专利名称：胶原蛋白食品包装膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种胶原蛋白膜及其制备方法，特别是涉及一种用于食品包装的胶原蛋白食品包装膜及其制备方法。
二、技术背景包装废弃物对环境的污染是世界性环保难题，尤其是食品包装废弃物在包装材料中是一极大的污染源，因而开发以天然生物材料制成的可食性包装产品已成为食品包装领域研究的一大热点。包装膜是以生物大分子物质为主要基质，辅以增塑剂，通过一定的处理工序使各成膜分子之间相互作用，使之在干燥后形成一种具有一定力学性能和选择透过性的结构致密的薄膜。包装膜主要是通过防止气体、水汽、溶质和芳香成分等的迁移来避免被包装食品在贮运过程中发生风味、质构等方面的变化，从而起到保证食品的质量，延长其保质期的作用。
可食性包装在食品包装中的应用有着悠久的历史。我国早在12至13世纪就已用蜡来涂覆桔子、柠檬，以延缓它们的脱水失重，延长果蔬货架寿命；英国人16世纪已使用涂油法来减缓食品的失水；19世纪后期已有人提出使用明胶膜来防止食品的腐败。几十年来，大家熟知的糖果包装上使用的糯米纸，包装冰淇淋的玉米烘烧包装杯，包装肉菜用的豆腐皮和包装肉馅的肠衣等都是典型的可食性包装。而对可食性包装膜的真正研究开始于二十世纪五、六十年代。可食性包装膜在食品工业中的用途相当广泛，主要用于果蔬保鲜、肉制品和水产品的加工和保藏，以及方便和快餐食品的包装等。如何制备可食性包装膜的、发展“绿色包装”是需要大力发展的一项重要技术。以植物多糖或动物多糖为基质的可食性包装主要有淀粉膜、改性纤维素膜、动植物胶膜、壳聚糖膜等。淀粉可食性包装膜是可食性包装膜中研究开发最早的类型。国外在二十世纪五、六十年代已有文献报道，国内研究则较晚。
近年来，在成膜材料与工艺和增塑剂等研究应用方面取得了重要进展，世界各国对改性纤维素可食性包装膜的研究开发极为重视。用植物纤维经化学改性，如以甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、羟基丙基纤维素，羧甲基纤维素等材料为原料，以硬脂酸、软脂酸、蜂蜡和琼脂为增塑剂、制得半透明、柔软、光滑、入口即化的可食性包装膜，它具有较高拉伸强度，较小透湿、透气性的特点，用于许多食品以阻隔水、氧和油脂。(《食品科技》，“可食性包装膜的研究进展”，2002年第4期，汪学荣等著)一文较为详细的综述了可食性包装膜在国内外的研究进展。
胶原蛋白作为一种良好的成膜材料，它具有耐有机溶剂、良好的生物相容性和稳定的理化性质的特点，目前已具有广泛的应用范围。比如胶原蛋白用于制作化妆品方面的制品对皮肤进行保湿和美容，如专利号ZL02113697.1，名称胶原蛋白面膜纸及其制备方法；此外，胶原蛋白还作为食品粘合剂合成纤维膜，用作肉类、鱼类等的包装纸；胶原蛋白作为食品保护层，具有抗氧化性，可保持肉食品的颜色鲜亮。胶原蛋白还用于制作人造肠衣来替代天然肠衣，以缓解天然肠衣制品的产量不足问题，所制肠衣具有口感好、透明度好等特点，很受用户欢迎，在我国具有很好的开发前景。但是，胶原膜作为一种生物膜，其耐热性是其广泛应用的最大障碍，且机械强度也较差。
发明内容
本发明的目的是提出一种在保持其胶原蛋白膜原有的生物相容性、理化稳定性的基础上，提高了机械强度的胶原蛋白食品包装膜；以及提供一种具有操作简单，无三废排出等优点的胶原蛋白食品包装膜的制备方法。
本发明的基本思想是以胶原蛋白为主要原料，以淀粉为辅助原料，通过改性处理，加入能提高食品包装膜机械强度的高分子可降解生物材料，制备的一种胶原蛋白食品包装膜产品。
为了实现上述目的，本发明由以下措施构成的技术方案来实现本发明胶原蛋白食品包装膜，其原料配方组分按重量和/或体积计量为胶原蛋白 4～30份羧甲基纤维素 0.5～10份2％戊二醛溶液5～60份淀粉 0.5～10份海藻酸钠 5～30份去离子水 40-150份本发明胶原蛋白食品包装膜的制备方法，以胶原蛋白为主要原料，以淀粉为辅助原料，该方法主要包括以下工艺步骤(1)将4～30重量份胶原蛋白溶于40～150体积份去离子水中，在温度20～30℃下搅拌均匀，将5～60体积份的2％的戊二醛溶液，0.5～10重量份淀粉加入胶原蛋白溶液中，搅拌使其充分溶解，配制成复合液备用；(2)将0.5～10重量份羧甲基纤维素，放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入去离子水40～150份，在温度20～30℃下搅拌均匀使其充分溶解后，再将已配制好的复合液与羧甲基纤维素溶液混合，继续搅拌15～30分钟，配制成溶液混合液备用；(3)在已配制好的溶液混合液中加入5～30重量份海藻酸钠，于温度20～30℃下搅拌均匀得糊状混合液，控制糊状混合液的pH值在6～8之间，将糊状混合液在真空度为0.4～0.9的条件下脱气，脱气时间0.5～2小时，然后倒入膜具中成型，在温度为50～110℃下干燥，干燥时间7～20小时，揭膜即获得胶原蛋白食品包装膜产品。
