本发明属于食品包装技术领域，具体涉及一种含茶多酚的卡拉胶基可食用抗氧化膜及其制备方法。
背景技术：
当下的食品行业的创新主要体现在食品本身。用方便面举例，各大厂商虽然会尝试生产各种或美味或新奇口味的产品以提高销量，满足消费者的需求，却很少选择去解决方便面本身高热量、高油脂的问题。
目前方便面调料包装主要采用塑料包装，存在很多缺点，如易产生有害气体和异味，使用后遗弃在环境中不易分解，是现代社会一个重要的环境污染源；食用时拆除包装过于麻烦，物料粘在包装上还会造成浪费。另外，这些塑料包装在生产过程中加入各种加工助剂，对食品安全构成威胁。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种含茶多酚的卡拉胶基可食用抗氧化膜及其制备方法。通过将纤维性可食性大分子物质制成可食膜，并在其中添加功能活性物质，能够增添方便面的营养，促进消化，减少有潜在危害物质的使用，并在一定程度上减少塑料制品的使用。
一种含茶多酚的卡拉胶基可食用抗氧化膜，原料包括k-卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、甘油，所述k-卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、甘油的重量比为2：1.5：0.04：2。
上述含茶多酚的卡拉胶基可食用抗氧化膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将k-卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、甘油称取备用；
步骤2，将k-卡拉胶溶于水中加热搅拌，然后加入甘油；
步骤3，向步骤2的溶液中加入用茶多酚和海藻酸钠的混合溶液，继续加热搅拌；
步骤4，将步骤3得到的混合溶液超声脱泡后，倒入成型模具；
步骤5，待步骤4的膜成型后，用氯化钙溶液交联成膜；
步骤6，将步骤5得到的膜烘干，脱模，即得。
进一步地，步骤2中加热搅拌的条件为90℃加热搅拌30分钟。
进一步地，步骤3中加热搅拌的条件为90℃加热搅拌1小时。
进一步地，步骤5中交联时间为15分钟。
进一步地，步骤6中烘干条件为60℃、24小时。
与市面上传统的方便面包装相比，本发明所制备出的新型k-卡拉胶基茶多酚可食膜用卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、乳酸钙、甘油作为原料，克服了传统方便面包装营养成分单一、热量过高等缺陷，实现了均衡补充营养、辅助减肥等效果。同时可食膜作为一种新型绿色环保包装，也可以增加方便面包装的安全性，缓解塑料带来的环境污染等问题。
在材料上，卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性，能作为方便面纤维素来源的补充，适量摄入卡拉胶也能清理肠道内长时间积累的有害毒素。茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，1989年被中国食品添加剂协会列入gb2760-89食品添加剂使用标准，如今也经常被用于减肥茶。功能上它不仅具有较强的抗氧化和抑菌作用，还能够吸附方便面调料中的异味，既是天然色素，又可其防止退色。茶多酚还具有抑制亚硝酸盐的形成和积累作用，与方便面中普遍盐分高相对应。对于物理性质，茶多酚极为稳定，且易溶于温水，是一种理想的添加剂。用作膜改性的海藻酸钠和甘油都已经在食品工业和医药领域得到了广泛应用，作为可食膜的常用材料，能够在安全可靠的同时提高膜的强度，降低水油渗透。
膜的性能上，测试了所用配方制成的膜的厚度，透水/透脂/透氧率，在热水中的溶解性，抗拉强度，热塑性，透明度。完成包装之后，又测试了它的抗菌性、密封性，对产品做了感官评定并试吃，确定了它的口感和味道，并最终确定了它的保质期。
包装设计上，采购了市面上销量较高的方便面，进行了覆盖可食膜，用可降解塑料包裹并抽真空的重新包装。使用时，剪开包装袋，将所有内容物倒进容器中直接倒开水即可。
