一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法
【专利摘要】一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法，包括如下步骤：将淀粉与亲水胶体经混匀、糊化、脱泡、成膜、揭膜步骤得到淀粉基可食用膜；另一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法，包括如下步骤：将淀粉和CMC混合成淀粉-CMC复配物后进行降粘，然后与亲水胶体经混匀、脱泡、成膜、揭膜步骤得到淀粉基可食用膜。本发明采用普通天然淀粉制备得到的淀粉膜柔韧性好，不易破裂，应用范围广，且制备方法简单易操作，可完全取代采用直链淀粉制备淀粉膜的方法。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及淀粉应用领域、食品包装材料领域，尤其是涉及一种改善淀粉基可食 用包装膜性能的方法。 一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方 法
【背景技术】
[0002] 以石油基合成聚合物为原料的食品包装膜，由于强度、断裂伸长率、透光率以及阻 气、阻水性能好，且价格低廉，因此石油基非降解塑料薄膜被广泛用于食品包装中。随着石 油资源的不可再生和日益短缺，以及大量使用引发的环境问题，尤其是我国各种食品小包 装膜的主要原料是聚乙烯或聚氯乙烯，这些膜在生产过程中加入的增塑剂和各种加工助剂 会对所包装食品的安全构成威胁，因此研发安全环保的食品包装膜势在必行。
[0003] 淀粉由于其来源丰富、价格低廉并具有可再生性和生物降解性，被人们看作是包 装材料行业中最有前途的天然聚合物之一。同时，以淀粉为原料制备的食品包装膜具有水 分、气体的选择通透性，可延长食品的货架期，改善食品食用的方便性，改善食品的感观，提 高食品质量等作用，受到了食品生产者和消费者的共同欢迎。目前可食用淀粉膜的原料多 使用高直链淀粉，直链淀粉含量越高，形成的淀粉膜也越牢固、强韧，然而其价格偏高，来源 少，不利于推广。而普通淀粉由于机械性能不佳，且具有较高的湿度敏感性，普通淀粉基包 膜的发展在一定程度上受到了限制。因此，通过一定的方法改善普通淀粉膜的性能是十分 必要的。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术存在的上述问题，本 申请人:提供了一种通过添加亲水胶体改善淀粉 基可食用包装膜性能的方法。本发明采用普通天然淀粉制备得到的淀粉膜柔韧性好，不易 破裂，应用范围广，且制备方法简单易操作，可完全取代采用直链淀粉制备淀粉膜的方法。
[0005] 本发明的技术方案如下： 一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法，包括如下步骤：将淀粉 与亲水胶体经混匀、糊化、脱泡、成膜、揭膜步骤得到淀粉基可食用膜。
[0006] 另一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法，包括如下步骤： 将淀粉和CMC混合成淀粉-CMC复配物后进行降粘，然后与亲水胶体经混匀、脱泡、成膜、揭 膜步骤得到淀粉基可食用膜。
[0007] 所述淀粉是不同直链淀粉含量的玉米淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或大 米淀粉中一种或多种，其直链淀粉含量分别为1~80%。
[0008] 所述亲水胶体包括瓜尔胶、黄原胶、阿拉伯胶、卡拉胶中的一种或多种。所述亲水 胶体与淀粉质量比为〇. 01:广〇. 1:1。
[0009] 所述脱泡和成膜是指：将糊化后的淀粉与亲水胶体的混合物、或者将降粘后的 淀粉-CMC复配物与亲水胶体的混合物冷却至室温，然后真空脱泡，平铺流延，再放置于 4(T60°C的烘箱内4~8h，即得淀粉膜。
[0010] 所述揭膜是指：将脱泡、成膜后得到的淀粉膜放置于温度为2(T30°C，相对湿度为 5(Γ55%的恒温恒湿箱中平衡12tT48h后揭膜，得到淀粉基可食用膜。
[0011] 淀粉与亲水胶体混匀和糊化的方法为：将淀粉与亲水胶体混合后制成浓度为 1~8%的悬浮液，然后将该混悬液进行糊化；当淀粉中直链淀粉含量小于40%时，淀粉与亲水 胶体的悬浮液在沸水浴中糊化15~30min ;当淀粉中直链淀粉含量高于40%时，淀粉与亲水 胶体的悬浮液置于耐压瓶中先在沸水浴中溶胀15~30min，然后放入13(T150°C的烘箱中糊 化 30?60min。
[0012] 淀粉与CMC的质量比例为200:1~180:1 ;将淀粉和CMC混合成淀粉-CMC复配物的 方法是：将CMC配制成浓度为0. 04、. 06%的悬浮液，在超声作用下、在6(T80°C温度下加入 淀粉，分散均匀后进行糊化，糊化后得到淀粉-CMC复配物；所述糊化的方法为：当淀粉中直 链淀粉含量小于40%时，淀粉与CMC在沸水浴中糊化15~30min ;当淀粉中直链淀粉含量高 于40%时，淀粉与CMC置于耐压瓶中先在沸水浴中溶胀15~30min，然后放入13(Tl50°C的烘 箱中糊化30?60min。
[0013] 所述淀粉-CMC复配物降粘的方法包括生物处理和物理处理；所述生物处理是在 淀粉-CMC复配物中加入淀粉酶，所述淀粉酶的用量为淀粉干基用量的5~25U/g ;所述物理 处理包括采用高速搅拌和/或剪切的方法，还包括冷冻处理的方法；所述冷冻处理的方法 为：将淀粉-CMC复配物在-9~-5°C下冷冻3(T70min，然后置于行星磨中研磨15~30min，最 后在9(Tl00°C水浴中加热并搅拌：T5min。