在上述方案中，控制糊状混合液的pH值，采用浓度为5～10％的碳酸钠溶液和/或0.5mol/L的醋酸溶液进行调节。
本发明具有以下特点及积极效果1、本发明食品包装膜由天然动、植物及高分子物质制成，无毒、无味、无刺激、无副作用。
2、本发明食品包装膜不仅保持其原有的生物相容性、理化稳定性，且提高了机械强度。
3、本发明食品包装膜制备方法具有制备工艺简单，操作方便，无三废排出对环境造成的污染，起到保护环境的作用。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明进行具体的描述，但本发明的内容不仅限于所述实施例中所涉及的内容。
实施例一将胶原蛋白4克溶于50毫升去离子水中，于温度30℃下搅拌均匀使其溶解后，向胶原蛋白溶液中加入10毫升2％的戊二醛溶液和3克淀粉，搅拌均匀配制成复合液；将羧甲基纤维素2克放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入50毫升去离子水，在30℃下搅拌均匀使其充分溶解后，再将已配制好的复合液与已充分溶解的羧甲基纤维素溶液混合，继续搅拌20分钟，配制成溶液混合液；在该溶液混合液中加入1.5克的海藻酸钠即成糊状混合液，搅拌均匀后，用浓度5％的碳酸钠溶液和0.5mol/L的醋酸溶液调节糊状混合液的pH值，将pH值控制为8，然后将糊状混合液在真空度为0.4的条件下脱气0.5小时，再倒入膜具中成型，于温度60℃下干燥11小时，揭膜即获得胶原蛋白食品包装膜产品。
实施例二将胶原蛋白4克溶于100毫升去离子水中，于温度25℃下搅拌均匀使其溶解后，向胶原蛋白溶液中加入15毫升2％的戊二醛溶液和4克淀粉，搅拌均匀配制成复合液；将羧甲基纤维素1.5克放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入50毫升去离子水，于25℃搅拌均匀使其充分溶解后，再将配制好的复合液与已充分溶解的羧甲基纤维素溶液混合，继续搅拌25分钟，配制成溶液混合液；在该溶液混合液中加入2克的海藻酸钠制成糊状混合液，搅拌均匀后，用浓度6％的碳酸钠溶液和0.5mol/L的醋酸溶液调节糊状混合液的pH值，将pH控制为6，再将糊状混合液在真空度为0.6的条件下脱气1小时，倒入模具中成型，于温度70℃下干燥9小时，揭膜即获得胶原蛋白食品包装膜产品。
实施例三将胶原蛋白10克溶于150毫升的去离子水中，在温度为30℃的条件下搅拌均匀，使其溶解，向胶原蛋白溶液中加入10毫升2％的戊二醛溶液和5克淀粉，搅拌均匀配制成复合液；将羧甲基纤维素4克放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入80毫升去离子水，于30℃搅拌使其溶解，再将配制好的复合液与已充分溶解的羧甲基纤维素溶液混合，继续搅拌30分钟配制成溶液混合液；在该溶液混合液中加入10克海藻酸钠搅拌均匀，制成糊状混合液，再用浓度7％的碳酸钠溶液和0.5mol/L的醋酸溶液调节糊状混合液的pH值，将pH调节为7，然后将糊状混合溶液在真空度为0.9的条件下脱气1.5小时，再倒入膜具中成型，在温度80℃下干燥9小时，揭膜即得胶原蛋白食品包装膜产品。
实施例四将胶原蛋白10克溶于120毫升去离子水中，在温度20℃搅拌均匀使其溶解后，向胶原蛋白溶液中加入15毫升2％的戊二醛溶液和8克淀粉，搅拌均匀配制成复合液；将羧甲基纤维素5克放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，并加入100毫升去离子水中，于20℃搅拌使其充分溶解，将溶解的羧甲基纤维素溶液与上述复合液混合后，继续搅拌15分钟制得溶液混合液；在该混合液中加入10克海藻酸钠搅拌均匀制成糊状混合液；用浓度8％的碳酸钠溶液和0.5mol/L的醋酸溶液调节糊状混合液的pH值，将pH调节为7，将糊状混合液在真空度为0.9的条件下脱气2小时，然后倒入模具中成型，在温度90℃干燥8小时，揭膜即得胶原蛋白食品包装膜产品。
