜材。然而,羟丙基甲基纤维素/钙盐(乳酸钙五水合物或氯化钙)白色的形成强烈依赖于干燥温度,只有在温度高于60℃时膜呈白色。hpmc/钙盐(乳酸钙五水合物或氯化钙)白膜需在高温下制备,存在浪费能源,增加成本的问题,而且高温制备的膜材普遍柔韧性不足,制约其应用,因此hpmc/钙盐(乳酸钙五水合物或氯化钙)避光材料不足以完全满足生产应用需求。

为了进一步克服hpmc/钙盐(乳酸钙五水合物或氯化钙)膜材白色形成的温度依赖性问题,申请人拟建立新的室温下即可形成白色避光膜材的hpmc/盐类体系。申请人的研究证明,hpmc/钠盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、柠檬酸钠、乳酸钠)在研究的温度范围20-70℃之间均可形成均匀白膜,而且钠盐的引入并未显著影响hpmc膜材的机械性能,表明hpmc/钠盐白色避光膜材不仅制备简单,而且应用性能良好。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种新的羟丙基甲基纤维素基可食性避光包埋壁材及其制备方法,该方法依据hpmc与钠盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、柠檬酸钠、乳酸钠)形成均匀白膜的现象,以克服hpmc/二氧化钛白膜易诱导与其接触的成分发生二氧化钛光催化氧化还原反应的缺陷及hpmc/钙盐膜材白色形成的温度依赖性缺陷。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

本发明公开了钠盐在制备羟丙基甲基纤维素基可食性避光包埋壁材中的应用。

一种羟丙基甲基纤维素基可食性避光包埋壁材的制备方法,是以hpmc、钠盐、增塑剂、凝胶剂、水为原料,制备羟丙基甲基纤维素基可食性避光包埋壁材。

本发明还公开了一种羟丙基甲基纤维素基可食性避光包埋壁材,是由以下具体凝胶配方及重量比的原料制成:hpmc5-20%,钠盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、柠檬酸钠、乳酸钠)0.1-2%,增塑剂0.1-2%,凝胶剂0-1.5%,余量为水分。

所述羟丙基甲基纤维素,在20℃时,浓度为2wt%的羟丙基甲基纤维素的水溶液具有3-15mpa.s的黏度;

本发明所述可食性避光包埋壁材,可具体指食品用可食用包装膜材、胶囊或包衣等。

本发明所述的用于制备避光包埋壁材的组合物,运用钠盐(磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、柠檬酸钠、乳酸钠)替代常用色素二氧化钛,制备hpmc基避光包埋壁材。

本发明所述增塑剂为山梨醇、聚乙二醇、甘露醇或木糖醇中的一种或多种。

本发明所述凝胶剂为卡拉胶、结冷胶、果胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、魔芋胶或黄原胶中的一种或多种。

图1显示了不同温度下制备的hpmc/nah2po4白膜照片;可以看出,膜材在本实验所定的干燥温度范围内20-70℃之间都可形成白膜,最优温度为30-40℃,克服了hpmc/钙盐膜材只有在高于60℃下才能形成白膜的温度依赖性缺陷。

图2显示的是含有不同nah2po4比例的hpmc/nah2po4膜照片。可以看出通过调整nah2po4含量可调控膜材白度和避光效果。

图3显示的是含有不同nah2po4比例的hpmc/nah2po4膜的拉伸强度图。可以看出当nah2po4含量不大于5%时,hpmc的加入并未显著影响膜材的拉伸强度和弹性模量,断裂伸长率有所降低。整体来讲,hpmc/nah2po4膜的拉伸性能依然良好。因此,nah2po4的加入并未显著影响膜材的拉伸性能。

与现有技术相比,hpmc/钠盐在研究的温度范围20-70℃之间均可形成均匀白膜,可克服hpmc/二氧化钛白膜易诱导与其接触的成分发生二氧化钛光催化氧化还原反应的缺陷及hpmc/钙盐膜材白色形成的温度依赖性缺陷,有效保护活性成分不受光解作用影响,并减少制备过程中能源浪费的问题。而且钠盐的引入并未显著影响hpmc膜材的机械性能,表明hpmc/钠盐白色避光膜材不仅制备简单,而且应用性能良好。

附图说明

图1是不同温度下制备的hpmc/nah2po4白膜照片。其中a:20℃;b:37℃;c:70℃。

图2显示的是含有不同nah2po4比例的hpmc/nah2po4膜照片。其中a:hpmc膜;b:hpmc/1%nah2po4膜;c:hpmc/5%nah2po4膜;d:hpmc/10%nah2po4膜;e:hpmc/15%nah2po4膜。

图3显示的是含有不同nah2po4比例的hpmc/nah2po4膜的拉伸强度图。a:拉伸强度;b:断裂伸长率;c:弹性模量。

具体实施方式

实施例1(膜材)

羟丙基甲基纤维素(20℃,2wt%的溶液黏度15mpa.s)5kg

磷酸二氢钠0.1kg

聚乙二醇0.1kg

凝胶剂0kg

水94.8kg

将上述重量的各组分在80℃以上的热水中分散均匀,搅拌10min,冷却至室温,静置脱气,流延法铺膜,30℃干燥。

实施例2(膜材)

羟丙基甲基纤维素(20℃,2wt%的溶液黏度3mpa.s)20kg

磷酸氢二钠2kg

聚乙二醇2kg

凝胶剂0kg

水76kg

将上述重量的各组分在80℃以上的热水中分散均匀,搅拌10min,冷却至室温,静置脱气,流延法铺膜,30℃干燥。

实施例3(胶囊)

羟丙基甲基纤维素(20℃,2wt%溶液黏度15mpa.s)5kg

柠檬酸钠0.1kg

聚乙二醇0.1kg

卡拉胶1.5kg

水93.3kg

将上述重量的各组分在80℃以上的热水中分散均匀,将温度冷却至50℃,搅拌10min,真空脱气后蘸胶,并在40℃干燥制备胶囊。

实施例4(胶囊)

羟丙基甲基纤维素(20℃,2wt%溶液黏度3mpa.s)20kg

乳酸钠2kg

聚乙二醇2kg

卡拉胶1kg

水75kg

将上述重量的各组分在80℃以上的热水中分散均匀,将温度冷却至50℃,搅拌10min,真空脱气后蘸胶,并在40℃干燥制备胶囊。

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