可食性蛋白膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及食品保鲜技术领域，公开了一种可食性蛋白膜及其制备方法和应用。本发明专利技术的制备方法包括以下步骤：步骤1，溶剂准备：配制体积浓度为55

【技术实现步骤摘要】
可食性蛋白膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及食品保鲜
，具体涉及一种可食性蛋白膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]包装在保护食品、延长食品保质期和减少食品浪费方面发挥着关键作用。合成塑料虽然由于其高机械强度、高阻隔性、成本低廉等特点而被广泛用于食品包装，但是其毒性、难降解性、原料(石油)成本等问题限制了其在食品包装领域的应用。可食性膜作为绿色包装材料，原料来源广泛，且具有其他材料不可比拟的安全性和零废弃等优点，具有良好的发展前景。
[0003]目前新型可降解薄膜的制备由蛋白质、脂类、多糖或它们的复合组成，蛋白质的固有特性使其成为生产可食用薄膜的极好选择。蛋白基可食性膜(或称为可食性蛋白膜)的特点是：质地均匀且透明度高，机械强度适中，阻气性高，蛋白质形成网络并具有诱导可塑性和弹性的能力。浇铸法是一种广泛用于形成食用蛋白基薄膜的工艺，它包括将生物聚合物溶解在合适的溶剂中以获得成膜溶液，在这类工艺中可使用的溶剂仅限于水或乙醇，目的是保持可食性。蛋白基可食性膜可根据来源分为动物分离蛋白可食性膜(如胶原蛋白、乳清蛋白、酪蛋白等)和植物分离蛋白可食性膜(谷物蛋白、豆类蛋白、油籽蛋白、绿叶蛋白、坚果蛋白等)。
[0004]植物蛋白来源因其出色的成膜性，高机械性能，内聚力/粘合性，廉价的可食用性和快速生物降解性而广受欢迎。而在众多的可食性薄膜中，唯有玉米醇溶蛋白可在无需添加剂的条件下(通过分子的自组装过程)制成薄膜。与其它类型蛋白膜相比，玉米醇溶蛋白膜表现出良好的阻湿性、阻氧性和阻隔挥发性成分的性能，且耐热性强，但具有脆性大、可加工性能较差的缺点。尽管国内外对玉米醇溶蛋白的研究己经持续多年，然而到目前为止，几乎没有得到工业化生产和实际商业化应用。作为动物源蛋白质，酪蛋白具有高营养价值、水溶性和乳化能力，是制备可食用薄膜理想的水胶体。酪蛋白膜可形成阻止食品与外界物质接触的屏障，使得它们有助于保护容易氧化的产品。尽管酪蛋白膜在食品包装方面有很大的潜力，但在广泛商业化之前，仍需要解决一些不足：一方面酪蛋白基薄膜具有高度的水分敏感性，吸收和释放水分子，这极大地影响了他们的机械和阻隔性能。此外，与合成高分子材料不同，增塑酪蛋白膜不能提供高机械强度或良好的弹性。
[0005]近年来，关于可食性蛋白膜在食品包装中的应用研究越来越多，针对可食性蛋白膜存在的局限性，主要从以下几个方面着手进行改善。一方面通过加入增塑剂(甘油、聚乙二醇、脂肪酸)来改变蛋白质网络，增加薄膜的柔韧性，然而，它们的加入大多伴随着蛋白质膜的水阻隔性能和气体阻隔性能的降低。此外，一些疏水性增塑剂与蛋白基质之间的不相容性还会导致相分离。其次，通过与额外的脂质薄膜层压或添加脂质涂层，以期改善蛋白质基薄膜的性能。类似材料的层压可能有助于减少通过膜孔的泄漏，有效地提高薄膜的耐水性，但蜡和脂肪酸通常对温度敏感。到目前为止，蛋白基可食用膜的性能(机械强度和防水
能力)还不能完全与石油基材料相媲美，短时期内很难完全取代传统的塑料包装膜。一方面，对于可食用薄膜的研究一般集中在各组分的简单共混上，导致基质间相互作用差，基质分子间易发生微观相分离，导致形成膜的强度和阻隔性差。此外，一些蛋白质的不溶性限制了它们作为成膜材料的应用，为解决这一问题，碱或酸处理是制备低溶解度蛋白质膜的传统方法，但它可能会造成腐蚀烧伤和有害物质的风险。
[0006]醇溶蛋白具有高度疏水性，可分散于体积浓度为60
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95％的乙醇水溶液、60
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80％的丙酮水溶液或pH＞11的碱溶液中，而酪蛋白酸钠是一种水溶性聚合物，因此在常规条件下二者难以在相同的溶剂中相容。现有技术对于形成的酪蛋白
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玉米醇溶蛋白复合薄膜大都以反相溶剂法或者乳化使酪蛋白和玉米醇溶蛋白形成纳米颗粒，继而添加辅料配制而成，然而这种方法会使制备得到的膜中含有大量的颗粒、均一性较差。
[0007]CN109280352A公开了一种高强度抗菌保鲜膜及其制备方法，该保鲜膜包括高强度保鲜膜原料、保鲜阻隔辅助剂、增韧添加剂、抗菌剂，其中保鲜组合辅助剂是通过以下方法制得：将醇溶蛋白溶于乙醇溶液后，再滴加到酪蛋白酸钠溶液中，经过旋转蒸发，低温等离子体处理，冷冻干燥，该保鲜阻隔辅助剂的制备原理是利用反相溶剂形成酪蛋白
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醇溶蛋白复合颗粒，使用该保鲜阻隔辅助剂制备的膜的均一性、阻水性和阻气性能差，膜不透明，且操作复杂，难以满足实际需求。
