一种用茶渣制作保鲜膜的方法技术

本发明专利技术涉及一种以茶渣为原料，通过碱液提取、漆酶水解、超滤纯化制备低分子量半纤维，并以该纤维素为基础，添加少量塑性剂制备可食性保鲜膜的方法。该方法按照低浓度碱液（0.4-0.5mol/L）溶解茶渣中碱溶性半纤维素，再以通过调节pH值和采用浓度为0.02%～0.1%的漆酶水解溶液中的木质素，通过超滤截留分子量为3000～50000g/mol进行浓缩，采用高浓度（80%～90%）的乙醇沉淀半纤维素，得率在1%~2%之间，并以此半纤维素与木糖醇、山梨醇、甘露醇和甘油等增塑剂制备保鲜膜。该工艺简单，所制保鲜膜具抗机械能力高、抗氧渗透力强、防水阻油、耐高温和易降解等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用茶渣制作保鲜膜的方法
本专利技术涉及一种用茶渣制作保鲜膜的方法，属于食品加工及保鲜

技术介绍
可再生木质纤维素类资源是解决石化资源日益枯竭和环境问题的有效途径之一。半纤维素广泛存在于植物细细胞壁中，是一类由非葡萄糖的糖基聚合而成的碱溶性多糖，主要起到连接纤维素和木质素的作用，占据细胞壁总重的20%～35%。半纤维素结构复杂，糖基单元种类繁多，常见的有D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-甘露糖等，天然植物来源的半纤维素，大量用于制糖工业中原料的生产，如木糖醇、半乳糖等。半纤维素糖单元的结构与组成的多样性，决定了半纤维素的物理和化学属性可塑性，如小麦桔梗中的半纤维素具备良好的粘合性和成膜能力。植物半纤维素是一种可再生、易降解的食用原料，一般具备较好的阻氧、水和大分子自由通行的能力，因此在可使用保鲜膜上存在的巨大的应用前景。茶渣在我国依然当作一种废弃资源处理，每年从茶饮料及速溶茶生产厂家废弃的茶渣达1.6万吨。经过水提取处理后的茶渣，纤维素含量丰富，占茶渣干重的14.55%～23.38%，半纤维素的含量约6%～16%，是获取食用半纤维素的理想原料。茶渣中半纤维素糖单元的组成相对简单，包括葡糖糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、半乳糖醛酸和氨基半乳糖，其中半乳糖、阿拉伯糖和葡糖糖占据糖基总量的82.2%。同其他植物类半纤维一样，茶渣膳食纤维具备较好的持水、持香和隔绝微生物的性能，但单独成膜性较差。现市场上流行的保鲜材料大多数依然是聚乙烯（PE）、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯（PVDC）等塑料制品，除来源于不可降解材料外，在一定的介质条件下，如微波、冰箱、烘烤等还会有化学变化和有害物质向食品中的渗透，从而危害人体健康。蛋白质、多糖、脂肪酸和树脂类等能够通过自身基团或是外援分子间的相互作用而形成具备一定结构和作用的膜，因此，也是可食用材料的主要来源。中国专利公开号：“CN102850562A”公开了一种利用牛奶中干酪素与甘油通过干燥制备可食用和易降解保鲜膜的方法，干酪素成膜工艺简单，保鲜效果较为显著，但是面临干酪素的来源较为有限，价格高昂，成膜延展性较差等问题。中国专利公开号：“CN102850470A“公开了一种利用碱性过氧化氢法从茶渣分离高纯度茶渣半纤维的方法，然而利用H2O2不能较好的出去茶渣中的木质素，须经过较为繁琐的大孔树脂乙醇梯度洗脱除色纯化，此法目的在仅在于从茶渣中制备较高纯度的半纤维素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从茶渣中提取半纤维素，并以其为主要原料制备可食性的食品保鲜膜的方法，以弥补或克服现有技术中的不足之处。