一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明提供了一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用。本发明中所述双层可食性薄膜可作为食品包装袋。本申请提供的双层可食性薄膜中没有添加任何的有害化学物，对人体没有任何损害。此外，实验结果表明，本发明得到的双层可食性薄膜具有优异的溶解性、力学性能、透湿性能和透氧性能。其中，所述双层可食性薄膜的拉伸强度最高为14.4MPa，断裂伸长率最高为55.4％，透湿系数最优为0.61×10?12(kg·m)/(m2·s·Pa)，透氧系数最优为0.77×10?18m3/(m2·s·Pa)，100℃下最快的溶解时间为155s。本发明得到的食品包装袋的封合强度最高能够达到340N/m。
【专利说明】
一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及食品包装材料技术领域，特别涉及一种双层可食性薄膜及其制备方法 和应用。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活节奏的加快，方便食品产业进入了高速增长期，已经在人们的日常 生活中占据了非常重要的位置。但是，方便食品在给人们的生活带来极大方便的同时亦造 成了诸多环境问题。
[0003] 市售方便面、方便米线、方便烩面和方便胡辣汤等方便食品几乎都配有调味料包， 而火锅底料和火锅蘸料等方便食品更本身就是一种调料包。目前，市场上的调料包主要采 用双向拉伸聚丙烯薄膜(Β0ΡΡ)、镀铝复合膜(CPPAL)或氯化聚乙烯(CPE)等材料。虽然包装 材料品种较多，但一般都离不开塑料范畴。塑料包装存在下述弊端:不易降解，污染环境;不 便开封：相当比例的塑料包装不易开封，或者因用力不当易导致料包内调料泄漏，既不卫 生，也影响用餐心情;影响食品安全:反复撕扯调料包会有不同程度的微生物感染，塑料包 装袋与裸露的食品放置在一起，容易产生二次污染。
[0004] 可食性材料是近些年兴起的用来替代传统的塑料材料的一种新型的环保材料，国 内外关于可食性材料的研究报道层出不穷。但是，现有技术中可食性材料一般都添加有硬 脂酸、软脂酸、甘油、十二万基硫酸钠、石油醚和磷酸三钠等化学物质，而这些化学物质的添 加会破坏可食性材料的安全性，对人体造成危害。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用，本发明提供的 双层可食性薄膜中没有添加任何的有害化学物，对人体没有任何损害。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
[0007] 本发明提供了一种双层可食性薄膜，包括淀粉层和设置在所述淀粉层表面的玉米 醇溶蛋白层；
[0008] 所述淀粉层包括以下重量份数的组分：
[0009] 淀粉 30~120份；
[0010] 植物精油 2~5份；
[0011] 以所述淀粉层中淀粉的重量份数为30~120份计，所述玉米醇溶蛋白层包括10~ 20份的玉米醇溶蛋白。
[0012] 优选的，所述淀粉层包括以下重量份数的组分：
[0013] 淀粉 50~100份；
[0014] 植物精油 3~4份；
[0015]以所述淀粉层中淀粉的重量份数为50~100份计，所述玉米醇溶蛋白层包括13~ 18份玉米醇溶蛋白。
[0016]优选的，所述淀粉为小麦淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉中的一种、两种或三种。 [0017]优选的，所述植物精油为柠檬精油、玫瑰精油和百里香精油中的一种、两种或三 种。
[0018]优选的，所述淀粉层的厚度为0.01~0.5mm;
[0019] 所述双层可食性薄膜的厚度为0.011~〇.8mm〇
[0020] 优选的，所述玉米醇溶蛋白层设置在所述淀粉层一侧的表面。
[0021] 本发明提供了所述的双层可食性薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0022] 将淀粉、植物精油和水的的混合物进行第一次成膜，得到淀粉膜；
