一種聚谷氨酸基可食性包裝膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種可食性包裝膜，具體設(shè)計一種聚谷氨酸基可食性包裝膜及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當今，食品的包裝材料仍然W紙類和塑料為主，由于環(huán)境問題的凸顯，人們正在尋 找一種包裝產(chǎn)品，該種包裝產(chǎn)品不僅具有無毒性、對環(huán)境污染小的特點，而且能夠延長產(chǎn)品 貨架期和保持產(chǎn)品的原有本性。
[0003] 可食性包裝膜兼具W上特性，逐漸被人們廣泛認可。比如公開號為CN10461080A 的中國專利文獻公開了一種可食性植物淀粉-纖維素復(fù)合性肉類食品包裝膜，該包裝膜由 如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成；植物淀粉80-100份、哲丙甲基纖維素50-60份、駿甲基纖維素鋼 30-35份、海藻酸鋼15-18份、凝結(jié)多糖12-15份、低甲氧基果膠10-12份、巧樣酸巧8-10份、 了香10-15份、肉桂10-15份、香辛料10-15份、茶多酪5-8份、菜粋油10-12份、瓊脂8-10 份、京巧平6-9份、聚甘油脂肪酸醋5-8份、食用蠟3-6份、水800-1000份。
[0004][0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，可食性包裝膜的基質(zhì)主要為多糖、蛋白、脂類等，但是由于多糖成膜 后拉伸性能差、蛋白變性使膜的力學(xué)性能穩(wěn)定性不強和脂類極性差等缺陷限制了此類膜的 應(yīng)用開發(fā)；并且，多糖、蛋白、脂類雖然較為易得，但由于多糖、蛋白、脂類的分子量分布范圍 很寬，致使包裝膜制備過程中生產(chǎn)參數(shù)較難拿捏，制備過程較為繁瑣，而包裝膜成本的性能 則較難控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種聚谷氨酸基可食性包裝膜，該可食性包裝膜不僅性能可控，而 且制備過程較為簡便。
[0007] 一種聚谷氨酸基可食性包裝膜，按重量份計，其原料組成包括；聚谷氨酸1~15 份，增塑劑0. 05~1. 5份，水100份；其中，所述聚谷氨酸的分子量為5X103~IX10 %a。 [000引本發(fā)明采用均聚氨基酸一聚谷氨酸作為可食性包裝膜的基質(zhì)，均聚氨基酸是由同 一種氨基酸單體通過化學(xué)法活微生物法合成的一類高分子聚合物，其聚合程度可控，得到 的均聚氨基酸的分子量分布范圍較窄，使得自身在可食性包裝膜中所起的作用更加清楚明 確，在其本身的成膜性能較好的情況下，通過調(diào)節(jié)其他原料的種類和用量W及調(diào)節(jié)制模工 藝參數(shù)，可W得到性能可控的可食性包裝膜。
[0009] 本發(fā)明選擇分子量為5X103~IX106化的聚谷氨酸，若分子量太大，則聚谷氨酸 難化合成；若分子量太小，則難W成膜。
[0010] 作為優(yōu)選，所述聚谷氨酸的分子量為5X105~1X10 %a。
[0011] 作為優(yōu)選，所述增塑劑為己二醇、甘油、山梨醇、庶糖、聚己二醇或玉米糖漿，所述 聚己二醇的分子量優(yōu)選為200~20000Da。
[0012] 作為優(yōu)選，按重量份計，其原料組成還包括《1. 5份的添加劑。所述添加劑為抗氧 劑、抗菌劑、營養(yǎng)劑、藥劑、乳化劑和風(fēng)味劑中的至少一種。
[0013] 作為進一步優(yōu)選，按重量份計，本發(fā)明聚谷氨酸基可食性包裝膜的原料組成包 括：聚谷氨酸6份，增塑劑0.8份，添加劑0. 5份，水100份；所述聚谷氨酸的分子量為 TOOOOODa。
[0014] 本發(fā)明還提供了所述聚谷氨酸基可食性包裝膜的制備方法，包括W下步驟：
[0015] (1)將聚谷氨酸按比例加入水中，待聚谷氨酸充分溶解后調(diào)節(jié)溶液抑至8~10， 獲得聚谷氨酸溶液；
[0016] 將溶液體系的抑值調(diào)成弱堿性，有助于保持聚谷氨酸基可食性包裝膜的性能穩(wěn) 定性；下同。
