含有聚乙烯醇和魔芋葡甘聚糖的组合物及其复合膜制造技术

本发明专利技术涉及含有聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖的组合物，以及将所述组合物共混制成生物复合膜的制备方法和所制备得到的复合膜。该复合膜是以魔芋葡甘聚糖为原料，加入改性剂、聚乙烯醇以及增塑剂

【技术实现步骤摘要】
含有聚乙烯醇和魔芋葡甘聚糖的组合物及其复合膜


[0001]本专利技术提供一种聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，旨在提供成膜效果。

技术介绍

[0002]当前国内经济的发展使得全民的各类需求猛涨，对于生鲜与果蔬类的产品而言无论是短期储存还是长期运输储存，如何保证产品的新鲜度是厂商们均需要考虑的问题。
[0003]PVA是一种阻隔性能十分优异的材料，用聚乙烯醇膜作为保鲜包装的材料，能大大延长食品的储存时间。聚乙烯醇(简称PVA)，外观为白色粉末,是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间。PVA溶于水，水温越高则溶解度越大，成膜性PVA易成膜，其膜的机械性能优良，具有强度高、弹性好、耐磨等“坚而韧”的特点。然而，该膜的断裂应变，最大力与拉伸强度有些不足。
[0004]魔芋是一种薯类，属于天南星科，多年生草本植物。株高为40～70cm,地下有球茎，叶柄粗壮，圆柱形，淡绿色，有暗紫色斑，掌状复叶，开紫红色花，有异臭味。魔芋原产于中国和越南，中国西南及长江中游各地均栽培。魔芋含有丰富的碳水化合物，热量低，蛋白质含量高于马铃薯和甘薯，微量元素丰富，还含有维生素A、维生素B等，特别是葡甘聚糖含量丰富，含量高达45％以上，并具有低热量、低脂肪和高纤维素的特点，具有减肥、降血压、降血糖、排毒通便、防癌补钙等功效。其主要成分魔芋葡甘聚糖(KGM)是由葡萄糖和甘露糖单体以β
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1,4
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糖苷键连接的高分子多糖，可再生天然资源，来源充足，可生物降解，具有亲水性、凝胶性、成膜性等多种特性，可广泛应用于食品、医药、化工以及生物领域。其水溶胶在适当条件下可成膜，成为绿色包装薄膜的前景广阔。
[0005]市场上需要天然、安全、可降解的保鲜包装的材料，还需要抗拉强度改善的保鲜包装材料。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本专利技术专利技术人发现，魔芋葡甘聚糖与聚乙烯共混膜，能更好的结合两者的优点；将聚乙烯醇用柠檬酸进行改性，同时添加甘油和/或山梨醇作为增塑剂，改善了流动性和柔韧性，具有高的抗拉强度，得到良好性能的保鲜包装材料。
[0007]本专利技术首先提供了一种含有聚乙烯醇和魔芋葡甘聚糖的组合物，其特征在于其还包含柠檬酸、草酸或苹果酸，和增塑剂，所述增塑剂为甘油和/或山梨醇，优选为甘油和山梨醇两者。
[0008]本专利技术提供了一种聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)提供聚乙烯醇，魔芋葡甘聚糖，改性剂
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柠檬酸、草酸或苹果酸，和增塑剂
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甘油和/或山梨醇，
[0010](2)将聚乙烯醇用柠檬酸、草酸或苹果酸进行改性，再与魔芋葡甘聚糖和增塑剂甘油和/或山梨醇在溶剂中共混，加热搅拌形成膜液，干燥得到聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合
膜。
[0011]首先挑选改性聚乙烯醇的改性剂柠檬酸、草酸、或苹果酸，将改性剂、聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖混合加入增塑剂中搅拌得到膜溶液，将膜溶液倒入磨具内于烘箱中干燥揭膜得到薄膜。
[0012]按照本专利技术一个具体技术方案，其特征在于，所述的溶剂为可降解的、无污染的、经济型的溶剂，优选为水。
[0013]按照本专利技术一个具体技术方案，其特征在于，所述的聚乙烯醇的质量浓度为10％
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15％。
[0014]按照本专利技术一个具体技术方案，其特征在于，柠檬酸的质量浓度为2.25％
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10％；草酸的质量浓度为9％
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40％；苹果酸的质量浓度为1.5％
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5％。
[0015]按照本专利技术一个具体技术方案，其特征在于，魔芋葡甘聚糖与聚乙烯醇的质量比为1
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3：8
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10。