与传统产品相比，本发明的包装膜能够改善方便面热量高、营养成分单一、人体吸收利用率低等的缺点，特别不太适合方便面的肥胖、高血脂、生活节奏快的亚健康人群，符合消费者对现代快节奏生活和健康饮食的需求，市场前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
在以下实施例中，对所得的的包装膜进行了性能测试，具体的测试方法如下：
1.膜的厚度测定方法：在一张20*10cm的样品膜上等间隔取18个点，用电子数显千分尺，以旋紧旋钮得出最终示数记录，最终的结果取平均值并计算标准差。
2.透水率测定方法：先将待测膜在25℃和75％湿度的恒温箱中平衡两天后测膜的厚度。用4cm*4cm待测膜封口含有体积约为6ml干燥剂(0％湿度)的10mlep管顶部，称重，放置在恒温恒湿箱中。恒温箱的条件设定为25℃和75％湿度。设定5组平行实验，在5天内，每12小时称一次总重，得到数据，最终的结果取平均值并计算标准差。
wvp＝(w×x)/(a×t×δp)
w(g)表示的增重，x(mm)表示膜的厚度，a(m2)表示管口膜的面积，t(s)表示烧杯增重所用的时间，δp(atm)表示根据湿度和温度算出来的膜两侧水蒸气分压差。δp：δp＝s(r1-r2)其中，s(mmhg)表示实验温度下的饱和蒸气压，r1(％)表示恒温箱内的相对湿度，r2(％)表示烧杯内部的相对湿度。
3.透脂率测定方法：先测待测膜的厚度。将5ml食用油加入10mlep管中，用4cm*4cm待测膜封口，称重，在25℃和75％湿度的恒温箱中平衡两天后，倒置于脱脂棉上。设定5组平行实验，在恒温箱中存放5d，每12h称量一次整个管的总重，得到数据，最终的结果取平均值并计算标准差。
最后的计算公式为：
p0＝δw×d/s×t
式中：p0为透油系数，g·mm/(m2·d)；δw为ep管的质量变化，g；d为膜厚，mm；s为管口膜面积，m2；t为放置天数，d，本实验为5d。
4.透氧率的测定方法：
原理：用待测膜封口ep管，计算保藏在其中的油脂的过氧化值。其中油脂的过氧化值用待测油脂溶解在乙酸和异辛烷溶液中，与碘化钾溶液反应，用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘来表示。所有的试剂和水中不得含有溶解氧。操作：先将待测膜在25℃和75％湿度的恒温箱中平衡两天后测膜的厚度。取约20g的食用油于维形瓶中，挑选平整均匀无缺陷的4cm*4cm待测膜封口。将样品放置在恒温恒湿箱中，条件设定为25℃和75％湿度，时间为5天。设置5组平行实验，并用保鲜膜做对照。将50ml乙酸-异辛烷溶液加入锥形瓶中，盖上盖子摇动至样品溶解。加入0.5ml饱和碘化钾溶液，盖上盖子使其反应，时间为1分钟，在此期间摇动锥形瓶至少三次，然后立即加入30ml蒸馏水。用硫代硫酸钠溶液滴定上述溶液，同时伴随有力搅动直到黄色几乎消失，添加约0.5ml淀粉溶液，继续滴定，临近终点时，不断摇动使所有碘从溶剂层释放出来，逐滴滴加滴定液至蓝色消失，即为终点。计算。
5.抗拉强度测定方法：
将膜样品在25℃和70％湿度下平衡24小时，然后切成矩形截面(7cm×2.5cm)。用夹具夹住薄膜条，并室温下进行初始夹持间距为50mm和恒定速度为1mm/s的测量直至破裂。对于每种类型的胶片，测量重复至少七次，在操作软件中得到相应的应力-应变曲线。根据所得的应力-应变曲线，计算每个ts(mpa)和eab(％)值，并取其平均值作为实验结果，对不同样本的力学性能进行比较，找出最佳因素。
ts＝fmax/s
eb(％)＝100×δl/l0
其中fmax(n)是最大载荷，s(m2)是横截面积。
其中l0(cm)是胶片条的初始长度；δl(cm)是薄膜条断裂前增加的长度。
6.透明度测定方法：
将待测膜分割成长方形，直接放置在分光度计测试室中，以空气为对照，测试膜在600nm处的透光率。每个样本处理测6次取平均值并测标准差。
7.抗氧化活性测定方法：
(1)清除abts自由基法：abts试剂配制：称量35mgabts定容至10ml，称取过二硫酸钾10mg定容至10ml，将两溶液混合，黑暗条件下静置12h。加入适量蒸馏水使混合液稀释，使其在波长734nm处吸光度为0.701。取不同质量浓度的样液2ml，分别加入2ml配制好的abts试剂，混匀溶液，于黑暗条件下静置1h，在734nm处测量吸光度。
