一种高直链淀粉膜及其制备方法

本发明属于食品包装材料领域，具体涉及一种高直链淀粉膜及其制备方法。

背景技术：

1、高直链玉米淀粉由于具有高于50%直链淀粉含量的特性以及具备与纤维素相似的线性结构，因而相比普通玉米淀粉，该淀粉其分子间更容易形成结合力较强的三维网络结构，以该淀粉为膜基材制备的食品包装膜具备优异的成膜和机械阻隔性能。但该淀粉糊化温度高，易于老化，用该淀粉制备的膜脆性较大，故而常通过改性技术来改善其包装性能。

2、现有化学改性技术需要添加化学试剂来进行，因而需要考虑和评价其安全性，且试剂选择有限。甘油（丙三醇）常被作为淀粉膜的增塑剂，可改善高直链淀粉的糊化温度和质构特性，削弱淀粉分子间的相互作用，降低复合膜的脆性，提高其抗拉强度，且膜质地细腻均匀，延展性好。普鲁兰多糖可作为增强剂，与淀粉分子间存在着良好的相容性，对淀粉颗粒存在一定的包裹作用，可抑制淀粉老化，使得制备的膜链簇孔隙更小更均匀。但采用单一化学改性其改性效果有限，因而可考虑将其与物理改性手段相结合，在单一化学改性基础上进一步提高高直链淀粉膜的性能。

3、低温等离子体技术是一种新型材料改性的物理方法，通过产生高电子密度和高分子离子化程度的低温等离子体，在材料表面引入极性基团达到对材料改性的目的。相比其他物理改性方法，该技术能够引发常规条件下难以发生的物理化学反应、处理速度快、无废料和污染物产生，且该技术不会影响材料基体整体性质。在现有报道中，将低温等离子体用于高直链淀粉膜表面改性研究较少，因而该技术在食品包装领域蕴含着巨大的发展潜力。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高直链淀粉膜的制备方法，采用低温等离子体技术对高直链淀粉膜进行表面改性处理，通过表面蚀刻和极性基团的引入，相较于传统化学改性方法制备的高直链淀粉膜，其力学性能和阻水性能得到进一步改善。

2、本发明的目的通过如下技术方案实现：

3、一种高直链淀粉膜的制备方法，包括如下步骤：

4、首先将高直链淀粉水溶液中依次加入甘油和普鲁兰多糖混合均匀，糊化后得到淀粉膜液；

5、然后将膜液均质后流延在平板上，干燥后得到高直链淀粉膜；

6、最后将高直链淀粉膜低温等离子体设备上处理，功率为250-350w，时间为2-5min。

7、作为本发明更优的技术方案，所述的高直链淀粉为高直链玉米淀粉。

8、作为本发明更优的技术方案，所述的高直链淀粉水溶液的浓度为6g/ml。

9、作为本发明更优的技术方案，所述的甘油添加量为溶液体积的2%。

10、作为本发明更优的技术方案，所述的普鲁兰多糖添加量为高直链淀粉添加量的3.3%。

11、作为本发明更优的技术方案，所述的糊化温度为121℃，时间为20min。

12、作为本发明更优的技术方案，膜液均质条件为80℃下水浴搅拌15min，再将其置于真空干燥箱中脱气20min，再将膜液流延在平板上。

13、作为本发明更优的技术方案，将膜液流延在平板上，再将其置于50℃烘箱中干燥5h，冷却至室温后揭膜并置于23℃恒温恒湿箱内平衡12h，得到高直链淀粉膜。

14、作为本发明更优的技术方案，低温等离子体条件分别为250w时间为2min、300w时间为2min、300w时间为5min和350w时间为2min。

15、本发明中通过低温等离子体技术处理高直链淀粉膜进行表面改性，从而增加其力学性能和阻水性能。尤其是，通过控制低温等离子体技术处理条件，在优选参数下处理功率和处理时间的共同作用，能够进一步提高力学性能和阻水性能。

16、本发明还有一个目的是提供一种高直链淀粉膜，采用低温等离子体技术对高直链淀粉膜进行表面改性得到。

17、有益效果如下：

18、本发明提供的方法工艺简单、高效且绿色，具有广阔的产业化前景，具体是以高直链淀粉为主要膜基材，甘油为增塑剂，普鲁兰多糖为增强剂，采用溶液流延法制备出高直链淀粉膜，再将高直链淀粉膜通过低温等离子技术手段进行表面改性处理，以此可提高单一化学改性方法制备的高直链淀粉膜的力学性能和阻水性能。

技术特征：

1.一种高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将高直链淀粉水溶液中依次加入甘油和普鲁兰多糖混合均匀，糊化后得到淀粉膜液；然后将膜液均质后流延在平板上，干燥后得到高直链淀粉膜；最后将高直链淀粉膜低温等离子体设备上处理，功率为250至350w，时间为2至5min。

2.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：所述的高直链淀粉为高直链玉米淀粉。

3.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：所述的高直链淀粉水溶液的浓度为5至7g/ml。

4.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：所述的甘油添加量为溶液体积的2%。

5.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：所述的普鲁兰多糖添加量为高直链淀粉添加量的3.3%。

6.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：所述的糊化温度为121℃，时间为20min。

7.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：膜液均质条件为80℃下水浴搅拌15min，再将其置于真空干燥箱中脱气20min，再将膜液流延在平板上。

8.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：将膜液流延在平板上，再将其置于50℃烘箱中干燥5h，冷却至室温后揭膜并置于23℃恒温恒湿箱内平衡12h，得到高直链淀粉膜。

9.根据权利要求1所述的高直链淀粉膜的制备方法，其特征在于：低温等离子体条件分别为250w时间为2min、300w时间为2min、300w时间为5min和350w时间为2min。

10.一种高直链淀粉膜，其特征在于：采用权利要求1-9任一项所述高直链淀粉膜的制备方法得到。

技术总结
本发明涉及食品包装材料技术领域，具体为一种高直链淀粉膜的制备方法，首先将高直链淀粉水溶液中依次加入甘油和普鲁兰多糖混合均匀，糊化后得到淀粉膜液；然后将膜液均质后流延在平板上，干燥后得到高直链淀粉膜；最后将高直链淀粉膜低温等离子体设备上处理，功率为250至350W，时间为2至5min。本发明利用复合低温等离子体技术在化学改性的高直链淀粉膜基础上对高直链淀粉膜进行表面改性处理，相比单一化学改性淀粉膜其力学性能和阻水性能更好。

技术研发人员：李欣欣,张冉,张凌,林益存,翟闯,刘嘉鸣
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27