一种阻水阻氧可食用膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻水阻氧可食用膜的制备方法，该方法分别在醋酸溶液中加入相当于醋酸溶液质量的0.5‐‐2.0％和0.03‐0.06％的壳聚糖，充分水化，得到第一壳聚糖醋酸溶液和第二壳聚糖醋酸溶液；在乙醇溶液中加入玉米醇溶蛋白，充分溶化，得玉米醇溶蛋白乙醇溶液；将第二壳聚糖醋酸溶液加入到玉米醇溶蛋白乙醇溶液中，得到的物料水浴旋蒸至原来质量的40％～80％，离心，取上清液；将玉米油加入上清液中，剪切均质，制备成皮克林乳液；将皮克林乳液加入第一壳聚糖醋酸溶液中，并加入甘油，超声处理，干燥；得到阻水阻氧膜材料。本发明专利技术所得材料阻隔氧气能力较壳聚糖膜有极大提升，阻隔水汽能力也有较大的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种阻水阻氧可食用膜的制备方法
本专利技术涉及了一种可食用膜材料，特别是涉及一种阻水阻氧可食用膜材料的制备方法。技术背景在最近几年，绿色包装成为了产品研发和实验室研究的热点。由于蛋白质和多糖分子内、分子间的氢键，因此形成的膜具有良好的机械性能和阻气性能(氧气、氮、二氧化碳)但是水分子很容易就打开氢键，从而在多糖或蛋白质的三维结构中通过，所以阻水性能较差。相反地，疏水的油脂能较好地阻水，但结构性能较差。将蛋白质或多糖胶体的良好结构性能与油脂的阻水性能结合的油脂与蛋白质、多糖的复合膜有着广泛的研究。要充分利用油脂的阻水性能，可将油脂形成乳液，进而与蛋白质或多糖形成水胶体，干燥蒸发水分形成薄膜。尽管乳液复合膜相对于多层组合膜阻水性能较差，但是其机械性能较好，并且方法简单，能一步成膜。由于乳液膜可以在室温中干燥，乳液膜可以应用于一些食物和水果的可食用包装上，达到延长保质期的目的。基于层压技术的多层油膜，会出现油膜移动或者分层，而在乳液膜中油滴由于乳化的作用固定在基质上，不会出现分层。经典的乳液膜中，油滴颗粒是分散在多糖或者蛋白质的连续相基质中，由于与水分子在亲水体系中较油相中有较快的移动速度，所以油脂颗粒增加水分子在乳液膜的移动路程。油脂的含量以及优质颗粒的大小会影响最终乳液膜的阻水性能。有研究表明，通过增加油脂的含量和降低油滴的直径可以加强乳液膜对水汽的迂回效应。但是随着油脂的增加，乳液膜的机械性能会降低。壳聚糖是天然多糖高分子，是甲壳素的N‐脱乙酰基的产物。可溶于有机酸，具有天然的无毒性、生物相容性和生物降解性，并且有广谱的抑菌活性。同时，在常温酸性的水溶液中能形成较黏稠的溶胶，壳聚糖分子间交联成氢键，具有良好的成膜特性。但多糖膜不具有的良好的阻水阻氧性能。
技术实现思路
本专利技术目的在于，针对多糖膜不具有的良好的阻水阻氧性能的缺点，提供的了一种既阻水、阻氧气，综合性能较好的阻水阻氧可食用膜材料的制备方法。本专利技术采用来源非常丰富，天然生物可降解高分子材料壳聚糖作为膜基质，先利用玉米醇溶蛋白与壳聚糖成型纳米级的颗粒，从而与玉米油形成皮克林乳液，最后与壳聚糖溶液混合，通过制备结构稳定的皮克林乳液，分散在壳聚糖膜的三维结构中，形成一种阻水阻氧可食用乳液膜。本专利技术目的通过以下的技术方案来实现。