一种环保型可食用食品包装膜的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种环保型可食用食品包装膜的制备方法，属于食品包装膜技术领域。针对大豆分离蛋白膜容易滋生细菌与霉菌，保质期相对较短的问题，本发明提供了一种环保型可食用食品包装膜的制备方法。本发明采用葵花子壳为原料，经蒸汽爆破，次氯酸钠脱色，碱溶醇提后，制得葵花子壳纤维，再与硫酸反应，制备棒状结构葵花籽壳纳米纤维，与大豆分离蛋白，玉米淀粉混合，再利用番茄皮渣中丰富的抗氧化性成分作为添加剂，制备成混合液，通过高压脉冲电场处理，改变蛋白质的机能和构造，加入增塑剂丙三醇，脱泡后，流延成膜，制得环保型可食用食品包装膜。
【专利说明】
一种环保型可食用食品包装膜的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种环保型可食用食品包装膜的制备方法，属于食品包装膜技术领域。
【背景技术】
[0002]环境污染日益严重，环境友好型生物材料越来越受到重视。其中，可食性包装材料以其无污染、原料来源广泛、可食等特点，成为食品、药品包装等领域研究的热点。近些年，以天然高分子材料为基材的可食膜因具有绿色环保、可降解、无毒害的特点，已经受到了越来越多人的青睐。
[0003]纳米纤维素和大豆分离蛋白都是经济型的可再生产品，而且都具有可降解、高度安全的特性以及特殊的营养保健功能，因此它们是制备可食膜较为理想的原材料。纳米纤维素具有高结晶度、高强度、高比表面积、环境友好和成本低等优异性能，其分子结构中存在着大量的-0H，在与其他天然大分子共混时易形成分子间及分子内氢键，从而可使共混材料的结构更加稳定。大豆分离蛋白膜是一种以大豆分离蛋白，为成膜基质的新型天然可降解生物基材料，其原料来源丰富且成膜性好，因而在食品包装、生物医药及活性材料研究等领域具有广阔的开发和应用前景。然而，大豆蛋白膜容易滋生细菌与霉菌，保质期相对较短。因此，进一步改善膜的物理特性和稳定性是提高膜使用效果中急需解决的问题。
[0004]番茄是最常见的一种蔬菜，它可以作为水果直接食用，也可以作为加工原料，在欧洲和美国，番茄通常作为加工果汁、果酱等的原料2012年世界种植番茄的总产量达到3300万吨，其中约四分之一的番茄作为加工原料，并在加工过程中产生了大量的番茄皮渣。番茄皮中含有许多具有抗氧化性的成分，比如酚类化合物、维他命E、番茄红素等，茄皮中含有酚类化合物、番茄红素等抗氧化成分的量比番茄果肉中还多。番茄皮渣中含有较多的抗氧化成分，作为食品包装材料的原料，具有较大的实际价值。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题:针对大豆分离蛋白膜容易滋生细菌与霉菌，保质期相对较短的问题，本发明提供了一种环保型可食用食品包装膜的制备方法。本发明采用葵花子壳为原料，经蒸汽爆破，次氯酸钠脱色，碱溶醇提后，制得葵花子壳纤维，再与硫酸反应，制备棒状结构葵花籽壳纳米纤维，与大豆分离蛋白，玉米淀粉混合，再利用番茄皮渣中丰富的抗氧化性成分作为添加剂，制备成混合液，通过高压脉冲电场处理，改变蛋白质的机能和构造，加入增塑剂丙三醇，脱泡后，流延成膜，制得环保型可食用食品包装膜。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
(I)称取30?50g葵花籽壳，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的葵花籽壳粉末加入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入1.2?1.7MPa饱和水蒸汽，保持3?5min后瞬间打开蒸汽爆破罐阀门，取出，将其浸泡在500?800mL温度为80?85°C去离子水中40?50min，取出，加入300?400mL质量分数为0.5%次氯酸钠溶液中，在60?70 °C下恒温水浴下，脱色I?2h，过滤，将滤渣浸泡在100?200mL质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在80?85°C恒温水浴下，浸提3~4h，用无水乙醇和去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入105?110°C干燥箱中干燥至恒重，得葵花籽壳纤维；
(2)称取2?3g上述葵花籽壳纤维素加入20?30mL质量分数为50%硫酸溶液中，在40?50°C恒温水浴下，以300?400r/min搅拌I?2h后，加入300?500mL去离子水，用500W超声波超声分散30?40min，装入透析袋中，用去离子水透析至袋内混合液pH呈中性，将混合液加入真空冷冻干燥箱中冷冻干燥I?3天，得棒状结构葵花籽壳纳米纤维，备用；