[0017] 具體地，將1~15份聚谷氨酸加入100份水中，先在常溫條件下攬拌5~30min， 使聚谷氨酸溶解，然后在50~90°C下，100~5(K)巧m攬拌使聚谷氨酸溶解充分，滴加堿液 調(diào)節(jié)溶液抑至8~10,獲得聚谷氨酸溶液；
[001引通常情況下，通過微生物發(fā)酵法獲得的聚谷氨酸一般W鹽的形式存在，雖然金屬 離子的存在并不影響聚谷氨酸的成膜性能，但在調(diào)節(jié)溶液抑時優(yōu)選采用含有與聚谷氨酸 鹽相同的金屬離子的堿液，避免包裝膜成分過于復(fù)雜。
[0019] (2)向聚谷氨酸溶液中加入增塑劑和添加劑，充分攬拌并維持溶液抑為8~10， 冷卻至常溫，均質(zhì)脫氣后制成膜液；
[0020] 具體地，待聚谷氨酸溶液冷卻至20~40°C時，加入0. 05~1. 5份增塑劑，0. 05~ 1. 5份添加劑，充分攬拌，并用堿液維持溶液的抑為8~10,冷卻至常溫后均質(zhì)脫氣，制成 膜液；
[0021] 其中，待聚谷氨酸溶液冷卻后再添加增塑劑和添加劑，是為了避免高溫條件下聚 谷氨酸與增塑劑和添加劑發(fā)生不利于產(chǎn)物性能的化學(xué)反應(yīng)。
[0022] (3)將膜液平鋪在薄板上，經(jīng)恒溫干燥后獲得所述聚谷氨酸基可食性包裝膜。
[002引具體地，將膜液倒置于薄板上刮制成膜，并在溫度為40~70°C、濕度為50~80% 的恒溫箱中干燥1~2化，最后揭膜，從而制得聚谷氨酸基可食性包裝膜。
[0024] 所述薄板可W是鋼板、玻璃板活聚四氣己締板；聚谷氨酸基可食性包裝膜的厚度 可W根據(jù)需要制成0.1~5mm。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為；
[0026] 本發(fā)明采用聚谷氨酸作為可食性包裝膜的基質(zhì)，聚谷氨酸的聚合程度可控，分子 量分布范圍較窄，使得各原料在可食性包裝膜中所起的作用更加清楚明確，在聚谷氨酸本 身的成膜性能較好的情況下，通過調(diào)節(jié)其他原料的種類和用量W及調(diào)節(jié)制模工藝參數(shù)，可 W得到性能可控、具有較好的氣體阻隔性能和力學(xué)性能、具有明確應(yīng)用目的的可食性包裝 膜。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[002引 實施例1
[0029] 一種聚谷氨酸基可食性包裝膜的制備方法，包括W下步驟：
[0030] (1)在裝有加熱攬拌裝置的反應(yīng)蓋中加入8g聚谷氨酸（分子量為7X105Da)(聚 谷氨酸購自南京軒凱生物科技有限公司），加入100ml的去離子水，在室溫下攬拌lOmin，然 后在701：、30化口111下攬拌40111血滴加10%氨氧化鋼溶液調(diào)節(jié)抑至8.5，獲得聚谷氨酸溶 液；
[003U(2)將聚谷氨酸溶液冷卻至40°C，加入0.8g甘油，0. 4g軟脂酸，充分攬拌，并用 10%氨氧化鋼溶液維持體系抑8. 5,冷卻至常溫，用均質(zhì)機均質(zhì)一次，抽真空脫氣比后制 成膜液；
[003引 做將膜液倒置于薄板上，刮制成厚度為1mm的膜，并在溫度為60°C、濕度為80% 左右的恒溫箱中干燥化，最后揭膜，制得聚谷氨酸基可食性包裝膜。
[0033] 實施例2
[0034] 分別選用分子量為 5Xl〇3、lXl〇4、5Xl〇4、2Xl〇5、5Xl〇5、lXl〇6Da的聚谷氨酸， 利用與實施例1相同的制備方法制備聚谷氨酸基可食性包裝膜。
[0035] 檢測實施例1和實施例2所得聚谷氨酸基可食性包裝膜的各項性能，檢測結(jié)果見 表1。
[0036]表1
[0037]
[003引 由表1可見，綜合考察不同分子量的聚谷氨酸成膜性能的比較，特別是力學(xué)性能 的考察，當分子量為7X105時，成膜性能最優(yōu)。
[0039] 實施例3
[0040] 采用與實施例1相同的制備方法，但選用不同的增塑劑和添加劑，并調(diào)整增塑劑 和添加劑的添加量（見表2)，W獲得各項性能均提升的聚谷氨酸基可食性包裝膜。
[0041]表2
[0042]
[0043] 注；聚己二醇分子量為4000。
[0044] 檢測通過編號①~⑥的方法制備獲得的聚谷氨酸基可食性包裝膜的各項性能，檢 測結(jié)果見表3。
[0045]表3