实施例五将胶原蛋白30克溶于150毫升去离子水中，于温度25℃搅拌均匀使其溶解后，向胶原蛋白溶液中加入60毫升2％的戊二醛溶液，10克淀粉，于25℃搅拌均匀配制成复合液；将羧甲基纤维素10克放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入150毫升去离子水，搅拌均匀并使其充分溶解，再将溶解的羧甲基纤维素溶液与上述复合液混合后，继续搅拌30分钟制得溶液混合液；在该溶液混合液中加入5克海藻酸钠搅拌均匀制成糊状混合液，用浓度9％的溶液和0.5mol/L的醋酸溶液调节糊状混合液的pH值为7，再将糊状混合液在真空度为0.9的条件下脱气1.5小时后，倒入膜具中成型，在温度90℃的烘箱中干燥9小时，揭膜后即得胶原蛋白包装膜产品。
实施例六将胶原蛋白15克溶于100毫升去离子水中，在温度为25℃的条件下均匀搅拌使其充分溶解，向胶原蛋白溶液中加入20毫升2％的戊二醛溶液，10克淀粉，搅拌均匀配制成复合液；将4克羧甲基纤维素放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入100毫升去离子水，再搅拌均匀并使其充分溶解，再将溶解的羧甲基纤维素溶液与上述复合液混合后，继续搅拌25分钟得溶液混合液；在该溶液混合液中加入15克海藻酸钠，搅拌均匀制成糊状混合液，用浓度10％的碳酸钠溶液和0.5mol/L的醋酸溶液调节糊状混合液的pH值为8，将糊状混合液在真空度为0.7的条件下脱气2小时后，倒入膜具中成型，于烘箱中温度70℃干燥13小时后，揭膜获得胶原蛋白食品包装膜产品。
权利要求
1.一种胶原蛋白食品包装膜，其特征在于其原料配方组分按重量和/或体积计量为胶原蛋白 4～30份羧甲基纤维素 0.5～10份2％戊二醛溶液 5～60份淀粉 0.5～10份海藻酸钠 5～30份去离子水 40～150份
2.按照权利要求1所述的胶原蛋白食品包装膜的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤(1)将4～30重量份胶原蛋白溶于40～150体积份去离子水中，在温度20～30℃下搅拌均匀，将5～60体积份的2％的戊二醛溶液，0.5～10重量份淀粉加入胶原蛋白溶液中，搅拌使其充分溶解，配制成复合液备用；(2)将0.5～10重量份羧甲基纤维素，放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入去离子水40～150体积份，在温度20～30℃下搅拌均匀使其充分溶解后，再将已配制好的复合液与羧甲基纤维素溶液混合，继续搅拌15～30分钟，配制成溶液混合液备用；(3)在已配制好的溶液混合液中加入5～30重量份海藻酸钠，于温度20～30℃下搅拌均匀得糊状混合液，控制糊状混合液的pH值在6～8之间，将糊状混合液在真空度为0.4～0.9的条件下脱气，脱气时间0.5～2小时，然后倒入膜具中成型，在温度为50～110℃下干燥，干燥时间7～20小时，揭膜即获得胶原蛋白食品包装膜产品。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于控制糊状混合液的pH值，采用浓度为5～10％的碳酸钠溶液和/或0.5mol/L的醋酸溶液进行调节。
全文摘要
本发明胶原蛋白食品包装膜是将胶原蛋白4～30份溶于40～150份去离子水中，于温度20～30℃搅拌均匀，加入2％的戊二醛溶液5～60份和淀粉0.5～10份，得复合液；将羧甲基纤维素0.5～10份放入带有搅拌器和温度计的反应瓶中，加入去离子水40～150份，于20～30℃搅拌均匀，再将上述复合液加入羧甲基纤维素溶液中得混合液；继续搅拌15～30分钟后，加入海藻酸钠5～30份得糊状液，控制糊状液的pH值为6～8，将糊状液在真空度0.4～0.9下脱气0.5～2小时，倒入膜具中成型，干燥，获得胶原蛋白食品包装膜。
文档编号C08J5/18GK1760247SQ20051002178
公开日2006年4月19日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者舒子斌, 薛兴福, 杨华 申请人:四川师范大学