一种定向调控淀粉基可食用膜性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种定向调控淀粉基可食用膜性能的方法，属于食品包装技术领域。本发明专利技术利用酶法改性淀粉的方法制备可食膜，利用淀粉分支酶通过对淀粉水解和转糖苷的作用，对淀粉分子结构中的α，1

【技术实现步骤摘要】
一种定向调控淀粉基可食用膜性能的方法


[0001]本专利技术涉及一种定向调控淀粉基可食用膜性能的方法，属于食品包装


技术介绍

[0002]食品包装薄膜包裹在食品表面，不仅可以隔离微生物和细菌，而且可以避免外来污染物的进入，从而实现延长食品保质期的作用。而塑料薄膜由于其优异的机械性能、良好的化学稳定性，在食品包装薄膜中占据了至关重要的地位。然而，塑料的不可降解性对环境造成了伤害，这限制了塑料膜的应用。以天然生物大分子为原料制备的可降解、可再生薄膜的发展引起了人们的关注。
[0003]淀粉由于其来源广泛、环保可降解及可再生等优点，成为了替代塑料作为食品包装材料的理想选择之一。而淀粉的固有性质决定了淀粉膜的力学性能、阻隔性能较差，膜的脆性高，且淀粉的亲水性使淀粉膜在相对湿度较高的环境中稳定性较差，这些缺点严重限制了淀粉膜的应用；而且通过改变淀粉自身结构从而实现定向调控淀粉膜性能的研究较少，故无法实现淀粉膜在不同食品领域中的精准多维应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种通过淀粉分支酶改性淀粉结构定向调控可食用膜性能的方法，是利用淀粉分支酶，动态调节淀粉中α
‑
1,4和α
‑
1,6糖苷键的含量，实现膜性能的动态变化。
[0005]本专利技术提供了一种制备可食用膜的方法，通过淀粉分支酶对淀粉进行高支化改性处理以定向调控可食用膜性能，所述方法包括以下步骤：
[0006](1)调浆
[0007]将淀粉溶于水配制成淀粉乳，在25～50℃下搅拌均匀待用；
[0008](2)糊化
[0009]将淀粉乳加热，使淀粉粒溶胀、崩溃，形成粘稠均匀的透明糊溶液；
[0010](3)酶解
[0011]在45～55℃下，向淀粉乳中加入淀粉分支酶，催化淀粉进行水解与转糖苷，以实现酶法对淀粉结构进行高支化的改性；
[0012](4)增塑
[0013]向步骤(3)酶解后的淀粉乳液中加入增塑剂，使小分子增塑剂掺入到淀粉分子之间，增大淀粉分子之间的间距，形成凝胶溶液；
[0014](5)浇筑
[0015]采用流延法将步骤(4)所得凝胶溶液流延在聚丙烯表面皿内成膜，控制水平以保证膜厚均匀；
[0016](6)烘干
[0017]在水平状态的真空干燥箱中对凝胶溶液进行烘干，干燥一定时间后即可得到高支化淀粉膜；
[0018](7)保存
[0019]将高支化淀粉膜在恒温恒湿箱中保存备用。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中的淀粉种类为玉米淀粉、豌豆淀粉、木薯淀粉及小麦淀粉。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(1)中淀粉乳的质量浓度的范围为3％～5％。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(2)中淀粉乳加热的温度范围为90～100℃；加热时间为30min～1h。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)所述淀粉分支酶的添加量为以干基计25
‑
200U/g淀粉；加入淀粉分支酶后调节pH为6.0
‑
7.5，于50
‑
70℃下反应3
‑
24h。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)所述淀粉分支酶的添加量为以干基计25
‑
200U/g淀粉；加入淀粉分支酶后调节pH为6.5
‑
7.5，于65
‑
70℃下反应6h以上。
[0025]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(3)中所用的淀粉分支酶是指EC编号为2.4.1.18的酶。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(4)中增塑剂的种类为甘油、多元糖醇和二元醇中的至少一种。
[0027]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(4)中，加入增塑剂后，在90～100℃保持30min～1h，以使小分子增塑剂掺入淀粉分子之间。