abts自由基清除率/％＝(1-a1/a2)×100
式中：a1为2ml样液与2mlabts溶液吸光度；a2：为2mlabts溶液与2ml蒸馏水吸光度。
(2)dpph清除有机自由基活性：配置dpph反应溶液250ml。dpph溶于50％乙醇后,以50％乙醇配制为60μmol/l的溶液。配置反应样液：取待测膜5*5cm，200ml50％乙醇溶液中充分浸泡摇匀，过滤，取8ml于ep管中，配置成2倍浓度梯度的七组溶液。测定：室温下静置60分钟后测吸光度变化。
dpph的清除百分比＝1-[(a1-a2)/a0]×100％,这里a0为未加样的dpph(5.7mldpph+0.3ml50％乙醇)的吸光度,a1为样品与dpph反应后的吸光度,a2为样品的空白(样品0.3ml+5.7ml50％乙醇)的吸光度.然后用公式：[(清除率×反应加入的dpph量)/样品质量(μg)]求得不同浓度茶多酚溶液对dpph的实际清除率。
实施例1
按照2％：1.5％：0.04％：2％的配方将k-卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、甘油等称取备用。将κ-卡拉胶溶于90℃的热水中加热搅拌30分钟，加入甘油；加入用40℃温水充分溶解的茶多酚和海藻酸钠，继续加热搅拌1小时。制成的混合溶液用超声机脱泡3分钟之后，取15ml溶液左右倒入5cm*5cm的洁净玻璃皿。让膜在烘箱中大致成型之后，用低浓度氯化钙溶液浸泡10分钟，弃去多余液体。最后将膜放入60℃烘箱中烘至完全干燥。
膜的性能上，测得制成的可食膜厚度为70mm，透水率为0.810×10-4kg·mm(k·pa·h·m2)，透氧率为0.750×10-14cm3·cm/(s·pa)，在热水中的溶解性，抗拉强度20.4×10-4n/m2，透明度为234。完成包装之后，具有较高的清除抗氧化活性，abts清除自由基能力ic50值为1.34mg/ml，dpph清除自由基活性ic50值为1.18mg/ml。
实施例2
按照1％：1％：0.04％：1％的配方将k-卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、甘油等称取备用。将κ-卡拉胶溶于90℃的热水中加热搅拌30分钟，加入甘油；加入用40℃温水充分溶解的茶多酚和海藻酸钠，继续加热搅拌1小时。制成的混合溶液用超声机脱泡3分钟之后，取15ml左右倒入5cm*5cm的洁净玻璃皿。让膜在烘箱中大致成型之后，用低浓度氯化钙溶液浸泡10分钟，弃去多余液体。最后将膜放入60℃烘箱中烘至完全干燥。
膜的性能上，测得制成的可食膜厚度为58mm，透水率为0.760×10-4kg·mm(k·pa·h·m2)，透氧率为0.680×10-14cm3·cm/(s·pa)，在热水中的溶解性，抗拉强度21.5×10-4n/m2，透明度为240。完成包装之后，具有较高的清除抗氧化活性，abts清除自由基能力ic50值为1.24mg/ml，dpph清除自由基活性ic50值为1.08mg/ml。
实施例3
按照1％：1.5％：0.02％：1％的配方将k-卡拉胶、海藻酸钠、茶多酚、甘油等称取备用。将-卡拉胶溶于90℃的热水中加热搅拌30分钟，加入甘油；加入用40℃温水充分溶解的茶多酚和海藻酸钠，继续加热搅拌1小时。制成的混合溶液用超声机脱泡3分钟之后，取15ml左右倒入5cm*5cm的洁净玻璃皿。让膜在烘箱中大致成型之后，用低浓度氯化钙溶液浸泡10分钟，弃去多余液体。最后将膜放入60℃烘箱中烘至完全干燥。
膜的性能上，测得制成的可食膜厚度为50mm，透水率为0.800×10-4kg·mm(k·pa·h·m2)，透氧率为0.800×10-14cm3·cm/(s·pa)，在热水中的溶解性，抗拉强度23.5×10-4n/m2，透明度为240。完成包装之后，具有较高的清除抗氧化活性，abts清除自由基能力ic50值为1.44mg/ml，dpph清除自由基活性ic50值为1.38mg/ml。