基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法，该方法以天然蛋白质为原料，用去离子水加热溶解形成蛋白质溶液后，再添加一定量的甘油，之后先在磁场条件下进行交联反应，其后脱泡并延流涂膜，然后以电场辅助干燥，获得可食用蛋白源膜。本发明专利技术利用磁场和电场作为辅助手段，以天然蛋白质为原料，添加甘油作为增塑剂，对蛋白质变性、交联和干燥成膜过程进行作用，成膜效率远大于单纯的变性交联方式，并且成膜后的拉伸强度、断裂延伸率、保湿性、膜含水量等性能均有显著提升，同时工艺条件温和，对产品品质无不良影响，具有很好的工业化生产潜力。的工业化生产潜力。

【技术实现步骤摘要】
基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法


[0001]本申请涉及一种可食用蛋白源膜的制备方法，特别涉及一种基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法。

技术介绍

[0002]一直以来，白色塑料膜制品因其廉价、耐用等特性在食品、药品和包装等领域被广泛应用。但是塑料难以降解，会带来严重的环境污染。
[0003]近年来，具有可食用、可降解及对环境无污染等优点的可食用蛋白质膜作为一种新型包装材料日益受到关注。蛋白质膜是按照一定比例添加增塑剂，经交联反应后在光滑平面上涂薄层，经干燥、剥离，在经过适度的处理，使得蛋白质亚基解离，内部的疏水基团和巯基暴露出来，并且分子间的二硫键被破坏，形成新的二硫键，分子间相互作用增强，并形成的具有致密均匀的网状结构膜。然而，天然蛋白质本身具有亲水性，所以成膜后的阻水性较差，在湿度较大的地方容易降低强度和阻气性，这使得现有蛋白质膜的应用范围受到严重限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法，以克服现有技术中的不足。
[0005]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]本专利技术的一个方面提供的一种基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法包括如下步骤：
[0007](1)提供蛋白质溶液，所述蛋白质溶液包含6
‑
15wt％食用级天然蛋白质；
[0008](2)将100重量份所述的蛋白质溶液与3
‑
8重量份甘油充分混合形成混合料液；
[0009](3)以食用级酸性试剂将步骤(2)所获混合料液的pH值调节成3.4
‑
5.5；
[0010](4)将经步骤(3)处理后的混合料液置入磁场反应装置进行交联反应，设定交联反应的温度为30
‑
40℃，磁场强度为100
‑
200mT，反应时间为20
‑
40min；
[0011](5)将步骤(4)所获交联反应混合物于真空条件下进行脱泡处理；
[0012](6)将经步骤(5)处理后的交联反应混合物延流涂膜并室温15
‑
25℃冷却静置40
‑
50min，获得可食用蛋白源膜的初成品；
[0013](7)将步骤(6)所获初成品置入电场反应装置中进行干燥，设定温度为40
‑
55℃，时间为3
‑
5h，电场强度为3000
‑
5000V/cm；
[0014](8)经将步骤(7)处理后的初成品于室温下放置并冷却，获得可食用蛋白源膜的成品。
[0015]进一步的，步骤(1)包括：将6
‑
15重量份食用级天然蛋白质溶于85
‑
94重量份去离子水中，在温度为40
‑
50℃的条件下充分搅拌至所述天然蛋白质完全溶解，制成所述蛋白质溶液。
[0016]进一步的，所述天然蛋白质包括大豆蛋白、明胶和鱼皮胶原蛋白中的任意一种或多种的组合，且不限于此。
[0017]较为优选的，步骤(2)中所述混合物所含天然蛋白质与甘油的质量比为(6
‑
12)∶(3
‑
8)。
[0018]进一步的，所述食用级酸性试剂包括柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、偏酒石酸、磷酸、乙酸、盐酸、己二酸、富马酸中的任意一种或多种的组合。
[0019]进一步的，步骤(5)包括：将步骤(4)所获交联反应混合物于0.1
‑
0.4MPa的真空条件下脱泡处理20
‑
40min。
[0020]进一步的，步骤(6)包括：将经步骤(5)处理后的交联反应混合物倒入绝缘材料制成的成膜盒中进行延流涂膜。其中，所述绝缘材料包括无机绝缘材料和/或有机绝缘材料，所述无机绝缘材料包括陶瓷、玻璃中的任意一种，所述有机绝缘材料包括塑料，但均不限于此。
[0021]进一步的，步骤(8)包括：经将步骤(7)处理后的初成品于室温下放置24
‑
48h，获得可食用蛋白源膜的成品。