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用茶渣制作保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将经过高温水浸提过的茶渣，在100℃～120℃环境下烘干2h，经粉碎，后过200～300目筛，制成茶粉。（2）将步骤（1）所制取的茶粉按照料液质量比为1:15的比例与浓度为0.4mol/L～0.5mol/L的KOH溶液混合，在45℃～50℃提取5h，后过滤，取滤液得到粗纤维素碱溶液；此浓度的KOH提取溶解聚合度偏低的半纤维素，若浓度过高1mol/L，半纤维素聚合度高，成膜能力差，就有点像纤维素和木质素了。（3）将步骤（2）所得到的粗纤维素碱溶液，加入醋酸调节使pH在4.8～5.5之间，后按照V/V为100:1加入质量浓度为0.02%～0.1%的漆酶醋酸溶液，于45℃下保温2h，得到粗半纤维素溶液；由于碱提取除去多酚和水溶性成分的茶渣主要成分为半纤维素、木质素和蛋白质（少量），此步骤中的主要作用是漆酶水解木质素，控制水解程度，并非完全水解。（4）将步骤（3）所得粗半纤维溶液通过卷式超滤滤芯，超滤膜截留分子量为3000～50000g/mol，操作压力为100KPa，得到半纤维素浓缩液；筛选通过前序步骤处理过的一定聚合度的半纤维素和木质素水解成分。（5）将步骤（4）所得半纤维素浓缩液，加入无水乙醇至乙醇浓度为80%～90%，混合均匀，静置12h，后过滤或离心，滤渣即为多支链半纤维素制品。（6）将步骤（5）所得半纤维素制品以0.5mg/ml～2mg/ml的浓度溶解于30%的甘油水溶液，加入质量浓度为5%～30%的可食性增塑剂水溶液，可食性增塑剂水溶液与甘油水溶液的体积比为1:6～1:10，后搅拌30min～45min，并于50℃～60℃进行交联反应。（7）将步骤（6）所得溶液按照0.01g/cm2～0.1g/cm2浇筑于光滑金属磨具之上，在100℃烤制1h即得可食性半纤维素保鲜膜。作为优选，步骤（2）中KOH的浓度为0.4mol/L。作为优选，步骤（3）中漆酶醋酸溶液的质量浓度为0.05%。作为优选，步骤（4）中超滤膜截留分子量为25000g/mol。作为优选，步骤（6）中可食性增塑剂的质量浓度为25%。作为优选，步骤（7）中所得溶液按照0.05g/cm2浇筑于光滑金属磨具之上。作为优选，步骤（6）中所述的可食性增塑剂为木糖醇或山梨醇或甘露醇。浓度较低的碱溶液能够得到支链较多的半纤维素，分子量相对较小，成膜性高，而高浓度的碱会增加直链半纤维素的溶解能力，漆酶将木质素的酚单元氧化成苯氧基而失去交联能力，能降解部分稳定形态的木质素。本专利技术的有益效果为：本产品用漆酶水解木质素并通过超滤和高乙醇浓度沉淀得到的粗茶半纤维素含有一定量低分子水解物，支链较多，具备良好的成膜性、抗氧渗透力和隔阻微生物的能力，加入增塑剂之后，能够提升拉伸应力和防潮能力；通过上述技术方案所制备的可食性半纤维保鲜膜具抗机械能力高、抗氧渗透力强、防水阻油、耐高温和易降解等特点，加工工艺简单。具体实施方式实施例一，包括如下步骤：（1）原料粉碎的步骤，将经过高温水浸提过的茶渣100g，置于烘箱中在110℃环境下烘干2h，经粉碎，后过300目筛，制成茶粉备用。（2）纤维素粗提的步骤，将步骤（1）所制取的茶粉按照料液质量比为1:15的比例与浓度为0.4mol/L的KOH溶液混合，KOH溶液为1500ml，在45℃提取5h，后过滤，取滤液得到粗纤维素碱溶液；此浓度的KOH提取溶解聚合度偏低的半纤维素，若浓度过高1mol/L，半纤维素聚合度高，成膜能力差，就有点像纤维素和木质素了。（3）水解木质素的步骤，将步骤（2）所得到的粗纤维素碱溶液，加入醋酸调节使pH至5，后按照V/V为100:1加入质量浓度为0.05%的漆酶醋酸溶液，漆酶醋酸溶液为15ml，后于45℃中水浴2h，得到粗半纤维素溶液；由于碱提取除去多酚和水溶性成分的茶渣主要成分为半纤维素、木质素和蛋白质（少量），此步骤中的主要作用是漆酶水解木质素，控制水解程度，并非完全水解。