[0014] 本发明有益的技术效果在于： 1、 本发明添加的亲水胶体与淀粉中的直链淀粉部分通过氢键相互作用，使体系内的氢 键作用增强，形成的淀粉膜机械性能增强，从而取代高直链淀粉膜，扩大淀粉膜应用，降低 淀粉膜成本，并且随亲水胶体含量的增加、直链淀粉含量的增加，相互作用增强； 2、 本发明中淀粉为天然可再生资源，且来源丰富，生产成本低，解决了石油资源的日益 短缺以及石油基膜的不可降解的问题； 本发明制备的淀粉基食品包装膜具有可食用性、可降解性，废弃后对环境不造成污 染； 3、 本发明中CMC和淀粉的分子链相互结合，成为网状大分子三维立体结构，制备出的 膜力学性能更好，且耐热、耐紫外线等； 4、 本发明中加入亲水胶体能提高普通淀粉的机械性和柔软性，以取代高直链甘薯淀粉 膜，从而降低淀粉膜的成本。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
[0016] 实施例1 将25g水，直链淀粉含量为1%的蜡质甘薯淀粉与瓜尔胶以复配比例为100:0、60:1、 40:1、20:1 (质量比，g/g)与配成质量分数为6% (以干基计）的悬浮液，再于沸水浴中糊化 30min，糊化后的样品脱气后倒入10X 10cm的平板中，样品平铺均匀，再放置于50°C的烘箱 内4h。
[0017] 将制成的淀粉膜放置于温度为23°C，相对湿度为50%的恒温恒湿箱内Id后，再用 于机械性能及色差测定。如表1所示，所有淀粉膜厚度在〇. 1_左右，并且加入瓜尔胶后， 淀粉膜的拉伸强度增大，断裂伸长率减小，复配膜颜色偏暗黄。而断裂伸长率以及色差参数 值随胶体含量的增加并没有显示出明显的规律。
[0018] 表1蜡质甘薯淀粉与瓜尔胶以不同比例复配后的淀粉膜机械性能及色差比较
【权利要求】
1. 一种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法，其特征在于包括如下 步骤：将淀粉与亲水胶体经混匀、糊化、脱泡、成膜、揭膜步骤得到淀粉基可食用膜。
2. -种通过添加亲水胶体改善淀粉基可食用包装膜性能的方法，其特征在于包括如 下步骤：将淀粉和CMC混合成淀粉-CMC复配物后进行降粘，然后与亲水胶体经混匀、脱泡、 成膜、揭膜步骤得到淀粉基可食用膜。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述淀粉是不同直链淀粉含量的玉米 淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或大米淀粉中一种或多种，其直链淀粉含量分别为 1?80%。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述亲水胶体包括瓜尔胶、黄原胶、阿 拉伯胶、卡拉胶中的一种或多种。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述亲水胶体与淀粉质量比为 0· 01:1 ?0· 1:1。
6. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述脱泡和成膜是指：将糊化后的淀 粉与亲水胶体的混合物、或者将降粘后的淀粉-CMC复配物与亲水胶体的混合物冷却至室 温，然后真空脱泡，平铺流延，再放置于4(T60°C的烘箱内4~8h，即得淀粉膜。
7. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述揭膜是指：将脱泡、成膜后得到的 淀粉膜放置于温度为2(T30°C，相对湿度为5(Γ55%的恒温恒湿箱中平衡12tT48h后揭膜，得 到淀粉基可食用膜。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于淀粉与亲水胶体混匀和糊化的方法为：将 淀粉与亲水胶体混合后制成浓度为1~8%的悬浮液，然后将该混悬液进行糊化； 当淀粉中直链淀粉含量小于40%时，淀粉与亲水胶体的悬浮液在沸水浴中糊化 15~30min ;当淀粉中直链淀粉含量高于40%时，淀粉与亲水胶体的悬浮液置于耐压瓶中先 在沸水浴中溶胀15?30min，然后放入13(Tl50°C的烘箱中糊化3(T60min。
9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于淀粉与CMC的质量比例为200:1~180:1 ;将 淀粉和CMC混合成淀粉-CMC复配物的方法是：将CMC配制成浓度为0. 04、. 06%的悬浮液， 在超声作用下、在6(T80°C温度下加入淀粉，分散均匀后进行糊化，糊化后得到淀粉-CMC复 配物； 所述糊化的方法为：当淀粉中直链淀粉含量小于40%时，淀粉与CMC在沸水浴中糊化 15~30min ;当淀粉中直链淀粉含量高于40%时，淀粉与CMC置于耐压瓶中先在沸水浴中溶胀 15?30min，然后放入130?150°C的烘箱中糊化30?60min。
10. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述淀粉-CMC复配物降粘的方法包括生 物处理和物理处理；所述生物处理是在淀粉-CMC复配物中加入淀粉酶，所述淀粉酶的用量 为淀粉干基用量的5~25U/g ;所述物理处理包括采用高速搅拌和/或剪切的方法，还包括冷 冻处理的方法； 所述冷冻处理的方法为：将淀粉-CMC复配物在-9~-5°C下冷冻3(T70min，然后置于行 星磨中研磨15?30min，最后在90?100°C水浴中加热并搅拌3?5min。
【文档编号】C08J3/00GK104059248SQ201410295848
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】洪雁, 顾正彪, 吴银琴, 程力, 李兆丰 申请人:江南大学