[0028]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(5)中浇筑的厚度是0.050mm
‑
0.200mm。
[0029]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(5)中聚丙烯表面皿面积为33cm2，浇筑的凝胶量的范围为20～40g，厚度是0.050mm
‑
0.200mm。
[0030]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(6)中在真空干燥箱中烘干的温度范围为40～60℃，烘干时间为8～12h。
[0031]在本专利技术的一种实施方式中，所述步骤(7)中在恒温恒湿箱中保存的温度条件为25℃、相对湿度为50％，保存时间为24h。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]本专利技术通过调浆、糊化对淀粉进行预处理，以达到淀粉粒晶体结构消失、氢键断开、在水中分散成胶体溶液、便于酶法改性的效果；再通过淀粉分支酶酶解处理来对淀粉结构进行定性改造，以达到淀粉分支度增加、实现淀粉分子重构的效果；再对改性后的淀粉进行增塑处理，再经浇筑、烘干得到可食用膜。
[0034]本专利技术利用生物酶法对淀粉进行高支化调控，使用淀粉分支酶切断淀粉分子中的α
‑
1.4糖昔键，并将切下的链段通过α
‑
1,6糖键转接至受体链上形成新的分支(见图1)，α
‑
1,6
‑
糖苷键相对含量提高，从而增加淀粉分支度，调节淀粉分子内部糖苷键的重构从而实现原淀粉分子结构的重排，为高支化淀粉基膜的制备夯实了结构基础。
[0035]本专利技术得到的淀粉基可食用膜表面由粗糙、多孔向表面平整光滑、均一连续转变，相对于没有经过分支酶改性的膜，拉伸强度有了明显提高，便于淀粉基可食用膜在不同食品包装领域中的应用。
附图说明
[0036]图1淀粉分支酶改性淀粉示意图。
[0037]图2支链淀粉分子结构图。
[0038]图3GBE改性对淀粉链长分布的影响。
[0039]图4GBE改性淀粉1H NMR图谱。
[0040]图5淀粉基膜的扫描电镜图。
[0041]图6玉米淀粉膜的拉伸强度。
[0042]图7玉米淀粉膜的热重曲线(左)与微商热重分析曲线(右)。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的目的、特点和技术方案更加明显易懂，特别是突出本专利技术各工艺协同作用带来的有益效果，下面通过具体实施例对本专利技术作更详细的描述。
[0044]实施例1：淀粉分支酶的添加量对高支化淀粉结构的调控
[0045]高支化淀粉制备的具体步骤
[0046](1)调浆：取豌豆淀粉溶于去离子水中配制成浓度为3％的淀粉乳，在50℃均匀搅拌并保存30min待用。
[0047](2)糊化：将淀粉乳加热至95℃恒定反应1h，使淀粉粒溶胀、崩溃，形成粘稠均匀的透明糊溶液。
[0048](3)酶解：在50℃下，向淀粉乳中分别加入25、50、100、200U/g的Geob本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备可食用膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调浆将淀粉溶于水配制成淀粉乳，在25～50℃下搅拌均匀待用；(2)糊化将淀粉乳加热，使淀粉粒溶胀、崩溃，形成粘稠均匀的透明糊溶液；(3)酶解在45～55℃下，向淀粉乳中加入淀粉分支酶，催化淀粉进行水解与转糖苷，以实现酶法对淀粉结构进行高支化的改性；(4)增塑向步骤(3)酶解后的淀粉乳液中加入增塑剂，使小分子增塑剂掺入到淀粉分子之间，增大淀粉分子之间的间距，形成凝胶溶液；(5)浇筑采用流延法将步骤(4)所得凝胶溶液流延在聚丙烯表面皿内成膜，控制水平以保证膜厚均匀；(6)烘干在水平状态的真空干燥箱中对凝胶溶液进行烘干，干燥一定时间后即可得到高支化淀粉膜；(7)保存将高支化淀粉膜在恒温恒湿箱中保存备用。2.根据权利要求1所述的一种制备可食用膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的淀粉种类为玉米淀粉、豌豆淀粉、木薯淀粉及小麦淀粉。3.根据权利要求1所述的一种制备可食用膜的方法，其特征在于，所述步骤(1)中淀粉乳的质量浓度的范围为3％～5％。4.根据权利要求1所述的一种制备可食用膜的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李才明，李兆丰，董怡麟，顾正彪，班宵逢，洪雁，程力，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：