[0023]将玉米醇溶蛋白和乙醇的混合液在所述淀粉膜的一个表面进行第二次成膜，得到 双层可食性薄膜；
[0024]所述淀粉层的厚度为0.01~0.5mm;
[0025] 所述双层可食性薄膜的厚度为0.011~0.8mm。
[0026] 本发明还提供了所述双层可食性薄膜作为食品包装袋的应用。
[0027]优选的，所述食品包装袋为方便食品的调味料包装袋。
[0028]优选的，所述食品包装袋以淀粉层作为外表面。
[0029] 本发明提供了一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用。本发明提供的双层可食 性薄膜包括淀粉层和设置在所述淀粉层表面的玉米醇溶蛋白层;所述淀粉层包括以下重量 份数的组分:淀粉30~120份;植物精油2~5份；以所述淀粉层中淀粉的重量份数为30~120 份计，所述玉米醇溶蛋白层包括10~20份的玉米醇溶蛋白。本发明中所述双层可食性薄膜 可作为食品包装袋。本申请提供的双层可食性薄膜中没有添加任何的有害化学物，对人体 没有任何损害。此外，实验结果表明，本发明得到的双层可食性薄膜具有优异的溶解性、力 学性能、透湿性能和透氧性能。其中，所述双层可食性薄膜的拉伸强度最高为14.4MPa，断裂 伸长率最高为55.4%，透湿系数最优为0.61 X l(T12(kg · m)/(m2 · s · Pa)，透氧系数最优为 0.77X10_18m3/(m2 · s · Pa)，100°C下最快的溶解时间为155s。本发明得到的食品包装袋的 封合强度最高能够达到340N/m。
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供了一种双层可食性薄膜，包括淀粉层和设置在所述淀粉层表面的玉米 醇溶蛋白层；
[0031 ]所述淀粉层包括以下重量份数的组分：
[0032] 淀粉 30~120份；
[0033] 植物精油 2~5份；
[0034]以所述淀粉层中淀粉的重量份数为30~120份计，所述玉米醇溶蛋白层包括10~ 20份的玉米醇溶蛋白。
[0035]在本发明中，所述双层可食性薄膜中的淀粉层包含30~120份的淀粉，优选为50~ 100份，更优选为60~80份。在本发明中，所述淀粉优选为小麦淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉 中的一种、两种或三种。
[0036]在本发明中，所述双层可食性薄膜中的淀粉层包含2~5份植物精油，优选为3~4 份。在本发明中，所述植物精油的添加量可具体为2份、3份、4份或5份。在本发明中，所述植 物精油优选为柠檬精油、玫瑰精油和百里香精油中的一种、两种或三种。
[0037]在本发明中，所述淀粉层的厚度优选为0.01~0.5mm，更优选为0.05~0.4mm，最优 选为0.1~0.3mm。
[0038] 在本发明中，以所述淀粉层中淀粉的重量份数为30~120份计，所述玉米醇溶蛋白 层包括10~20份的玉米醇溶蛋白，优选为13~18份，更优选为15~16份。
[0039] 在本发明中，所述玉米醇溶蛋白层设置在所述淀粉层一侧的表面。
[0040] 在本发明中，所述双层可食性薄膜的厚度优选为0.011~0.8mm，更优选为0.051~ 0.5,最优选为0.11~0.35。
[0041] 本发明对所述淀粉、植物精油和玉米醇溶蛋白的来源没有特殊限定，具体的可以 为所述淀粉、植物精油和玉米醇溶蛋白的市售产品。
[0042] 本发明还提供了一种上述双层可食性薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0043] 将包括淀粉、植物精油和水的混合物进行第一次成膜，得到淀粉膜；
[0044]将包括玉米醇溶蛋白和乙醇的混合液在所述淀粉膜的表面进行第二次成膜，得到 双层可食性薄膜；
[0045]所述淀粉层的厚度为0.01~0.5mm;
[0046] 所述双层可食性薄膜的厚度为0.011~0.8mm。
[0047]本发明将包括淀粉、植物精油和水的混合物进行第一次成膜，得到淀粉膜。在本发 明中，所述淀粉和水的质量比优选为(30~120): (100~250)，更优选为(50~100): (120~ 200)，最优选为(60~80) :(150~180)。本发明对所述水没有特殊要求，具体的可以为去离 子水、纯净水、蒸馏水或饮用水。
