可食用膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可食用膜材料及其制备方法，所述可食用膜材料的原料组成包括：１５～３０重量份的淀粉类材料、３０～５０重量份的壳聚糖类材料、１～１０重量份的海藻酸钠，该膜材料是通过向上述原料的乳酸体系中加入碳酸钙至胶体溶液的ｐＨ≥６后经制膜而得到的。本发明专利技术的膜材料制作工艺简单、成本较低，并具有良好的机械性能，且该膜材料不添加人工合成防腐剂，可食用，作为食品包装材料安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，具体是指一种具有良好 安全性、可作为用于食品内层包装或即食食品包装的可食用膜材料及其制备 方法。
技术介绍
传统的食品包装材料(包括食品袋、食品隔离膜等)大多釆用聚丙烯、 聚乙烯等化工产品，这些材料虽然加工方便、价格低廉，但是存在不能生物 降解的问题——尤其是一些小的包装废弃物，只能被作为生活垃圾而处理， 因此这类材料的广泛应用可以说在一定范围加剧了 "白色污染"问题。针对食品包装材料的特殊性，研究开发真正安全、可降解的包装材料的 进展己经有很多相关报道。其中的一类可降解包装材料为可食用包装材料。 由于可食用包装材料具有无毒、可食用的特点，即使不食用而丢弃也会自动 降解，对环境不会造成污染，如果需要，还可兼具营养性、风味性等特点， 因此，可食用包装材料的研究制备逐渐引起了业内的关注。为了满足人体安 全性和环境友好性，已经公开的可食用材料主要是以蛋白质、脂肪、多糖类 或其混合物等可以食用的原料为基料加工制成的，通常是类似包装纸一样的膜材料。例如，CN1743379A公开了一种主要利用大豆分离蛋白和明胶制备得 到的可食性包装膜；CN1174039C公开了一种以马铃薯淀粉为主要原料、添加 增稠剂和增塑剂后制作得到的复合食品包装膜；CN1166724C公开了一种主要 由魔芋精粉、褐藻酸盐、增塑剂、固化剂等交联固化得到的有营养可食用的 食品包装膜；CN1781978A公开了一种由葡甘聚糖酯化改性产物、壳聚糖、P-环状糊精、黄原胶和卡拉胶等制成的可食性耐水耐高温复合凝胶抗菌膜，可用于果蔬保鲜防腐；CN1256370C公开了一种壳聚糖包装膜的制备方法，其是 利用50%脱乙酰度壳聚糖的水溶解性能制作得到的一种水溶性的中性膜，可作 为商品内衬膜或包装膜使用。研制可食用包装材料，考虑安全性和可降解性的前提是，所制备的材料 应具有作为包装材料(包括隔离膜)所具有的基本性能，例如膜材料在抗拉 伸等方面的性质。基于这样的考虑，目前的技术公开中都记载了对原料及制 备方法的特殊要求，这些因素导致较高的生产成本，以及依赖较多的化学添 加剂来获得或改善产品的性质。例如CN1743379A、 CN1781978A、 CN1256370C 等中公开的技术是采用具有特定性质的蛋白质或壳聚糖等为主要原料，原料 价格偏高；也有的技术(例如CN1166724C中公开的技术等)在原料成本相对 较高的同时，制备方法还比较复杂，也导致产品的成本升高(在方便面调料 或面饼隔离中采用高成本的包装材料，显然是不现实的)。此外，专利技术人的 研究还发现，如果采用价格相对较低的淀粉为主要原料(例如CN1174039C中 公开的技术)，制作得到的包装膜将比较脆容易碎裂，机械性能较差，尽管 成本低，却难以满足使用要求。总之，目前的可食用包装材料的一些固有性 质(包括阻温、阻气、防水、防脂、防虫、防腐、抗氧化、抗褐变等性能) 与传统的合成高分子材料相比具有种种局限性，提高产品的性能需要对原料 进行特殊筛选以及对制备方法进行严格控制。基于上述原因，目前的可食用包装材料仍处于实验开发阶段，并没有在 食品包装市场得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题是针对上述现有技术中的可食用包装材 料价格偏高、或制作工艺复杂的状况，提供一种成本相对较低、制作工艺简 单且不添加人工合成防腐剂的可食用包装材料及其制备方法，利于该类材料 在食品包装领域的推广应用。