一种蒙脱土插层纳米复合膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种蒙脱土插层纳米复合膜，其组成成分及重量份数为：大豆分离蛋白1-2份；卡拉胶2-5份；蒙脱土0.2-1份；增塑剂0.2-1份；水80-90份。本发明专利技术蒙脱土插层纳米复合膜是以大豆分离蛋白、卡拉胶和蒙脱土为主要原料，大豆分离蛋白和卡拉胶充分混合后再插层到蒙脱土中，这样得到的纳米复合膜强度更大、呈乳白色、折叠性能好、可塑性强，可部分替代塑料产品用于食品包装领域。

【技术实现步骤摘要】
一种蒙脱土插层纳米复合膜及其制备方法和应用
本专利技术属于可食性包装材料的
，尤其是一种蒙脱土插层纳米复合膜及其制备方法和应用。
技术介绍
因为纳米材料的晶粒小、表面积大，所以晶粒表面无序排列的原子分数远远大于晶态材料表面原子所占的百分数，从而导致了纳米材料具有传统材料所不具备的许多特殊性。纳米材料的优点可以用“更轻、更高、更强”六个字来概括。而纳米复合膜的制备则利用了纳米材料更强的特点，即纳米材料有着更强的力学性能(强度和韧性)。大豆分离蛋白是人们较熟知的一种高营养植物蛋白。其蛋白质含量在90%以上，氨基酸种类繁多，并含有人体必需氨基酸。同时大豆分离蛋白也具有高度的凝胶性能，具有较高的粘度、可塑性和弹性。因此，大豆分离蛋白不仅可以增强复合膜的营养性能同时也可以改善复合膜的韧性。卡拉胶是一种海藻多糖，稳定性强，干粉长期放置不易降解。它在中性和碱性溶液中也很稳定，即使加热也不会水解。同时卡拉胶水溶液的透明度高，有报道称，卡拉胶和蛋白质可以很好的结合，形成更强更稳定的结构。蒙脱土在我国储量大、价格低廉，天然蒙脱土分为钠基蒙脱土和钙基蒙脱土。钠基蒙脱土的吸水率和膨胀倍数 更大、阳离子交换容量更高、水分散性更好，其胶体悬浮液的触变性、粘度、润滑性、热稳定性等都更好。同时蒙脱土也是是典型的2:1层状结晶，单位晶胞是有一个铝氧八面体夹在两个二氧化硅四面体中间构成，因此形成了典型的层状结构，可以采用插层的方法使大豆分离蛋白和卡拉胶插入蒙脱土的层间，使之发生插入化学反应形成纳米复合材料。目前，蒙脱土多用于PVA材料或木材材料方面，用大豆分离蛋白和卡拉胶插层蒙脱土形成复合膜方面没有相关文献报导。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种强度更大、呈乳白色、折叠性能好、可塑性强的蒙脱土插层纳米复合膜及其制备方法，该纳米复合膜可部分替代塑料产品用于食品包装领域中。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种蒙脱土插层纳米复合膜，其组成成分及重量份数如下:大豆分离蛋白1-2份；卡拉胶2-5份；蒙脱土 0.2-1份；增塑剂0.2-1份；水80-90份。而且，所述增塑剂为甘油或聚乙二醇。而且，所述蒙脱土为钠基蒙脱土。而且，所述水为去离子水。如上所述蒙脱土插层纳米复合膜的制备方法，制备步骤如下:⑴溶胶:将蒙脱土均匀地分散在水中，24小时后在高强度超声波的作用下超声10分钟，充分溶解，得混合液；将大豆分离蛋白和卡拉胶按比例混合均匀后再加入混合液中，水浴加热至70 ± I °C，恒温直至形成胶液；⑵消泡:真空抽取胶液中的气泡或在65_70°C恒温水浴锅中静置直至没有气泡；⑶铺膜:取步骤⑵所得的胶液，均匀地铺在玻璃板上；⑷干燥:将步骤⑶所得的玻璃板放在干燥室中，通过40_50°C干燥空气使玻璃板上胶液均匀的排除水分；(5)揭膜:将步骤⑷所得的玻璃板放在室温下1-2小时，然后再揭膜，即得蒙脱土插层纳米复合膜。如上所述蒙脱土插层纳米复合膜在食品包装领域中的应用.本专利技术的优点和积极效果为:1、本专利技术蒙脱土插层纳米复合膜是以大豆分离蛋白、卡拉胶和蒙脱土为主要原料，大豆分离蛋白和卡拉胶充分混合后再插层到蒙脱土中，这样得到的纳米复合膜强度更大、呈乳白色、折叠性能好、可塑性强。