（4）分子截留粗提的步骤，将步骤（3）所得粗半纤维溶液通过卷式超滤滤芯，超滤膜截留分子量为25000g/mol，操作压力为100KPa，得到半纤维素浓缩液，约150ml；筛选通过前序步骤处理过的一定聚合度的半纤维素和木质素水解成分。（5）制备多支链半纤维素制品的步骤，将步骤（4）所得半纤维素浓缩液，加入无水乙醇至乙醇体积浓度为85%，混合均匀，静置12h，后过滤或离心，滤渣即为多支链半纤维素制品，约1.8g。（6）制备保鲜膜溶液的步骤，将步骤（5）所得半纤维素制品以1mg/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用茶渣制作保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将经过高温水浸提过的茶渣，在100oC～120 oC环境下烘干2h，经粉碎，后过200～300目筛，制成茶粉；（2）将步骤（1）所制取的茶粉按照料液质量比为1:15的比例与浓度为0.4～0.5mol/L的KOH溶液混合，在45～50oC提取5h，后过滤，取滤液得到粗纤维素碱溶液；（3）将步骤（2）所得到的粗纤维素碱溶液，加入醋酸调节使pH在4.8～5.5之间,按照V/V为100:1与质量浓度为0.02%～0.1%的漆酶醋酸溶液中，于45oC下保温2h，得到粗半纤维素溶液；（4）将步骤（3）所得粗半纤维溶液通过卷式超滤滤芯，超滤膜节流分子量为3000～50000g/mol，操作压力为100Kpa，得到半纤维素浓缩液；（5）将步骤（4）所得半纤维素浓缩液，加入无水乙醇至乙醇浓度为80%～90%，混合均匀，静止12h，后过滤或离心，滤渣即为多支链半纤维素制品；（6）将步骤（5）所得半纤维素制品以0.5‑2mg/ml的浓度溶解于30%的甘油水溶液，加入质量浓度为5%～30%的可食性增塑剂，增塑剂与甘油水溶液的体积比为1:6‑1:10，后搅拌30～45min，并于50～60oC进行交联反应；（7）将步骤（6）所得溶液按照0.01～0.1g/cm2浇筑于光滑金属磨具之上，在100oC烤制1h即得可食性半纤维素保鲜膜。...

【技术特征摘要】
1.一种用茶渣制作保鲜膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将经过高温水浸提过的茶渣，在100℃～120℃环境下烘干2h，经粉碎后过200～300目筛，制成茶粉；（2）将步骤（1）所制取的茶粉按照料液质量比为1:15的比例与浓度为0.4～0.5mol/L的KOH溶液混合，在45℃～50℃提取5h，后过滤，取滤液得到粗纤维素碱溶液；（3）将步骤（2）所得到的粗纤维素碱溶液，加入醋酸调节使pH在4.8～5.5之间,后按照V/V为100:1加入质量浓度为0.02%～0.1%的漆酶醋酸溶液，于45℃下保温2h，得到粗半纤维素溶液；（4）将步骤（3）所得粗半纤维溶液通过卷式超滤滤芯，超滤膜截留分子量为3000g/mol～50000g/mol，操作压力为100KPa，得到半纤维素浓缩液；（5）将步骤（4）所得半纤维素浓缩液，加入无水乙醇至乙醇浓度为80%～90%，混合均匀，静置12h，后过滤或离心，滤渣即为多支链半纤维素制品；（6）将步骤（5）所得半纤维素制品以0.5mg/ml～2mg/ml的浓度溶解于30%的甘油水溶液，加入质量浓度为5%～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维，王国宇，张铁，王伟伟，王斌，李晓军，
申请(专利权)人：杭州艺福堂茶业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33