[0046]
[0047] 由表2和表3可見，本發(fā)明聚谷氨酸基可食性包裝膜的最優(yōu)原料組成為；聚谷氨酸 6g，增塑劑（甘油）0.8g，添加劑（軟脂酸）0. 5g，水lOOmL;聚谷氨酸的分子量為700000化。
[0048] 對比例1
[0049] 采用與實施例1相同的制備方法，但選用分子量為97KDa的大豆分離蛋白（谷神 科技股份有限公司）制備可食性包裝膜；并檢測該可食性包裝膜的各項性能，檢測結(jié)果如 下；所得可食性包裝膜干燥后的膜厚度0. 25mm，拉伸強度9. 7MPa，斷裂伸長率32 %，透光率 83%，水蒸氣透過系數(shù)0.12g?mm/m2?h?KPa。
[0化0] 結(jié)合實施例1~3可見，與同等分子量的蛋白質(zhì)相比，單聚氨基酸制備的可食膜具 有明確的研究性和成膜產(chǎn)品的可控性，具有較好的市場應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1. 一種聚谷氨酸基可食性包裝膜，其特征在于，按重量份計，其原料組成包括：聚谷氨 酸1~15份，增塑劑0.05~1.5份，水100份；其中，所述聚谷氨酸的分子量為5X IO3~ IXlO6Da02. 如權(quán)利要求1所述的聚谷氨酸基可食性包裝膜，其特征在于，所述聚谷氨酸的分子 量為 5 X IO5~IX 10 6Da。3. 如權(quán)利要求1或2所述的聚谷氨酸基可食性包裝膜，其特征在于，所述增塑劑為乙二 醇、甘油、山梨醇、蔗糖、聚乙二醇或玉米糖漿。4. 如權(quán)利要求1所述的聚谷氨酸基可食性包裝膜，其特征在于，按重量份計，其原料組 成還包括< 1. 5份的添加劑。5. 如權(quán)利要求4所述的聚谷氨酸基可食性包裝膜，其特征在于，所述添加劑為抗氧劑、 抗菌劑、營養(yǎng)劑、藥劑、乳化劑和風(fēng)味劑中的至少一種。6. 如權(quán)利要求1~5任一所述的聚谷氨酸基可食性包裝膜，其特征在于，按重量份計， 其原料組成包括：聚谷氨酸6份，增塑劑0. 8份，添加劑0. 5份，水100份；所述聚谷氨酸的 分子量為7X105Da。7. 如權(quán)利要求1~6任一所述聚谷氨酸基可食性包裝膜的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 將聚谷氨酸按比例加入水中，待聚谷氨酸充分溶解后調(diào)節(jié)溶液PH至8~10,獲得 聚谷氨酸溶液； (2) 向聚谷氨酸溶液中加入增塑劑和添加劑，充分攪拌并維持溶液pH為8~10,冷卻 至常溫，均質(zhì)脫氣后制成膜液； (3) 將膜液平鋪在薄板上，經(jīng)恒溫干燥后獲得所述聚谷氨酸基可食性包裝膜。8. 如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述恒溫干燥為：在溫度為40~70°C、 濕度為50~80 %的恒溫箱中干燥1~24h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚谷氨酸基可食性包裝膜，按重量份計，所述包裝膜的原料組成包括：聚谷氨酸1～15份，增塑劑0.05～1.5份，水100份；其中，所述聚谷氨酸的分子量為5×103～1×106Da。本發(fā)明采用聚谷氨酸作為可食性包裝膜的基質(zhì)，聚谷氨酸的聚合程度可控，分子量分布范圍較窄，使得各原料在可食性包裝膜中所起的作用更加清楚明確，在聚谷氨酸本身的成膜性能較好的情況下，通過調(diào)節(jié)其他原料的種類和用量以及調(diào)節(jié)制模工藝參數(shù)，可以得到性能可控、具有較好的氣體阻隔性能和力學(xué)性能、具有明確應(yīng)用目的的可食性包裝膜。
【IPC分類】C08L77/04, C08K5/053, C08K5/1575, C08J5/18, C08K5/103, C08L71/02, B65D65/46, C08K5/09
【公開號】CN104987710
【申請?zhí)枴緾N201510333936
【發(fā)明人】余作龍, 活潑, 金建昌, 王楠, 劉彩琴, 嚴小平
【申請人】浙江樹人大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月17日