(3)称取20~308新鲜番茄皮渣，加入200~3001^质量分数为0.5%小苏打溶液中，在90~95°C下浸提3?5min，过滤，将滤渣置于冰水浴中冷却至室温，转入40?50 V鼓风干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机粉碎，过200目筛，得番茄皮渣粉末；
(4)称取3?5g大豆分离蛋白，加入75?85mL去离子水中，以500?600r/min搅拌20?30min，加入3?5g玉米淀粉，0.3?0.5g上述步骤(2)制备的葵花籽壳纳米纤维，2?4g上述番前皮渣粉末，并用高速均质器分散20?30min，将混合液通过高压脉冲电场，控制场强为30?32kV/cm，脉冲数为6?8个，向经高压脉冲处理的混合液中加入I?2g丙三醇，在60?70°C恒温水浴下，以300?400r/min搅拌加热20?30min，转入真空度为0.08-0.09MPa真空箱中，静置脱泡2?3h，得成膜液，将成膜液在聚四氟乙烯模具上流延成膜，在50?60 °C恒温摇床中干燥10?12h，揭膜，得环保型可食用食品包装膜。
[0007]本发明的应用方法是:将本发明制备的环保型可食用食品包装膜包覆食品，延长食品保质期I?2月，用后的包装膜用土壤掩埋15?20天，降解率为80?90%。
[0008]本发明的有益技术效果是:
(I)本发明制备的环保型可食用食品包装膜拉伸强度高，断裂伸长率好，升温降解性能优秀。
[0009](2)本发明的生产工艺简单、绿色、环保。
【具体实施方式】
[0010]称取30?50g葵花籽壳，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的葵花籽壳粉末加入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入1.2?1.7MPa饱和水蒸汽，保持3~5min后瞬间打开蒸汽爆破罐阀门，取出，将其浸泡在500?800mL温度为80?85 °C去离子水中40?50min，取出，加入300?400mL质量分数为0.5%次氯酸钠溶液中，在60?70 °C下恒温水浴下，脱色I?2h，过滤，将滤渣浸泡在100?200mL质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在80?85 °C恒温水浴下，浸提3?4h，用无水乙醇和去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入105?110°C干燥箱中干燥至恒重，得葵花籽壳纤维;称取2?3g上述葵花籽壳纤维素加入20~30mL质量分数为50%硫酸溶液中，在40?50 °C恒温水浴下，以300?400r/min搅拌I?2h后，加入300?500mL去离子水，用500W超声波超声分散30?40min，装入透析袋中，用去离子水透析至袋内混合液pH呈中性，将混合液加入真空冷冻干燥箱中冷冻干燥I?3天，得棒状结构葵花籽壳纳米纤维，备用；称取20?30g新鲜番茄皮渣，加入200?300mL质量分数为0.5%小苏打溶液中，在90?95 °C下浸提3?5min，过滤，将滤渣置于冰水浴中冷却至室温，转入40?50°C鼓风干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机粉碎，过200目筛，得番茄皮渣粉末;称取3?5g大豆分离蛋白，加入75?85mL去离子水中，以500?600r/min搅拌20?30min，加入3?5g玉米淀粉，0.3?0.5g上述制备的葵花籽壳纳米纤维，2?4g上述番茄皮渣粉末，并用高速均质器分散20?30min，将混合液通过高压脉冲电场，控制场强为30?32kV/cm，脉冲数为6?8个，向经高压脉冲处理的混合液中加入I?2g丙三醇，在60?70 °C恒温水浴下，以300?400r/min搅拌加热20?30min，转入真空度为0.08-
0.09MPa真空箱中，静置脱泡2?3h，得成膜液，将成膜液在聚四氟乙烯模具上流延成膜，在50?60°C恒温摇床中干燥10?12h，揭膜，得环保型可食用食品包装膜。
[0011]实例I