[0008]CN108163369B公开了一种单向阻湿的多层可食性膜及其制备方法。该方法中以80％乙酸
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水溶液为醇溶蛋白和水溶性蛋白的共溶剂，但是形成的膜有刺激性、且水蒸气透过率高，难以满足可食性、食品保鲜的需求。
[0009]因此，开发出能使两种蛋白质共同分散、且无腐蚀、无有害的溶剂，在此基础上实现两种蛋白质基体间的相互作用进而提高制得可食性蛋白膜的性能，拓宽其在包装上的应用范围具有重要的意义。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种可食性蛋白膜及其制备方法和应用。本专利技术的可食性蛋白膜的制备方法能够使酪蛋白酸钠和醇溶蛋白共同分散，且没有使用腐蚀性、有害的溶剂，制得的可食性蛋白膜具有高阻隔性能、防水性能和机械强度。本专利技术的方法克服了通过传统的反向溶剂法形成复合蛋白颗粒后或者乳化后形成的膜强度低、阻水性能差等缺陷。本专利技术的目的是通过开发出能使亲水性和疏水性蛋白质共同分散、且无腐蚀、无有害的溶剂进而开发出高阻隔性能、防水性能和机械强度的酪蛋白酸钠
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醇溶蛋白膜的制备方法。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种可食性蛋白膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0012]步骤1，溶剂准备：配制体积浓度为55
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65％的乙醇水溶液，并于60
‑
70℃温度下水浴预热；
[0013]步骤2，蛋白成膜液的制备：在上述水浴条件下，边搅拌边向步骤1制备的乙醇水溶液中加入酪蛋白酸钠，并搅拌使溶液充分水合，之后加入玉米醇溶蛋白，待蛋白充分溶解后，加入甘油和柠檬酸，搅拌后静置消泡，得到均匀的蛋白成膜液；
[0014]步骤3，成膜：移取蛋白成膜液于平面基质中，干燥处理后揭膜，并将膜置于干燥器
中平衡后，即得到所述可食性蛋白膜。
[0015]本专利技术第二方面提供一种可食性蛋白膜，所述可食性蛋白膜由如前所述的方法制备得到。
[0016]本专利技术第三方面提供如前所述的可食性蛋白膜作为食品保鲜剂中的应用。
[0017]本专利技术第四方面提供如前所述的可食性蛋白膜在食品保鲜中的应用。
[0018]本专利技术第五方面提供采用如前所述可食性蛋白膜保鲜食品的方法，所述方法包括以下步骤：将如前所述的可食性蛋白膜制备为方便食品配料的可食性包装袋，并将方便食品配料包装于所述可食性包装袋中。
[0019]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
[0020本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可食性蛋白膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1，溶剂准备：配制体积浓度为55
‑
65％的乙醇水溶液，并于60
‑
70℃温度下水浴预热；步骤2，蛋白成膜液的制备：在上述水浴条件下，边搅拌边向步骤1制备的乙醇水溶液中加入酪蛋白酸钠，并搅拌使溶液充分水合，之后加入玉米醇溶蛋白，待蛋白充分溶解后，加入甘油和柠檬酸，搅拌后静置消泡，得到均匀的蛋白成膜液；步骤3，成膜：移取蛋白成膜液于平面基质中，干燥处理后揭膜，并将膜置于干燥器中平衡后，即得到所述可食性蛋白膜。2.根据权利要求1所述的可食性蛋白膜的制备方法，其特征在于，步骤1中乙醇水溶液的体积浓度为60
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65％，水浴温度为65
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70℃；优选的，步骤1中乙醇水溶液的体积浓度为60％，水浴温度为65℃；和/或，步骤3中，所述平面基质为培养皿。3.根据权利要求1所述的可食性蛋白膜的制备方法，其特征在于，步骤2中酪蛋白酸钠与玉米醇溶蛋白的添加比例为0.05
‑
1.25：1，其中固定总蛋白质的浓度为0.06
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0.08g/mL。4.根据权利要求3所述的可食性蛋白膜的制备方法，其特征在于，步骤2中酪蛋白酸钠与玉米醇溶蛋白的添加比例为0.75
‑
1.25：1，其中固定总蛋白质的浓度为0.07
‑
0.08g/mL；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏杰，武丽达，王淑敏，李义，刘思源，周勇，黄家强，李媛，
申请(专利权)人：吉林中粮生化有限公司中粮生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：