一种可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及食品包装材料领域，特别涉及一种环境友好的食品包装材料的制备方法。该方法按步骤为：S1.酪蛋白酸钠制备成水溶液，充分水化后，加入相当于酪蛋白酸钠质量10‑40%的甘油和相当于酪蛋白酸钠质量5‑30%的油相，所述油相由可食用油脂与乙酸乙酯混合而成；S2.将S1得到的物料用高速分散机预均质；然后采用高压微射流纳米均质机进行二次均质；S3.将S2得到的物料旋转蒸发，去除乙酸乙酯，干燥得到可食用的环境友好的乳液膜材料。本发明专利技术制备的膜材料安全可食用，并具有较强的水汽阻隔性能和机械性能，在食品包装材料中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品包装材料领域，特别涉及一种环境友好的食品包装材料的制备方法。
技术介绍
在白色污染日益严重的今天，塑料包装材料给我们的生活带来便利的同时，也带来了严重的环境问题，构建生物可降解的食品包装材料逐渐成为热点问题。可食用膜是指以蛋白质、脂质和多糖等天然生物大分子为成膜基质，通过分子间相互作用而形成具有多孔网络结构的薄膜，是塑料薄膜的良好替代品，在食品包装材料中具有广泛的应用前景。与商业塑料包装相比，蛋白质膜材料的阻水性比较差。向蛋白质膜材料中添加疏水的脂质能显著提高膜材料的疏水性，改善膜材料的微结构和表面润湿性，提高阻水性能和机械性能。高压微射流是一种环境友好的物理加工手段。高压微射流的内部由狭窄的Z字形腔体构成，在高压情况下，高速流动的生物大分子溶液不断碰撞腔体，同时受到高速剪切、高频震荡、空穴效应和对流撞击等机械力作用。与高压均质机相比，高压微射流具有更高的能量，能够达到更好的均质效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对蛋白质膜材料机械性能和阻隔性能差、传统高速分散均质制备的乳液膜材料结构不稳定、机械性能差的缺点，提供一种新型的可食用的生物可降解的乳液膜材料的制备方法。该方法选用具有良好功效和口感的酪蛋白酸钠作为膜材料的基质，添加玉米油为水汽阻隔因子，采用高压微射流纳米均质和溶剂蒸发法获得纳米尺度的乳液，制得具有较强水汽阻隔性能和机械性能的膜材料。与现有技术相比，高压微射流和溶剂蒸发法制备的乳液膜材料具有明显的优势和更广阔的应用前景。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，步骤为：S1.酪蛋白酸钠制备成水溶液，充分水化后，加入相当于酪蛋白酸钠质量10-40%的甘油和相当于酪蛋白酸钠质量5-30%的油相，所述油相由可食用油脂与乙酸乙酯混合而成；其中，甘油用于提高膜的延展性能，如果不添加甘油的话，形成的膜容易脆，容易碎；S2. 将S1得到的物料用高速分散机预均质2-5min，转速2000-6000rpm；然后采用高压微射流纳米均质机进行二次均质，条件为5000-12000psi，循环1-3次；S3. 将S2得到的物料旋转蒸发，去除乙酸乙酯，干燥得到可食用的环境友好的乳液膜材料。进一步的，所述酪蛋白酸钠水溶液中酪蛋白酸钠的质量百分比浓度为3~7%。进一步的，所述油相中可食用油脂及乙酸乙酯的质量比为（1~5）：（1~5）。进一步的，所述可食用油脂优选为玉米油。玉米油的油滴有一个向内收敛的作用力，会使得油滴尺寸更小，分布更均匀，最后的膜结构也越致密。进一步的，S3所述旋转蒸发是在50℃条件下旋转蒸发20min。进一步的，S3所述干燥是将物料置于恒温恒湿箱中，恒温恒湿箱的温度为20-40℃，相对湿度为50±5%。优选的，一种可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，步骤为：S1.酪蛋白酸钠制备成质量百分比浓度为5%的水溶液，充分水化后，加入相当于酪蛋白酸钠质量30%的甘油和相当于酪蛋白酸钠质量30%的油相，所述油相由玉米油与乙酸乙酯以2:1的质量比混合而成；S2. 将S1得到的物料用高速分散机预均质2-5min，转速2000-6000rpm；然后采用高压微射流纳米均质机进行二次均质，条件为5000-12000psi，循环1-3次；S3. 将S2得到的物料旋转蒸发，去除乙酸乙酯，干燥得到可食用的环境友好的乳液膜材料。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术选用具有良好功效和口感的酪蛋白酸钠作为膜材料的基质，添加玉米油为水汽阻隔因子，采用高压微射流纳米均质和溶剂蒸发法获得纳米尺度的乳液，制得具有较强水汽阻隔性能和机械性能的膜材料。本专利技术采用高压微射流纳米均质技术制备获得纳米尺度的成膜液，与传统探头式高速均质制备的微米尺度乳液相比，具有更小的粒径，更致密的结构，油相和水相作用力更强，乳液膜的机械性能和水汽阻隔性能有明显改善。本专利技术所制备的可食用的环境友好的乳液膜材料，具有可食用性，可作为食品的内包装材料，具有生物相容性，可以作为生物活性物质的控释载体，具有环境友好性，能够有效降解，减轻对环境的压力。本专利技术解决了蛋白膜材料的亲水性和机械强度弱等应用弱点，还可添加活性物质，提高应用价值。