一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗拉伸卡拉胶‑淀粉共混膜的制备方法，属于生物高分子材料技术领域。将淀粉，甘油，聚乙二醇，改性海泡石混合球磨，得球磨料；将卡拉胶与水混合，静置溶胀后，加热搅拌混合，得卡拉胶液；先将球磨料，卡拉胶液，卡波姆，表面活性剂，改性稻壳纤维，有机硅树脂，贝壳粉，精油，异氰酸酯搅拌混合，接着滴加正硅酸乙酯，接着滴加氨水调节pH，搅拌混合，得成膜液；将成膜液流延成膜后，干燥，揭膜，再经热压，冷却，即得抗拉伸卡拉胶‑淀粉共混膜。本发明专利技术提供的抗拉伸卡拉胶‑淀粉共混膜具有优异的力学性能。

Preparation of a Tensile Carrageenan-Starch Blend Film

【技术实现步骤摘要】
一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法
本专利技术公开了一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法，属于生物高分子材料

技术介绍
多糖可食性膜是指以可食性天然生物大分子物质多糖作为原料，通过添加安全可食的交联剂、增塑剂等物质，运用一定的工序处理之后，分子之间会产生相互作用，然后将膜进行适度的干燥便能形成具有很好的选择透过性和力学性能的薄膜。可食性多糖涂膜保鲜除具有一般可食性膜的特性外，还具备以下特点：能够在一定程度上调节食品表面的气体（乙烯、二氧化碳和氧气等）交换作用，调控果蔬的呼吸作用；具有一定的阻水性，能够保持食品的外观品质，减少食品内外水分的蒸发，达到提高食品商品价值的目的；具有一定的抑菌性，可作为防腐剂的载体，从而防止微生物污染；能够适度减轻表皮的机械损伤等。随着技术的进步和人们对产品储藏期以及产品品质要求的提高、环保意识的增强，以天然生物材料作为原料的可食膜正在越来越受到人们的关注。目前的可食膜已不再局限于由单一成分所制备的膜形式，逐渐发展为由多种生物大分子物质之间相互结合而成的多组分、多功能性质的复合膜，其具有更加优越的膜特性。可食性多糖膜现已广泛应用于食品的包装，主要用于果蔬的保鲜，而果蔬种类繁多，不同果蔬对保鲜条件的要求也不同，只有了解膜及果蔬的特性，选择合适的膜才能获得良好的保鲜效果。卡拉胶是从海洋红藻中提取的一种藻胶，是一种天然的聚多糖。卡拉胶分子是由β-（1→3）-D-半乳糖-4-硫酸基和α-（1→4）-3,6-内醚-D-半乳糖形成的交替共聚物，具有优良的热可逆凝胶性、无毒、亲水、稳定分散以及较好的成膜性等，在食品、药品、日用化工和包装等领域有广泛应用。近年来将卡拉胶作为可食性包装膜材料，取代传统的塑料，成为食品包装领域的新趋势。由于卡拉胶膜的强度低，耐水性、热稳定性差，因此通常需要将卡拉胶与其它可食性材料（如魔芋葡甘聚糖）共混的方法制备卡拉胶包装膜。为拓宽可食性包装膜材料的开发范围，有研究者采用溶液共混法制备不同淀粉含量的卡拉胶/淀粉共混膜，并对共混膜的耐水性、抗拉强度、透光率、热稳定性等进行了研究。目前传统的卡拉胶膜还存在力学性能不佳的问题，因此还需对其进行进一步研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统卡拉胶膜力学性能不佳的问题，提供了一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）按重量份数计，将20～30份淀粉，10～20份甘油，3～5份聚乙二醇，2～3份改性海泡石混合球磨，得球磨料；（2）将卡拉胶与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌混合，得卡拉胶液；（3）按重量份数计，依次取20～30份球磨料，20～30份卡拉胶液，3～5份卡波姆，8～10份表面活性剂，10～20份改性稻壳纤维，8～10份有机硅树脂，5～8份正硅酸乙酯，2～3份贝壳粉，2～3份精油，2～3份异氰酸酯，先将球磨料，卡拉胶液，卡波姆，表面活性剂，改性稻壳纤维，有机硅树脂，贝壳粉，精油，异氰酸酯搅拌混合，接着滴加正硅酸乙酯，接着滴加氨水调节pH，搅拌混合，得成膜液；（4）将成膜液流延成膜后，干燥，揭膜，再经热压，冷却，即得抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜。步骤（1）所述淀粉为玉米淀粉，大豆淀粉，糯米淀粉或马铃薯淀粉中的任意一种。步骤（1）所述改性海泡石的制备过程为：将海泡石粉碎，过100目的筛，焙烧，得预处理海泡石，将预处理海泡石与盐酸按质量比1：20～1：30加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得改性海泡石。步骤（3）所述卡波姆为卡波姆934，卡波姆970或卡波姆971中的任意一种。步骤（3）所述表面活性剂为吐温-20，辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚中任意一种。步骤（3）所述改性稻壳纤维的制备方法为：将稻壳纤维粉碎，过120目的筛，得细化稻壳粉，按重量份数计，将20～30份细化稻壳粉，2～3份沼液，2～3份葡萄糖溶液，30～50份水混合发酵，过滤，冷冻，球磨，过260目的筛，即得改性稻壳纤维。步骤（3）所述有机硅树脂为聚甲基有机硅树脂，聚乙基有机硅树脂或聚芳基有机硅树脂中任意一种。步骤（3）所述贝壳粉为蛤蜊壳粉，沙蛤粉，或蚌壳粉中的任意一种。步骤（3）所述精油为柠檬精油，红柑精油或甜橙精油中任意一种。步骤（3）所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯或三甲基己烷二异氰酸酯中的任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过添加改性稻壳纤维和卡波姆，首先，在制备过程中，稻壳纤维经过发酵，利用微生物产生的酶分解稻壳纤维中的部分有机质，使得纤维间的空隙增大，有利于水分进入，在冷冻过程中，纤维空隙之间的水以及纤维细胞内的水结成冰，再经过球磨研磨，使得冰晶受到压力作用而破裂，使得纤维分离成微纳米级的纤维晶须，在使用过程中，由于微纳米级的纤维晶须表面含有大量的活性基团，能够与卡波姆表面的羧基形成氢键结合，使得卡波姆能够良好的附着在晶须表面，接着通过滴加氨水调节pH，卡波姆被中和后使得羧基离子化，由于同种电荷相互排斥，一方面，有效避免了改性稻壳纤维团聚，使得改性稻壳纤维能够良好的分散在体系中，基体受到外力能够均匀分散在体系中的，从而使得体系的力学性能得到提升，另一方面，卡波姆被中和后使羧基离子化后，由于负电荷的排斥作用，使得分子链弥散伸展，使得卡波姆能够更好的与卡波姆、淀粉大分子长链发生缠结，使得改性稻壳纤维与基体间的界面结合强度得到进一步的提升，从而进一步提升了体系的力学性能；（2）本专利技术通过添加改性海泡石和卡波姆，在使用过程中，改性海泡石能够分散在水中，形成微纳米级的海泡石纤维束，海泡石能够附着在海泡石纤维束表面，接着通过滴加氨水调节pH，卡波姆被中和后使得羧基离子化，使得海泡石表面带负电荷，由于同种电荷相互排斥，有效避免了海泡石纤维束团聚，使得海泡石纤维束能够良好的分散在体系中，从而使得体系的力学性能得到进一步的提升。具体实施方式将海泡石置于球磨机中球磨粉碎，过100目的筛，得细化海泡石，接着将细化海泡石置于马弗炉中，于温度为650～750℃条件下，焙烧2～3h后，随炉降至室温，得预处理海泡石，将预处理海泡石与质量分数为20～30%的盐酸按质量比1：20～1：30置于1号烧杯中，接着将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60～70℃，转速为400～600r/min条件下，加热搅拌反应1～2h，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得滤渣，接着用质量分数为20～30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性，随后将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得改性海泡石；将稻壳纤维置于粉碎机中粉碎，过120目的筛，得细化稻壳粉，按重量份数计，将20～30份细化稻壳粉，2～3份沼液，2～3份质量分数为0.3～0.5%的葡萄糖溶液，30～50份水置于发酵釜中，于温度为30～35℃，转速为100～200r/min条件下，混合发酵3～5天，得发酵混合液，再将发酵混合液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于液氮中冷冻，得冷冻块，再将冷冻块置于球磨机中球磨，过260目的筛，即得改性稻壳纤维；按重量份数计，将20～30份淀粉，10～20份甘油，3～5份聚乙二醇，2～3份改性海泡石置于球磨机中混合球磨40～60min，得球磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗拉伸卡拉胶‑淀粉共混膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将20～30份淀粉，10～20份甘油，3～5份聚乙二醇，2～3份改性海泡石混合球磨，得球磨料；（2）将卡拉胶与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌混合，得卡拉胶液；（3）按重量份数计，依次取20～30份球磨料，20～30份卡拉胶液，3～5份卡波姆，8～10份表面活性剂，10～20份改性稻壳纤维，8～10份有机硅树脂，5～8份正硅酸乙酯，2～3份贝壳粉，2～3份精油，2～3份异氰酸酯，先将球磨料，卡拉胶液，卡波姆，表面活性剂，改性稻壳纤维，有机硅树脂，贝壳粉，精油，异氰酸酯搅拌混合，接着滴加正硅酸乙酯，接着滴加氨水调节pH，搅拌混合，得成膜液；（4）将成膜液流延成膜后，干燥，揭膜，再经热压，冷却，即得抗拉伸卡拉胶‑淀粉共混膜。