首先，本专利技术提供了一种可食用包装材料，其产品形式主要为"膜"， 即，本专利技术提供的主要是一种可食用膜材料，其原料组成包括15 30重量份的淀粉类材料、30 50重量份的壳聚糖类材料、1 10重量份的海藻酸钠， 所述膜材料是通过向上述原料的乳酸体系中加入碳酸钙至胶体溶液的pH》6 后经制膜而得到的。本专利技术同时提供了制备所述可食用膜材料的方法，该方法包括步骤 配制含有淀粉类材料、壳聚糖类材料和海藻酸钠的乳酸体系； 搅拌同时向该乳酸体系中添加碳酸钙，制成pH》6的胶体溶液； 利用该胶体溶液制膜。本专利技术的可食用膜材料的主要原料选择淀粉与壳聚糖的结合，并辅以海藻酸钠等辅料，三种多糖的单元结构如下海藻酸钠本专利技术提供的可食用膜材料来自淀粉、壳聚糖、海藻酸钠等几种多糖(本 专利技术中将这些多糖定义为原料)按照特定比例组合在一起的结果，所以实际 上是一种可食用的多糖产品。可以理解，这几种多糖由于单体结构的相似而 有很好的相容性，得到的膜材料弥补了以淀粉为主要原料的脆性和以壳聚糖 为主要原料的高成本。并且，本专利技术的膜材料中的壳聚糖具有抑菌效果，可保证最终产品在不添加人工合成防腐剂的体系下具有良好的防腐和抑菌效 果。本专利技术的另一个特点是用于制膜的胶体溶液采用了在乳酸体系中添加碳 酸韩实施中和后的胶体溶液，碳酸钙在与乳酸发生中和反应的同时，钙离子 也与体系中的海藻酸钠分子实现离子交换和螯合，利用这样的胶体溶液制膜， 利于膜材料性能的改善。本专利技术的膜材料可以应用于各类食品的包装，尤其 是例如食物包装中的内层包装或隔离。添加无机矿物质是利于改善高分子材料强度的一种方法，对于多糖材料 而言，由于其单元结构不耐高温，在改善强度的同时还应考虑其加工和使用 过程中的结构稳定性和耐性，基于这样的考虑，本专利技术釆用了先配制原料的 乳酸体系(实际上已经为多糖的胶体溶液)，再加入碳酸钙得到所述的胶体 溶液，利用所述多糖的胶体溶液制成膜材料，检测结果显示其成膜性及膜材 料的力学性能均被有效提升。本专利技术的膜材料的性能提升应该可以归结于物料体系中各组成之间的相 互作用。本专利技术在乳酸体系中加入碳酸钙引发中和反应，游离出的钙离子会 与海藻酸钠发生离子交换反应生成有机钙盐C5H704COONa + Ca2+ — C5H704C00Ca+ + Na+， 得到的钙盐在体系中还会进一步与其它多糖发生螯合或非化学键合，例如这样，本专利技术通过适当的添加方式添加无机矿物质，在与体系中的多糖 实现良好共混的同时，由于钙与多糖之间的螯合，也在整个多糖体系中有效 引入了钙和钙盐，从宏观上实现了这种多糖类高分子材料的强度改善。本专利技术所用原料中，所述淀粉类材料可以是各类淀粉(例如直链或支链淀粉)或者淀粉与淀粉衍生物的混合物，可以为普通商购产品，淀粉衍生物 是指淀粉经改性处理的产物，例如醋酸酯淀粉、或者是糊精(麦芽糊精、环 糊精等)等，当使用含有淀粉及其衍生物的混合物时，对所述淀粉与淀粉衍 生物之间的混合比例并没有特别要求，即，任意比例混合的淀粉及其衍生物 均可应用于本专利技术。本专利技术的膜材料另一个主要原料壳聚糖类材料可以为壳聚糖、或壳聚糖 与壳聚糖衍生物的混合物，壳聚糖可以为市售产品，壳聚糖衍生物可以是对 壳聚糖进行改性处理的产物(可以商购或自行改性)，例如各种规格的壳聚 糖硫酸酯等。根据本专利技术的可食用膜材料，是通过向所述乳酸体系中加入碳酸钙实现 中和反应及钙离子与海藻酸钠、壳聚糖分子螯合后的胶体溶液制膜而得到的，优选地，所述乳酸体系的pH为3 3. 5;所述用于制膜的胶体溶液的总糖为 5% 10%。此处提到的"总糖"是指各种糖(特别是多糖)转化成可测量的单糖 后测得的糖的总含量，其含义及检测方式都属于本领域的公知常识。 本专利技术的膜材料优选膜厚度为0.1 0. 5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可食用膜材料，其原料组成包括：１５～３０重量份的淀粉类材料、３０～５０重量份的壳聚糖类材料、１～１０重量份的海藻酸钠，所述膜材料是通过向上述原料的乳酸体系中加入碳酸钙至胶体溶液的ｐＨ≥６后经制膜而得到的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘原珊，
申请(专利权)人：刘原珊，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]