称取30g葵花籽壳，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的葵花籽壳粉末加入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入1.2MPa饱和水蒸汽，保持3min后瞬间打开蒸汽爆破罐阀门，取出，将其浸泡在5001^温度为80°(:去离子水中401^11，取出，加入3001^质量分数为0.5%次氯酸钠溶液中，在60°C下恒温水浴下，脱色Ih，过滤，将滤渣浸泡在10mL质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在80°C恒温水浴下，浸提3h，用无水乙醇和去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入105°C干燥箱中干燥至恒重，得葵花籽壳纤维；称取2g上述葵花籽壳纤维素加入20mL质量分数为50%硫酸溶液中，在40°C恒温水浴下，以300r/min搅拌Ih后，加入300mL去离子水，用500W超声波超声分散30min，装入透析袋中，用去离子水透析至袋内混合液pH呈中性，将混合液加入真空冷冻干燥箱中冷冻干燥I天，得棒状结构葵花籽壳纳米纤维，备用;称取20g新鲜番茄皮渣，加入200mL质量分数为0.5%小苏打溶液中，在90°(:下浸提31^11，过滤，将滤渣置于冰水浴中冷却至室温，转入40°C鼓风干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机粉碎，过200目筛，得番前皮渣粉末；称取3g大豆分离蛋白，加入75mL去离子水中，以500r/min搅拌20min，加入3g玉米淀粉，0.3g上述制备的葵花籽壳纳米纤维，2g上述番前皮渣粉末，并用高速均质器分散20min，将混合液通过高压脉冲电场，控制场强为30kV/cm，脉冲数为6个，向经高压脉冲处理的混合液中加入Ig丙三醇，在60 °C恒温水浴下，以300r/min搅拌加热20min，转入真空度为0.08MPa真空箱中，静置脱泡2h，得成膜液，将成膜液在聚四氟乙烯模具上流延成膜，在50°C恒温摇床中干燥10h，揭膜，得环保型可食用食品包装膜。
[0012]本发明的应用方法是:将本发明制备的环保型可食用食品包装膜包覆食品，延长食品保质期I月，用后的包装膜用土壤掩埋15天，降解率为80%。
[0013]实例2
称取40g葵花籽壳，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的葵花籽壳粉末加入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入1.5MPa饱和水蒸汽，保持4min后瞬间打开蒸汽爆破罐阀门，取出，将其浸泡在6001^温度为82°(:去离子水中451^11，取出，加入3501^质量分数为0.5%次氯酸钠溶液中，在65°C下恒温水浴下，脱色1.5h，过滤，将滤渣浸泡在150mL质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在82°C恒温水浴下，浸提3.5h，用无水乙醇和去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入108°C干燥箱中干燥至恒重，得葵花籽壳纤维;称取2.5g上述葵花籽壳纤维素加入25mL质量分数为50%硫酸溶液中，在45°C恒温水浴下，以350r/min搅拌1.5h后，加入400mL去离子水，用500W超声波超声分散35min，装入透析袋中，用去离子水透析至袋内混合液pH呈中性，将混合液加入真空冷冻干燥箱中冷冻干燥2天，得棒状结构葵花籽壳纳米纤维，备用；称取25g新鲜番茄皮渣，加入250mL质量分数为0.5%小苏打溶液中，在92 °C下浸提4min，过滤，将滤渣置于冰水浴中冷却至室温，转入45°C鼓风干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机粉碎，过200目筛，得番茄皮渣粉末;称取4g大豆分离蛋白，加入80mL去离子水中，以550r/min搅拌25min，加入4g玉米淀粉，0.4g上述制备的葵花籽壳纳米纤维，3g上述番前皮渣粉末，并用高速均质器分散25min，将混合液通过高压脉冲电场，控制场强为31kV/cm，脉冲数为7个，向经高压脉冲处理的混合液中加入1.5g丙三醇，在65°C恒温水浴下，以350r/min搅拌加热25min，转入真空度为0.08MPa真空箱中，静置脱泡2.5h，得成膜液，将成膜液在聚四氟乙烯模具上流延成膜，在55°C恒温摇床中干燥llh，揭膜，得环保型可食用食品包装膜。
[0014]本发明的应用方法是:将本发明制备的环保型可食用食品包装膜包覆食品，延长食品保质期1.5月，用后的包装膜用土壤掩埋18天，降解率为85%。
[0015]实例3