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明，实施例仅是本专利技术的优选实施方式，不是对本专利技术的限定。实施例1第一步 酪蛋白酸钠溶解于水中，配成5%（w/w）的溶液，玉米油溶解在乙酸乙酯中制备成油相，其中，玉米油与乙酸乙酯的比例为5:1（w/w），向酪蛋白酸钠的水溶液中添加30%（w/w酪蛋白酸钠）的油相和30%（w/w酪蛋白酸钠）的甘油；第二步 将步骤一得到的物料通过高压分散机预均质（4000rpm, 2min），然后采用高压微射流（10000psi，2次）均质完全；第三步 利用旋转蒸发设备（50℃，20min）将乙酸乙酯挥发干净，倒入18 cm × 20 cm的有机玻璃板中，置于25℃，相对湿度40%的恒温恒湿箱中成膜48h，制成乳液膜材料。本实施例对该乳液进行了粒度测定，对该膜材料进行了机械性能和水汽透过性能测试。成膜溶液的粒度大小采用纳米粒度及Zata电位分析仪（MasterSizer 2000, Malvern Instruments, UK）测定，膜材料的机械性能通过INSTRON拉伸仪（Instron 5565, Instron corp., USA）测定，水汽阻隔性能使用透湿性测试仪（TYS-T1H，济南兰光机电技术有限公司，中国）测定。测试结果如表1。实施例2第一步 酪蛋白酸钠溶解于水中，配成5%（w/w）的溶液，玉米油溶解在乙酸乙酯中制备成油相，其中，玉米油与乙酸乙酯的比例为2:1（w/w），向酪蛋白酸钠的水溶液中添加30%（w/w酪蛋白酸钠）的油相和30%（w/w酪蛋白酸钠）的甘油；第二步 将步骤一得到的物料通过高压分散机预均质（4000rpm, 2min），然后采用高压微射流（10000psi，2次）均质完全；第三步 利用旋转蒸发设备（50℃，20min）将乙酸乙酯挥发干净，倒入18 cm × 20 cm的有机玻璃板中，置于25℃，相对湿度40%的恒温恒湿箱中成膜48h，制成乳液膜材料。本实施例与实施例1采用同样的方法对该乳液进行了粒度测定，对该膜材料进行了机械性能和水汽透过性能测试。测试结果如表2。实施例3第一步 酪蛋白酸钠溶解于水中，配成5%（w/w）的溶液，玉米油溶解在乙酸乙酯中制备成油相，其中，玉米油与乙酸乙酯的比例为1:1（w/w），向酪蛋白酸钠的水溶液中添加30%（w/w酪蛋白酸钠）的油相和30%（w/w酪蛋白酸钠）的甘油；第二步 将步骤一得到的物料通过高压分散机预均质（4000rpm, 2min），然后采用高压微射流（10000psi，2次）均质完全；第三步 利用旋转蒸发设备（50℃，20min）将乙酸乙酯挥发干净，倒入18 cm × 20 cm的有机玻璃板中，置于25℃，相对湿度40%的恒温恒湿箱中成膜48h，制成乳液膜材料。本实施例与实施例1采用同样的方法对该乳液进行了粒度测定，对该膜材料进行了机械性能和水汽透过性能测试。测试结果如表3。实施例4第一步 酪蛋白酸钠溶解于水中，配成5%（w/w）的溶液，玉米油溶解在乙酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，其特征在于步骤为：S1.酪蛋白酸钠制备成水溶液，充分水化后，加入相当于酪蛋白酸钠质量10‑40%的甘油和相当于酪蛋白酸钠质量5‑30%的油相，所述油相由可食用油脂与乙酸乙酯混合而成；S2. 将S1得到的物料用高速分散机预均质2‑5min，转速2000‑6000rpm；然后采用高压微射流纳米均质机进行二次均质，条件为5000‑12000psi，循环1‑3次；S3. 将S2得到的物料旋转蒸发，去除乙酸乙酯，干燥得到可食用的环境友好的乳液膜材料。

【技术特征摘要】
1.一种可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，其特征在于步骤为：S1.酪蛋白酸钠制备成水溶液，充分水化后，加入相当于酪蛋白酸钠质量10-40%的甘油和相当于酪蛋白酸钠质量5-30%的油相，所述油相由可食用油脂与乙酸乙酯混合而成；S2. 将S1得到的物料用高速分散机预均质2-5min，转速2000-6000rpm；然后采用高压微射流纳米均质机进行二次均质，条件为5000-12000psi，循环1-3次；S3. 将S2得到的物料旋转蒸发，去除乙酸乙酯，干燥得到可食用的环境友好的乳液膜材料。2.根据权利要求1所述的可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，其特征在于：所述酪蛋白酸钠水溶液中酪蛋白酸钠的质量百分比浓度为3~7%。3.根据权利要求4所述的可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，其特征在于：所述油相中可食用油脂及乙酸乙酯的质量比为（1~5）：（1~5）。4.根据权利要求1所述的可食用的环境友好的乳液膜材料的制备方法，其特征在于：所述可...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹艳，尹寿伟，彭永宏，王国莉，吕镇城，
申请(专利权)人：惠州学院，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44