【技术特征摘要】
1.一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：（1）按重量份数计，将20～30份淀粉，10～20份甘油，3～5份聚乙二醇，2～3份改性海泡石混合球磨，得球磨料；（2）将卡拉胶与水按质量比1：50～1：100混合，静置溶胀后，加热搅拌混合，得卡拉胶液；（3）按重量份数计，依次取20～30份球磨料，20～30份卡拉胶液，3～5份卡波姆，8～10份表面活性剂，10～20份改性稻壳纤维，8～10份有机硅树脂，5～8份正硅酸乙酯，2～3份贝壳粉，2～3份精油，2～3份异氰酸酯，先将球磨料，卡拉胶液，卡波姆，表面活性剂，改性稻壳纤维，有机硅树脂，贝壳粉，精油，异氰酸酯搅拌混合，接着滴加正硅酸乙酯，接着滴加氨水调节pH，搅拌混合，得成膜液；（4）将成膜液流延成膜后，干燥，揭膜，再经热压，冷却，即得抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜。2.根据权利要求1所述一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述淀粉为玉米淀粉，大豆淀粉，糯米淀粉或马铃薯淀粉中的任意一种。3.根据权利要求1所述一种抗拉伸卡拉胶-淀粉共混膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述改性海泡石的制备过程为：将海泡石粉碎，过100目的筛，焙烧，得预处理海泡石，将预处理海泡石与盐酸按质量比1：20～1：30加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得改性海泡石。4.根据权利要求1所述一种抗拉伸卡拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全峰，
申请(专利权)人：李全峰，
类型：发明
国别省市：广西,45