一种阻水阻氧可食用膜的制备方法，包括以下步骤：1)分别在醋酸溶液中加入相当于醋酸溶液质量的0.5‐2.0％和0.03‐0.06％的壳聚糖，充分水化，得到第一壳聚糖醋酸溶液和第二壳聚糖醋酸溶液；2)在乙醇溶液中加入玉米醇溶蛋白，充分溶化，得玉米醇溶蛋白乙醇溶液；3)将第二壳聚糖醋酸溶液加入到玉米醇溶蛋白乙醇溶液中，控制加入的玉米醇溶蛋白乙醇溶液为壳聚糖醋酸溶液体积的50％～200％，充分剪切均质；4)将步骤3)得到的物料水浴旋蒸至原来质量的40％～80％，离心，取上清液；5)将玉米油加入所述上清液中，剪切均质，所述玉米油的体积为上清液体积的50％～200％，制备成皮克林乳液；6)将所述皮克林乳液加入第一壳聚糖醋酸溶液中，并加入相当于第一壳聚糖醋酸溶液中壳聚糖质量10％～40％的甘油，200W～800W功率超声0.5min～5min；7)将步骤6)得到的物料干燥，得到阻水阻氧膜材料。为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述剪切均质的转速为10000r/min～30000r/min。所述干燥为将物料置于恒温恒湿箱中，恒温恒湿箱温度为20℃～40℃，相对湿度为35％‐40％。所述离心的转速为1000r/min～5000r/min。所述步骤2)乙醇溶液的质量浓度为60～80％；所述步骤2)玉米醇溶蛋白的用量为乙醇溶液质量的1.0％～10％。所述的皮克林乳液为第一壳聚糖醋酸溶液中壳聚糖质量的5％‐100％。本专利技术与现有的技术相比较，具有以下优点与有益效果。一是原材料是天然的，制备纳米颗粒所用到的壳聚糖与玉米醇溶蛋白，制备乳液时所用玉米油都是无毒害，具有良好生物相容性的物质，而且在制备膜的试剂包括醋酸溶液以及乙醇溶液大部分挥发，极少残留，对人体没有危害。二是具有良好的阻隔性能既阻水汽又阻氧气，食物的变质主要是由于有害微生物的过量繁殖，食物的水分活度以及食物与包装膜之环境的氧气对微生物的生长具有决定性的作用，因此阻隔外界环境的水与氧气透过包装膜进入食物内部可以抑制微生物的生长，但是一般的多层压油膜只是提高阻隔氧气或者水汽其中一种，本专利技术的乳液膜既阻水又阻氧气乳液膜材料，可以有效地延长食品的保质期。三是具有较好的延伸性能，本专利技术所用到的玉米油既是作为乳液的主要成分，又是一种塑化剂，因此添加玉米油可以增加膜的延伸性。四是本专利技术乳液膜中的乳液形成的机理独特，具有创新性，国内外少有报道，一般的乳液膜基质蛋白质或者多糖是作为连续相与油脂发生乳化作用，起到避免油滴絮凝，分层稳定油滴作用，油脂与膜基质的乳化和混合是同步进行的；而本专利技术的壳聚糖只是提供膜基质三维结构，没有起到乳化作用，先制备乳液再与膜基质壳聚糖混合制备稳定的乳液膜，因此本专利技术的乳液膜有传统的乳液膜所不具有的包封脂溶性活性物质的能力。本专利技术可以解决肉类、乳制品类等食物，在运输以及货架放存时，避免水汽以及氧气透过包装膜进入食物内部，从而减少微生物生长，延长食物的保质期。同时也可以解决聚乙烯等塑料薄膜不可降解性和环境的危害问题，部分分取代现有的塑料制品，具有很高的社会效应。另外，本专利技术油滴在膜基质稳定机理独特，具有创新性，为同类乳液膜开发以及在利用油滴输送脂溶性活性物质等研究，提供了一种新的思。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的实施例不构成对比本专利技术要求保护范围的限定。下面实施例对盖膜材料进行了透氧测试、透水汽测试以及机械性能测试。其中，透氧测试是GB1038-2000标准采用VAC-V1Y压差法气体渗透仪测定。透水汽测试是GB/T16928标准采用TSY-Y1H透湿仪。机械性能测试是ASTMD638-91标准采用质构分析仪TA-XT2i测定。