一种可食性蛋清蛋白纳米膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可食性蛋清蛋白纳米膜的制备方法，属于食品包装技术领域。本发明专利技术方法是通过6-8％的蛋清蛋白溶液并充分搅拌，加入2-5％甘油混匀，然后调节pH 10-12，水浴加热0.5-2.5h，再离心、过滤去除不溶物和气泡得到膜溶液，在40-100MPa条件下进行高压均质，然后倒入平置容器中，在烘箱中干燥，干燥后放入相对湿度60-80％的环境中平衡，平衡后撕膜。按本发明专利技术方法得到的纳米膜，其抗拉强度在5MPa左右，伸长率可达100％以上，水蒸气透过系数最低可达0.29g.mm/h·m2·kpa且具有一定的抗菌效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可食性蛋清蛋白纳米膜的制备方法，属于食品包装

技术介绍
塑料包装的难以降解给环境带来了严重的白色污染问题，因而可食性包装材料应运而生，可食用膜是一种以天然高分子聚合物(蛋白质、多糖、脂类等)为原料，在添加增塑剂的情况下，通过分子间作用力形成的具有一定机械强度和阻隔能力的膜。蛋白膜普遍存在机械性能和阻水能力差的问题。有文献报道通过蛋清蛋黄复配，以期改善蛋白膜的机械性能和阻水能力，但是效果并不理想；另外近年来有研究报道通过蛋清蛋白与木糖美拉德反应对蛋清蛋白进行糖基化改性，用其反应产物做膜，但其伸长率最大在30％左右，且抗拉强度也仅有2MPa左右，并没有太大的改善。目前来看，对于蛋清蛋白膜的研究还比较少。
技术实现思路
为了解决上述问题，本方法提供了一种可食性蛋清蛋白纳米膜的制备方法。本专利技术方法以蛋清蛋白制备膜溶液，将膜溶液进行均质处理。均质处理可能使得蛋白质分子展开，基团暴露，有利于凝胶网络结构的形成，且均质处理之后膜溶液的粒径变小，处于纳米级，所形成的网络结构更加致密，可以有效提高膜的机械性能和阻水能力。另外在膜溶液中加入疏水性油脂，通过均质处理，使其成为稳定的纳米乳液，所成膜可以有效阻止水分的透过。本专利技术的制备方法，包括：配置6-8％(w/w)的蛋清蛋白溶液并充分搅拌，加入3-5％(v/v)甘油混匀，然后调节pH10-12，水浴加热0.5-2.5h，冷却后加入2-5％(v/v)的植物油预均质，然后在40-100MPa条件下进行高压均质，得到体系稳定的乳液(膜溶液)，然后倒入平置容器中，在烘箱中干燥，干燥后放入相对湿度60-80％的环境中平衡，平衡后撕膜。在本专利技术的一种实施方式中，所述蛋清蛋白溶液为7％。在本专利技术的一种实施方式中，所述水浴加热是在40-80℃下进行，优选60℃。在本专利技术的一种实施方式中，所述水浴时间优选为0.5-1.5h。在本专利技术的一种实施方式中，所述预均质是在高速分散机8000rpm-12000rpm转速下预均质1-3min。优选10000rpm-12000rpm。在本专利技术的一种实施方式中，所述平置容器中膜溶液倒入后溶液厚度3-10mm。在本专利技术的一种实施方式中，所述膜溶液是取10mL膜溶液倒入直径9cm的圆底平置容器中制膜。在本专利技术的一种实施方式中，所述干燥是在40-80℃烘箱中干燥2-6h。优选60℃烘箱中干燥2-5h。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法得到的膜的膜厚度为0.05-0.15mm。在本专利技术的一种实施方式中，所述平衡是平衡24h。本专利技术的有益效果：(1)与普通蛋清蛋白膜相比，本专利技术制备得到的膜，其机械强度和阻水能力得到显著提升；其抗拉强度在5MPa左右，伸长率可达100％，水蒸气透过系数最低可达0.29g.mm/h·m2·kpa；与其他蛋白膜相比，蛋清蛋白本身含有溶菌酶，具有一定的抗菌效果。(2)在蛋清蛋白膜溶液中加入2％-5％植物油，植物油本身具有很强的疏水性，可以有效提高膜的阻水能力。(3)本专利技术使用的原料蛋清蛋白，廉价易得，具有较高的营养价值，且含有人体所必需的8种氨基酸；蛋清蛋白中卵白蛋白含有1个二硫键与4个自由巯基，卵转铁蛋白有15个二硫键，卵类黏蛋白有9个二硫键，溶菌酶含4个二硫键，丰富的二硫键和巯基为蛋清蛋白成膜提供了丰富的键能，同时蛋清蛋白良好的凝胶性为蛋清蛋白的成膜性提供了基础。具体实施方式(1)水溶性蛋白膜厚度的测定在膜上随机取5个点，用螺旋测微器测量膜的厚度，取其平均值，精确至0.001mm。