称取50g葵花籽壳，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的葵花籽壳粉末加入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入1.7MPa饱和水蒸汽，保持5min后瞬间打开蒸汽爆破罐阀门，取出，将其浸泡在8001^温度为85°(:去离子水中501^11，取出，加入4001^质量分数为0.5%次氯酸钠溶液中，在70°C下恒温水浴下，脱色2h，过滤，将滤渣浸泡在200mL质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在85°C恒温水浴下，浸提4h，用无水乙醇和去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入110°C干燥箱中干燥至恒重，得葵花籽壳纤维；称取3g上述葵花籽壳纤维素加入30mL质量分数为50%硫酸溶液中，在50°C恒温水浴下，以400r/min搅拌2h后，加入500mL去离子水，用500W超声波超声分散40min，装入透析袋中，用去离子水透析至袋内混合液pH呈中性，将混合液加入真空冷冻干燥箱中冷冻干燥3天，得棒状结构葵花籽壳纳米纤维，备用;称取30g新鲜番茄皮渣，加入300mL质量分数为0.5%小苏打溶液中，在95°(:下浸提51^11，过滤，将滤渣置于冰水浴中冷却至室温，转入50°C鼓风干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机粉碎，过200目筛，得番前皮渣粉末；称取5g大豆分离蛋白，加入85mL去离子水中，以600r/min搅拌30min，加入5g玉米淀粉，0.5g上述制备的葵花籽壳纳米纤维，4g上述番前皮渣粉末，并用高速均质器分散30min，将混合液通过高压脉冲电场，控制场强为32kV/cm，脉冲数为8个，向经高压脉冲处理的混合液中加入2g丙三醇，在70 °C恒温水浴下，以400r/min搅拌加热30min，转入真空度为0.09MPa真空箱中，静置脱泡3h，得成膜液，将成膜液在聚四氟乙烯模具上流延成膜，在60°C恒温摇床中干燥12h，揭膜，得环保型可食用食品包装膜。
[0016]本发明的应用方法是:将本发明制备的环保型可食用食品包装膜包覆食品，延长食品保质期2月，用后的包装膜用土壤掩埋20天，降解率为90%。
【主权项】
1.一种环保型可食用食品包装膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取30?50g葵花籽壳，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，将过筛后的葵花籽壳粉末加入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入1.2?1.7MPa饱和水蒸汽，保持3~5min后瞬间打开蒸汽爆破罐阀门，取出，将其浸泡在500?800mL温度为80?85°C去离子水中40?50min，取出，加入300?400mL质量分数为0.5%次氯酸钠溶液中，在60?70 °C下恒温水浴下，脱色I?2h，过滤，将滤渣浸泡在100?200mL质量分数为2%氢氧化钠溶液中，在80?85°C恒温水浴下，浸提3~4h，用无水乙醇和去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈中性，转入105?110°C干燥箱中干燥至恒重，得葵花籽壳纤维； (2)称取2?3g上述葵花籽壳纤维素加入20~30mL质量分数为50%硫酸溶液中，在40?50°C恒温水浴下，以300?400r/min搅拌I?2h后，加入300?500mL去离子水，用500W超声波超声分散30?40min，装入透析袋中，用去离子水透析至袋内混合液pH呈中性，将混合液加入真空冷冻干燥箱中冷冻干燥I?3天，得棒状结构葵花籽壳纳米纤维，备用； (3)称取20~308新鲜番茄皮渣，加入200~3001^质量分数为0.5%小苏打溶液中，在90~95°C下浸提3?5min，过滤，将滤渣置于冰水浴中冷却至室温，转入40?50 V鼓风干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机粉碎，过200目筛，得番茄皮渣粉末； (4)称取3?5g大豆分离蛋白，加入75?85mL去离子水中，以500?600r/min搅拌20?30min，加入3?5g玉米淀粉，0.3?0.5g上述步骤(2)制备的葵花籽壳纳米纤维，2?4g上述番前皮渣粉末，并用高速均质器分散20?30min，将混合液通过高压脉冲电场，控制场强为30?32kV/cm，脉冲数为6?8个，向经高压脉冲处理的混合液中加入I?2g丙三醇，在60?70°C恒温水浴下，以300?400r/min搅拌加热20?30min，转入真空度为0.08-0.09MPa真空箱中，静置脱泡2?3h，得成膜液，将成膜液在聚四氟乙烯模具上流延成膜，在50?60 °C恒温摇床中干燥10?12h，揭膜，得环保型可食用食品包装膜。
【文档编号】C08K5/053GK105968826SQ201610509629
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月3日
【发明人】丁玉琴, 王龙
【申请人】丁玉琴