[0022]本专利技术通过在可食用蛋白源膜的制备工艺过程中，特别是交联和干燥过程中应用磁场和电场，利用磁场和电场作用使蛋白质成膜的过程发生改变，包括分子取向和带电溶质的整齐排列，从而改善蛋白源膜的性能，提高强度、延伸率保水率。同时，磁场和电场的辅助制膜还具有如下优点，包括：一、反应安全绿色，不直接接触蛋白质样品；二、基于磁场效应，蛋白质分子在磁场下发生取向，一致性增强，有效改善蛋白质源膜性能；三、基于电场效应，带电溶质和自由离子会发生重排，进一步使其结构致密有序。此外，利用磁场和电场的非热效应，还可以提高处理效率，与增塑剂共同作用效果更加明显，使后续的成膜时间降低、性能提高，达到节省时间和能源的目的。
[0023]本专利技术的另一个方面提供了一可食用蛋白源膜，其由前述的任一种方法制得。
[0024]进一步的，所述可食用蛋白源膜的拉伸强度为40
‑
45MPa、断裂延伸率为80
‑
120％、保湿性为80
‑
100％、含水量为10
‑
25wt％。
[0025]综述之，较之现有技术，本专利技术利用磁场和电场作为辅助手段，以天然蛋白质为原料，添加甘油作为增塑剂，对蛋白质变性、交联和干燥成膜过程进行作用，成膜效率远大于单纯的变性交联方式，并且成膜后的性能，包括拉伸强度、断裂延伸率、保湿性、膜含水量等指标均有显著提升，同时工艺条件温和，对产品品质无不良影响，具有很好的工业化生产潜力。
具体实施方式
[0026]以下将结合若干实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。然而，可以以许多不同的形式来实现本专利技术，并且专利技术不应该被解释为局限于这里的阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释专利技术的原理和实际应用，从而使本领域的其他技术人员更加理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
[0027]若非特别说明，则如下实施例所采用的各类原料、生产设备、测试设备等均可以从市场途径获取。其中采用的测试方法也是本领域已知的测试方法。
[0028]实施例1一种基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法，包括如下步骤：
[0029]S1、原料制作：将12g食用级明胶溶于88g去离子水中，在50℃水浴充分搅拌至完全溶解，制成浓度为88wt％的明胶溶液；
[0030]S2、溶液混合：向100g步骤S1制备的明胶溶液中添加5g甘油，并将两者的混合物搅拌10min以上，充分混合，获得混合料液；
[0031]S3、pH值调校：用食用级柠檬酸将步骤S2所获混合料液的pH值调节至5.5；
[0032]S4、交联/磁场辅助处理：将步骤S3处理后的混合料液放入磁场反应装置，设定交联反应温度为40℃，磁场强度为200mT，反应时间为20min，处理完成；
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)提供蛋白质溶液，所述蛋白质溶液包含6
‑
15wt％食用级天然蛋白质；(2)将100重量份所述的蛋白质溶液与3
‑
8重量份甘油充分混合形成混合料液；(3)以食用级酸性试剂将步骤(2)所获混合料液的pH值调节成3.4
‑
5.5；(4)将经步骤(3)处理后的混合料液置入磁场反应装置进行交联反应，设定交联反应的温度为30
‑
40℃，磁场强度为100
‑
200mT，反应时间为20
‑
40min；(5)将步骤(4)所获交联反应混合物于真空条件下进行脱泡处理；(6)将经步骤(5)处理后的交联反应混合物延流涂膜并室温15
‑
25℃冷却静置40
‑
50min，获得可食用蛋白源膜的初成品；(7)将步骤(6)所获初成品置入电场反应装置中进行干燥，设定温度为40
‑
55℃，时间为3
‑
5h，电场强度为3000
‑
5000V/cm；(8)经将步骤(7)处理后的初成品于室温下放置并冷却，获得可食用蛋白源膜的成品。2.根据权利要求1所述的基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法，其特征在于，步骤(1)包括：将6
‑
15重量份食用级天然蛋白质溶于85
‑
94重量份去离子水中，在温度为40
‑
50℃的条件下充分搅拌至所述天然蛋白质完全溶解，制成所述蛋白质溶液。3.根据权利要求1或2所述的基于磁电耦合作用制备可食用蛋白源膜的方法，其特征在于：所述天然蛋白质包括大豆...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄海宁，周宇益，李博，孙敏，岳海艳，陈安娜，王春华，杨哪，金亚美，
申请(专利权)人：英都斯特无锡感应科技有限公司，
类型：发明
国别省市：