(2)水溶性蛋白膜机械性能的测定将膜裁成2cm×6cm的规格，用夹具固定好，在物性测试仪上做拉伸试验，夹具间的距离设定为30mm。根据膜断裂时的最大拉力和断裂时夹具间的距离计算膜的抗拉强度(TS)和断裂伸长率(E)。公式如下：TS＝F/(a*b)式中TS为抗拉强度，MPa；F为最大拉力，N；a为试样的宽度，mm；b为试样的厚度，mm。E＝(L-L0)/L0*100％式中E为断裂伸长率，％；L0为试样的原始标线间的距离，mm；L为试样断裂时距离标线间的距离，mm。(3)水蒸气透过速率和透湿性系数测定选择光滑、均匀和平整的膜，用于密封装有变色硅胶的瓶口，称重，再放在相对湿度为70±3％的环境下，每隔一个周期时间称重。根据以下公式计算膜的水蒸气透过速率(J)和透湿性系数(WVP)。水蒸气透过速率公式如下：J＝C/A式中：J为单位面积水蒸气透过速率，g/h·m2；C为透湿杯重-时间关系曲线的斜率，g/h；A为透湿杯的有效面积，cm2。膜的透湿系数公式如下：WVP＝C*X/(A*ΔP)式中：WVP透湿系数，g·mm/m2·h·kPa；X膜厚，mm；ΔP膜两侧水蒸气压差。膜两侧的水分湿度梯度为RH＝75％，25℃时水蒸气的饱和蒸汽压为3.1684kPa，相对湿度为75％的水蒸气压为3.1684×0.75＝2.3763kPa，故膜两侧的水蒸气压差为2.3763kPa。实施例1：蛋清蛋白纳米膜的制备配制6％浓度的蛋清蛋白溶液于振荡器上充分搅拌溶解，加入5％的甘油并混匀，调节pH至11.5左右，水浴循环加热1.5h，待冷却至室温后加入2％(V/V)的植物油经高速分散机10000rpm转速下预均质1min后，在60MPa的条件下进行高压均质，得到体系稳定的乳液，每个平板倒入10mL膜溶液，将其置于60℃烘箱中干燥2h，干燥后放入相对湿度为60％的环境中平衡24h揭膜备用。实施例2：蛋清蛋白纳米膜的制备配制7％浓度的蛋清蛋白溶液于振荡器上充分搅拌溶解，加入4％的甘油并混匀，调节pH至10左右，水浴循环加热1.5h，待冷却至室温后加入5％(V/V)的植物油经高速分散机12000rpm转速下预均质1min后，,在100MPa的条件下进行高压均质，得到体系稳定的乳液，每个平板倒入10mL膜溶液，将其置于60℃烘箱中干燥4h，干燥后放入相对湿度为70％的环境中平衡24h揭膜备用。实施例3：蛋清蛋白纳米膜的制备配制7％浓度的蛋清蛋白溶液于振荡器上充分搅拌溶解，加入5％的甘油并混匀，调节phH至11.5左右，水浴循环加热1.5h，待冷却至室温后加入2％(V/V)的植物油经高速分散机12000rpm转速下预均质3min后，预均质后在40MPa的条件下进行高压均质，得到体系稳定的乳液，每个平板倒入10mL膜溶液，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可食性蛋清蛋白纳米膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：配置6‑8％的蛋清蛋白溶液并充分搅拌，加入3‑5％甘油混匀，然后调节pH 10‑12，水浴加热0.5‑2.5h，冷却后加入2‑5％v/v的植物油预均质，然后在40‑100MPa条件下进行高压均质，然后倒入平置容器中，在烘箱中干燥，干燥后放入相对湿度60‑80％的环境中平衡，平衡后撕膜。

【技术特征摘要】
1.一种可食性蛋清蛋白纳米膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：配置6-8％的蛋清蛋白溶液并充分搅拌，加入3-5％甘油混匀，然后调节pH10-12，水浴加热0.5-2.5h，冷却后加入2-5％v/v的植物油预均质，然后在40-100MPa条件下进行高压均质，然后倒入平置容器中，在烘箱中干燥，干燥后放入相对湿度60-80％的环境中平衡，平衡后撕膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预均质是在高速分散机8000rpm-12000rpm转速下预均质1-3min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水浴时间为1.5h。
4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨严俊，苏宇杰，彭宁，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32