实施例1第一步制备醋酸质量浓度为1％的醋酸溶液，将相当于醋酸溶液质量的1％和0.05％的壳聚糖分别加入醋酸溶液，充分水化，分别得到第一壳聚糖醋酸溶液和第二壳聚糖醋酸溶液。加入相当于醋酸溶液质量的1％壳聚糖的醋酸溶液是作为膜基质，为第一聚糖醋酸溶液；加入相当于醋酸溶液质量的0.05％壳聚糖的醋酸溶液是用于制备皮克林乳液，为第二聚糖醋酸溶液。第二步制备乙醇质量浓度为70％的乙醇溶液，将相当于乙醇溶液质量2.5％的玉米醇溶蛋白加入乙醇溶液中，充分溶化，得玉米醇溶蛋白乙醇溶液。第三步取相当于第二壳聚糖醋酸溶液体积100％的玉米醇溶蛋白乙醇溶液，加入第一步第一壳聚糖醋酸溶液中，充分剪切均质。剪切均质的转速为6000r/min。第四步将第三步得到的物料水浴旋蒸至原来质量的60％，2000r/min转速离心，取上清液。第五步取相当于第四步得到的物料体积100％的玉米油加入第四步得到的物料中剪切均质，优选剪切均质的转速为20050r/min，制备成皮克林乳液。第六步取相当于第一壳聚糖醋酸溶液种的壳聚糖质量60％第五步得到的皮克林乳液，加入第一步的第一壳聚糖醋酸溶液中，并加入相当于第一壳聚糖醋酸溶液中壳聚糖质量20％的甘油，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻水阻氧可食用膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别在醋酸溶液中加入相当于醋酸溶液质量的0.5‐‐2.0％和0.03‐0.06％的壳聚糖，充分水化，得到第一壳聚糖醋酸溶液和第二壳聚糖醋酸溶液；2)在乙醇溶液中加入玉米醇溶蛋白，充分溶化，得玉米醇溶蛋白乙醇溶液；3)将第二壳聚糖醋酸溶液加入到玉米醇溶蛋白乙醇溶液中，控制加入的玉米醇溶蛋白乙醇溶液为壳聚糖醋酸溶液体积的50％～200％，充分剪切均质；4)将步骤3)得到的物料水浴旋蒸至原来质量的40％～80％，离心，取上清液；5)将玉米油加入所述上清液中，剪切均质，所述玉米油的体积为上清液体积的50％～200％，制备成皮克林乳液；6)将所述皮克林乳液加入第一壳聚糖醋酸溶液中，并加入相当于第一壳聚糖醋酸溶液中壳聚糖质量10％～40％的甘油，200w～800w功率超声0.5min～5min；7)将步骤6)得到的物料干燥，得到阻水阻氧膜材料。

【技术特征摘要】
1.一种阻水阻氧可食用膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别在醋酸溶液中加入相当于醋酸溶液质量的0.5‐2.0％和0.03‐0.06％的壳聚糖，充分水化，得到第一壳聚糖醋酸溶液和第二壳聚糖醋酸溶液；2)在乙醇溶液中加入玉米醇溶蛋白，充分溶化，得玉米醇溶蛋白乙醇溶液；3)将第二壳聚糖醋酸溶液加入到玉米醇溶蛋白乙醇溶液中，控制加入的玉米醇溶蛋白乙醇溶液为壳聚糖醋酸溶液体积的50％～200％，充分剪切均质；4)将步骤3)得到的物料水浴旋蒸至原来质量的40％～80％，离心，取上清液；5)将玉米油加入所述上清液中，剪切均质，所述玉米油的体积为上清液体积的50％～200％，制备成皮克林乳液；6)将所述皮克林乳液加入第一壳聚糖醋酸溶液中，并加入相当于第一壳聚糖醋酸溶液中壳聚糖质量10％～40％的甘油，200...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹寿伟，石伟健，唐传核，杨晓泉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44