2、本专利技术复合膜所 采用的纳米材料是钠基蒙脱土，钠基蒙脱土具有吸水率和膨胀倍数更大、阳离子交换容量更高、水分散性更好、胶质价更高，其胶体悬浮液的触变性、粘度、润滑性、热稳定性等都更好的特点，使得本专利技术复合膜强度更大、断裂延伸率的变化不大，这样的膜不仅折叠性能好而且硬度大。3、本专利技术复合膜所使用的大豆分离蛋白不仅利用了大豆分离蛋白营养丰富的特点，同时也利用了大豆分离蛋白的凝胶性能，使得到纳米复合膜不仅硬度大而且韧性好。4、本专利技术纳米复合膜硬度大、可塑性强，可部分替代塑料产品用于食品包装领域中。【附图说明】图1为本专利技术中钠基(钙基)蒙脱土的立体结构图；图2为本专利技术中加蒙脱土(MMT)与未加蒙脱土的抗拉强度(TS)比较图。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。本专利技术中所使用的原料，如无特殊要求，均为常规的市售产品；本专利技术中所使用的方法，如无特殊说明，均为本领域的常规方法。实施例1一种蒙脱土插层纳米复合膜，其组成成分及重量份数如下:大豆分离蛋白Ig;卡拉胶2g;蒙脱土0.5g甘油0.5 ml；水90ml,,如上所述的蒙脱土插层纳米复合膜的制备方法，制备步骤如下:⑴溶胶:将蒙脱土均匀的分散在去离子水中24小时，后在高强度超声波的作用下超声10分钟，以达到充分溶解，将大豆分离蛋白和卡拉胶按比例混合均匀后再加入水中，水浴加热至70 ± I °C，恒温直至形成胶液；⑵消泡:真空抽取胶液中的气泡或在65°C恒温水浴锅中静置直至没有气泡；⑶铺膜:取一定量的步骤⑵所得的胶液，均匀地铺在玻璃板上；⑷干燥:将步骤⑶所得的玻璃板放在干燥室中，通过50°C的干燥空气使玻璃板上胶液均匀的排除水分。(5)揭膜:将步骤⑷所得的玻璃板放在室温下一小时，然后再揭膜，并放在湿度为50%的恒湿器中保存；实施例2一种蒙脱土插层纳米复合膜，其组成成分及重量份数如下:大豆分离蛋白1.5g;卡拉胶2.5g;蒙脱土0.8g聚乙二醇Iml;水95 ml,,如上所述的蒙脱土插层纳米复合膜的制备方法，制备步骤如下:⑴溶胶:将蒙脱土均匀的分散在去离子水中24小时，后在高强度超声波的作用下超声10分钟，以达到充分溶解，将大豆分离蛋白和卡拉胶按比例混合均匀后再加入水中，水浴加热至70 ± I °C，恒温直至形成胶液；⑵消泡:真空抽取胶液中的气泡或在65 °C恒温水浴锅中静置直至没有气泡；⑶铺膜:用移液枪移取一定量的步骤⑵所得的胶液，均匀地铺在玻璃板上；⑷干燥:将步骤⑶所得的玻璃板放在干燥室中，通过50°C的干燥空气使玻璃板上胶液均匀的排除水分。 (5)揭膜:将步骤⑷所得的玻璃板放在室温下一小时，然后再揭膜，并放在湿度为50%的恒湿器中保存。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒙脱土插层纳米复合膜，其特征在于：其组成成分及重量份数如下：大豆分离蛋白1‑2份；卡拉胶2‑5份；蒙脱土0.2‑1份；增塑剂0.2‑1份；水80‑90份。

【技术特征摘要】
1.一种蒙脱土插层纳米复合膜，其特征在于:其组成成分及重量份数如下: 大豆分离蛋白1-2份；卡拉胶2-5份；蒙脱土 0.2-1份；增塑剂0.2-1份；水80-90份。2.根据权利要求1所述的蒙脱土插层纳米复合膜，其特征在于:所述增塑剂为甘油或聚乙二醇。3.根据权利要求1所述的蒙脱土插层纳米复合膜，其特征在于:所述蒙脱土为钠基蒙脱土。4.根据权利要求1所述的蒙脱土插层纳米复合膜，其特征在于:所述水为去离子水。5.一种如权利要求1至4任一项所述蒙脱土插层纳米复合膜的制备方法，其特征在于:制备步骤如下: ⑴溶胶:将蒙脱土均匀地分散在水中，24小时后在高强...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安军，刘彩红，郑捷，王稳航，滕安国，王跃猛，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12