[0048]本发明对所述淀粉、植物精油和水的混合顺序没有特殊要求，三者可以按照任意 顺序进行混合。在本发明中，所述淀粉、植物精油和水的混合物优选在搅拌的条件下混合。 在本发明中，所述搅拌可具体在搅拌机中进行。在本发明中，所述搅拌的频率优选为10~ 20Hz，更优选为12~18Hz，最优选为14~16Hz ;所述搅拌的时间优选为8~13分钟，具体的可 以为8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟或13分钟。
[0049] 本发明优选在所述混合之后，对混合物进行造粒，然后再进行第一次成膜。在本发 明中，所述造粒可具体在造粒机中进行。在本发明中，所述造粒的温度优选为120~130°C， 更优选为122~128°C，最优选为124~126°C。在本发明中，所述造粒的粒度优选为2~50mm， 更优选为5~40mm，最优选为10~30mm。
[0050] 本发明对所述第一次成膜的【具体实施方式】没有特殊要求，采用本领域技术人员所 熟知的成膜方式进行即可。在本发明中，所述第一次成膜优选采用挤出流延方式进行。在本 发明中，所述第一次成膜的温度优选为120~130°C，更优选为122~128°C，最优选为124~ 126Γ。
[0051]本发明将包括玉米醇溶蛋白和乙醇的混合液在所述淀粉膜的表面进行第二次成 膜，得到双层可食性薄膜。在本发明中，所述玉米醇溶蛋白和乙醇的质量比优选为（10~ 20): (150~300)，更优选为（12~18): (180~280)，最优选为（14~16): (200~250)。在本发 明中，所述乙醇的体积浓度优选为94~98%，具体的可以为94%、95%、96%、97%或98%。 本发明对所述乙醇的来源没有特殊限定，具体的可以为所述乙醇的市售产品。
[0052]本发明对所述玉米醇溶蛋白和乙醇的混合方式没有特殊要求，优选将玉米醇溶蛋 白溶于乙醇中。
[0053]本发明对所述第二次成膜的【具体实施方式】没有特殊要求，采用本领域技术人员所 熟知的成膜方式进行即可。在本发明中，所述第二次成膜优选采用流延方式或者涂抹方式 进行。
[0054]第二次成膜后，本发明优选对得到的双层薄膜进行干燥，得到双层可食性薄膜。在 本发明中，所述干燥优选为室温干燥。
[0055] 本发明还提供了一种上述双层可食性薄膜或者上述制备方法制备得到的双层可 食性薄膜作为食品包装袋的应用。
[0056] 在本发明中，所述双层可食性薄膜作为食品包装袋使用，具体的，所述食品包装袋 优选为方便食品的调味料包装袋。在本发明中，所述方便食品的调味料包装袋可以为市场 上现有的任意种类的食品调味料的包装袋，具体的如方便面、方便米线、方便烩面和方便胡 辣汤等方便食品的调味料包，或者火锅底料、火锅蘸料、豆瓣酱、果酱和甜面酱等产品的包 装袋。在本发明中，所述食品包装袋优选的以淀粉层作为外表面。
[0057] 在本发明中，所述食品包装袋可以为任意形状，按照产品需求或者市场需求对本 申请提供的双层可食性薄膜进行裁剪即可。本发明对所述食品包装袋的制作方法没有特殊 要求，按照本领域技术人员所熟知的食品包装袋的制备方法进行制备即可。在本发明中，所 述食品包装袋优选采用压制封合的方法进行制备。在本发明中，所述压制封合的温度为120 ~130 °C，更优选为122~128°C，最优选为124~126°C。本发明对所述压制封合的时间没有 特殊要求，能够将所述食品包装袋密封好即可。
[0058] 本发明提供了一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用。本发明提供的双层可食 性薄膜包括淀粉层和设置在所述淀粉层表面的玉米醇溶蛋白层;所述淀粉层包括以下重量 份数的组分:淀粉30~120份;植物精油2~5份；以所述淀粉层中淀粉的重量份数为30~120 份计，所述玉米醇溶蛋白层包括10~20份的玉米醇溶蛋白。本申请提供的双层可食性薄膜 中没有添加任何的有害化学物，对人体没有任何损害。此外，实验结果表明，本发明得到的 双层可食性薄膜具有优异的溶解性、力学性能、透湿性能和透氧性能。其中，所述双层可食 性薄膜的拉伸强度最高为14.4MPa，断裂伸长率最高为55.4%，透湿系数最优为0.61 X 10-12 (kg ·πι)/(πι2 · s · Pa)，透氧系数最优为0.77X10_18m3/(m2 · s · Pa)，100°C下最快的溶解时 间为155s。本发明得到的食品包装袋的封合强度最高能够达到340N/m。