[0016]按照本专利技术一个具体技术方案，其特征在于，魔芋葡甘聚糖与聚乙烯醇质量比为3:8。
[0017]按照本专利技术一个具体技术方案，其特征在于，所述增塑剂为甘油和山梨醇。
[0018]本专利技术还提供了上述的聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法制备得到的复合膜。
[0019]本专利技术的技术方案选用天然、安全的水溶性KGM和PVA易成膜，膜的机械性能优良，将两者的优点结合，互补互利，同时添加甘油、山梨醇作为增塑剂，改善流动性和柔韧性，具有高的抗拉强度。本专利技术发现，当30％的草酸对10％的聚乙烯醇改性，且魔芋葡甘聚糖与聚乙烯醇质量比为3:8时，复合膜的断裂应变最好，同时最大力与拉伸强度也不低，复合膜的脆性降低、韧性提高，整体效果最好。
[0020]本专利技术采用聚乙烯或魔芋葡甘聚糖制膜，将两者很好的共混相融，并在其基础上对聚乙烯醇改性，研究其性能。本专利技术制得的薄膜具有柔韧性好、机械强度高等优点，与目前市面上薄膜相比，无害、绿色、环保，是一种环境友好型复合薄膜；本专利技术制备工艺简单，操作简单，成本低，实用性强。
附图说明
[0021]图1(a)
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(e)依次表示7.5％柠檬酸(1：10)、30％草酸(1：10)、35％草酸(1：10)、40％草酸(1：10)、5％苹果酸(1：10)、7.5％柠檬酸(3:8)、30％草酸(3:8)、35％草酸(3:8)40％、草酸(3:8)、5％苹果酸(3:8)对10％魔芋葡甘聚糖的透光率、雾度、平均最大力(N)、拉伸强度(Mpa)、平均断裂应变的检测结果。
[0022]图2(a)
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(e)依次表示3.75％柠檬酸(1：10)、15％草酸(1：10)、17.5％草酸(1：10)、20％草酸(1：10)、2.5％苹果酸(1：10)、3.75％柠檬酸(3:8)、15％草酸(3:8)、17.5％草酸(3:8)、20％草酸(3:8)、2.5％苹果酸(3:8)对5％魔芋葡甘聚糖的透光率、雾度、平均最大力(N)、拉伸强度(Mpa)、平均断裂应变的检测结果。
[0023]图3(a)
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(e)依次表示2.25％柠檬酸(1：10)、9％草酸(1：10)、10.5％草酸(1：10)、12％草酸(1：10)、1.5％苹果酸(1：10)、2.25％柠檬酸(3:8)、9％草酸(3:8)、10.5％草酸(3:8)、12％草酸(3:8)、1.5％苹果酸(3:8)对3％魔芋葡甘聚糖的透光率、雾度、平均最大力
(N)、拉伸强度(Mpa)、平均断裂应变的检测结果。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明，这些实施例仅是对本专利技术的举例说明而已，无论如何不能解释为对本专利技术范围的限制。
[0025]实验材料
[0026]魔芋葡甘聚糖精粉KGM食品级,轩钦润贸易有限公司；PVA 2488(20
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40目),上海臣启化工科技有限公司；D
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山梨醇≥99.5％(HPLC),国药集团化学试剂有限公司；甘油≥99.0％,天津博迪化工股份有限公司；草酸AR≥99.5％,麦克林；柠檬酸A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有聚乙烯醇和魔芋葡甘聚糖的组合物，其特征在于其还包含柠檬酸、草酸或苹果酸，和增塑剂，所述增塑剂为甘油和/或山梨醇，优选为甘油和山梨醇。2.一种聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)提供聚乙烯醇，魔芋葡甘聚糖，柠檬酸、草酸或苹果酸，甘油和/或山梨醇，(2)将聚乙烯醇用柠檬酸、草酸或苹果酸进行改性，再与魔芋葡甘聚糖在甘油和/或山梨醇在溶剂中共混，加热搅拌形成膜液，干燥得到聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜。3.根据权利要求2所述的聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为可降解的、无污染的、经济型的溶剂，优选为水。4.根据权利要求2所述的聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，所述的聚乙烯醇的质量浓度为10％
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15％。5.根据权利要求2
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4任一项所述的聚乙烯醇与魔芋葡甘聚糖复合膜的制备方法，其特征在于，柠檬酸的质量浓度为2....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘呈雄，陈振羽，姚人华，俞娜，邓张双，邹坤，邓锐，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：