[0059] 下面结合实施例对本发明提供的双层可食性薄膜及其制备方法和应用进行详细 的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0060] 实施例1
[00611淀粉膜的制备:首先将30份小麦淀粉、70份玉米淀粉、2份柠檬精油、150份水加入 到搅拌机中，在15Hz速度下搅拌lOmin，将均勾的混合物料通过造粒机在120 °C下挤压造粒。 再利用挤出流延系统将淀粉粒挤出制得厚度为0.1_的单层小麦玉米淀粉膜。
[0062]双层可食性薄膜的制备：将10份玉米醇溶蛋白溶于150份乙醇中制得玉米醇溶蛋 白膜液，将玉米醇溶蛋白膜液均匀涂抹至淀粉膜一侧的表面，室温干燥后制得双层小麦玉 米淀粉-玉米醇溶蛋白双层可食性薄膜，厚度为〇. 115_。
[0063]本发明测试得到的双层可食性薄膜的力学性能和透气性能，结果显示，其抗拉强 度为13.31〇^，断裂伸长率为48.7%，透湿系数0.61\10_12(1^111)/(11128? &)，透氧系数为 0.81X10-18m3/(m2s Pa)。
[0064] 本发明将上述得到的双层可食性薄膜制备食品包装袋：以玉米醇溶蛋白膜为内层 膜，在120Γ条件下进行压制封合，做成包装袋，用作方便食品的调味料包装袋。
[0065] 本发明测试得到的调味料包装袋的封合强度和溶解性能，结果显示，其封合强度 为330N/m。在100°C热水中，约155s可完全溶解。
[0066] 实施例2
[0067]淀粉膜的制备:首先将40份马铃薯淀粉、60份小麦淀粉、2.5份玫瑰精油、170份水 加入到搅拌机中，在16Hz速度下搅拌15min，将均勾的混合物料通过造粒机在125 °C下挤压 造粒。再利用挤出流延系统将淀粉粒挤出制得厚度为〇.12_的单层马铃薯小麦淀粉膜。 [0068]双层可食性薄膜的制备：将15份玉米醇溶蛋白溶于180份乙醇中制得玉米醇溶蛋 白膜液，将玉米醇溶蛋白膜液均匀涂抹至淀粉膜一侧的表面，室温干燥后制得双层马铃薯 小麦淀粉-玉米醇溶蛋白双层可食性薄膜，厚度为〇.13_。
[0069] 本发明测试得到的双层可食性薄膜的力学性能和透气性能，结果显示，其抗拉强 度为12.81〇^，断裂伸长率为55.4%，透湿系数0.71\10_ 12(1^111)/(11128?&)，透氧系数为 0.77X10- 18m3/(m2s Pa)。
[0070] 本发明将上述得到的双层可食性薄膜制备食品包装袋：以玉米醇溶蛋白膜为内层 膜，在130Γ条件下进行压制封合，做成包装袋，用作方便食品的调味料包装袋。
[0071] 本发明测试得到的调味料包装袋的封合强度和溶解性能，结果显示，其封合强度 为335N/m。在100°C热水中，180s可完全溶解。在100°C热水中，约160s可完全溶解。
[0072] 实施例3
[0073]淀粉膜的制备：首先将80份马铃薯淀粉、2份百里香精油、160份水加入到搅拌机 中，在15Hz速度下搅拌15min，将均匀的混合物料通过造粒机在130 °C下挤压造粒。再利用挤 出流延系统将淀粉粒挤出制得厚度为0.11mm的单层马铃薯淀粉膜。
[0074]双层可食性薄膜的制备：将20份玉米醇溶蛋白溶于200份乙醇中制得玉米醇溶蛋 白膜液，将玉米醇溶蛋白膜液均匀涂抹至淀粉膜一侧的表面，室温干燥后制得双层马铃薯 淀粉-玉米醇溶蛋白双层可食性薄膜，厚度为〇.14_。
[0075] 本发明测试得到的双层可食性薄膜的力学性能和透气性能，结果显示，其抗拉强 度为14.4MPa，断裂伸长率为47.3%，透湿系数0.67X10_ 12(kg m)/(m2s Pa)，透氧系数为 0.88X10-18m3/(m2s Pa) 〇
[0076] 本发明将上述得到的双层可食性薄膜制备食品包装袋：以玉米醇溶蛋白膜为内层 膜，在130Γ条件下进行压制封合，做成包装袋，用作方便食品的调味料包装袋。
[0077] 本发明测试得到的调味料包装袋的封合强度和溶解性能，结果显示，其封合强度 为340N/m。在100°C热水中，约175s可完全溶解。
[0078] 本发明还对本发明得到的双层可食性薄膜的溶解性、力学性能、透湿性能和透氧 性能，以及食品包装袋的封合强度进行检测，检测结果如表1所示。
[0079] 表1本发明实施例1~3产品性能参数表
[0080]
[0081] 由表1可以看出，本发明得到的双层可食性薄膜具有优异的溶解性、力学性能、透 湿性能和透氧性能。其中，所述双层可食性薄膜的拉伸强度最高为14.4MPa，断裂伸长率最 高为55.4%，透湿系数最优为0.61X10_ 12(kg ·πι)/(πι2 · s · Pa)，透氧系数最优为0.77X10 _18m3/(m2 · s · Pa)，100°C下最快的溶解时间为155s。本发明得到的食品包装袋的封合强度 最高能够达到340N/m。
[0082] 由以上实施例可知，本发明提供了一种双层可食性薄膜及其制备方法和应用。本 发明提供的双层可食性薄膜包括淀粉层和设置在所述淀粉层表面的玉米醇溶蛋白层;所述 淀粉层包括以下重量份数的组分:淀粉30~120份;植物精油2~5份；以所述淀粉层中淀粉 的重量份数为30~120份计，所述玉米醇溶蛋白层包括10~20份的玉米醇溶蛋白。本申请提 供的双层可食性薄膜中没有添加任何的有害化学物，对人体没有任何损害。此外，实验结果 表明，本发明得到的双层可食性薄膜具有优异的溶解性、力学性能、透湿性能和透氧性能。 其中，所述双层可食性薄膜的拉伸强度最高为14.4MPa，断裂伸长率最高为55.4%，透湿系 数最优为〇 · 61 X 10-12(kg · m)/(m2 · s · Pa)，透氧系数最优为0 · 77 X 10-18m3/(m2 · s · Pa)， 100 °C下最快的溶解时间为155s。本发明得到的食品包装袋的封合强度最高能够达到340N/ m〇
[0083] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种双层可食性薄膜，包括淀粉层和设置在所述淀粉层表面的玉米醇溶蛋白层； 所述淀粉层包括以下重量份数的组分： 淀粉 30~120份； 植物精油 2~5份； 以所述淀粉层中淀粉的重量份数为30~120份计，所述玉米醇溶蛋白层包括10~20份 的玉米醇溶蛋白。2. 根据权利要求1所述的双层可食性薄膜，其特征在于，所述淀粉层包括以下重量份数 的组分： 淀粉 50~100份； 植物精油 3~4份； 以所述淀粉层中淀粉的重量份数为50~100份计，所述玉米醇溶蛋白层包括13~18份 玉米醇溶蛋白。3. 根据权利要求1或2所述的双层可食性薄膜，其特征在于，所述淀粉为小麦淀粉、马铃 薯淀粉和玉米淀粉中的一种、两种或三种。4. 根据权利要求1或2所述的双层可食性薄膜，其特征在于，所述植物精油为柠檬精油、 玫瑰精油和百里香精油中的一种、两种或三种。5. 根据权利要求1或2所述的双层可食性薄膜，其特征在于，所述淀粉层的厚度为0.01 ~0·5mm; 所述双层可食性薄膜的厚度为〇. 〇 11~〇. 8mm。6. 根据权利要求1或2所述的双层可食性薄膜，其特征在于，所述玉米醇溶蛋白层设置 在所述淀粉层一侧的表面。7. 权利要求1~6任意一项所述的双层可食性薄膜的制备方法，包括如下步骤： 将包括淀粉、植物精油和水的混合物进行第一次成膜，得到淀粉膜； 将包括玉米醇溶蛋白和乙醇的混合液在所述淀粉膜的表面进行第二次成膜，得到双层 可食性薄膜； 所述淀粉层的厚度为0.01~〇.5mm; 所述双层可食性薄膜的厚度为〇. 〇 11~〇. 8mm。8. 权利要求1~6任意一项所述的双层可食性薄膜或者权利要求7所述的制备方法制备 的双层可食性薄膜作为食品包装袋的应用。9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述食品包装袋为方便食品的调味料包装 袋。10. 根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述食品包装袋以淀粉层作为外表 面。
【文档编号】C08L91/00GK105885113SQ201610428889
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】宋小勇, 李盘欣, 黄亚男, 彭丽, 史咏华, 赵海洋, 耿康乐
【申请人】河南省南街村（集团）有限公司