一種玉米秸稈生物制備可食用膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玉米秸桿生物制備可食用膜的方法，屬于薄膜領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]可降解可食用膜是一種既可以涂膜保鮮又可以加工成袋、盒等包裝形式代替塑料等傳統(tǒng)合成包裝材料的新型包裝材料，同時它還可以是食品的一個組成部分，并為食品增添色香味和營養(yǎng)價值?？山到饪墒秤媚ぞ哂袩o污染，可降解的優(yōu)點(diǎn)，是塑料包裝無可比擬的，這在“白色污染”日趨嚴(yán)重，多數(shù)發(fā)達(dá)國家已禁止或限用塑料包裝而提倡選用“綠色包裝”的今天無疑是一種最好的選擇。所以集這些優(yōu)點(diǎn)于一身的可降解可食用膜包裝材料制備技術(shù)正成為食品行業(yè)普遍看好的重要技術(shù)之一，具有很好的發(fā)展前景。
[0003]但是現(xiàn)有制作可食用膜的原料大多來源于淀粉和殼聚糖等，用量較大，成本較高，所以普及于大眾和市場則有點(diǎn)困難，而玉米秸桿作為一種來源豐富，價格低廉的天然高分子材料，其纖維強(qiáng)度可滿足許多的使用條件的要求，秸桿是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，我國目前還未充分利用該資源，通常采用燃燒或者掩埋的方式進(jìn)行處理，不僅浪費(fèi)了資源還給環(huán)境帶去了許多的污染，因此采用玉米秸桿來作為生產(chǎn)可食用膜的原料，方便易得且可以大幅減少成本，并且有利于可食用膜的強(qiáng)度和拉升性能的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前生產(chǎn)可食用膜的成本較高拉伸性能和強(qiáng)度較低的問題，提供了一種通過玉米秸桿預(yù)處理后再通過生物發(fā)酵最終制備可食用膜的方法，大幅降低薄膜生產(chǎn)成本，提高了薄膜的拉伸性能和強(qiáng)度。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)選取經(jīng)清水沖洗烘干過后的玉米秸桿，對其進(jìn)行碾磨形成粒徑為1?3_的秸桿顆粒，選取上述秸桿顆粒和質(zhì)量濃度為2%的硫酸按固液質(zhì)量比8:1在90?100°C下進(jìn)行酸洗2?3h，待酸洗完成后進(jìn)行過濾，取其清液并加入質(zhì)量濃度為3%的氫氧化鈉進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)其pH為8.0?8.5后即可對其進(jìn)行過濾，帶過濾完成后取得到清液即半纖維素水解液后備用；
(2)按質(zhì)量百分比計(jì)，選取20?35%的上述制備的半纖維素水解液，25?30%的葡萄糖，30?35%的木糖，8?10%的尿素，0.5?1.0%的ΚΗ 2Ρ04，0.5?1.0%的MgSO4，0.5?2%的ZnS04，0.5?1%的FeSO 4混合攪拌后加入等體積的水?dāng)嚢杈葱纬砂肜w維素培養(yǎng)基;
(3)選取上述100mL半纖維素培養(yǎng)基于250mL的燒瓶中，量取2mL培養(yǎng)的米根霉真菌接種至無菌水制成的懸浮液于燒瓶中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，控制溫度為20?30°C，搖床發(fā)酵培養(yǎng)時間為8?10h；
(4)將燒瓶中培養(yǎng)的菌絲過濾、烘干，向干燥的菌絲中按體積比1:30的比例添加
0.8mol/L的氫氧化鈉溶液，在120°C下處理5?lOmin后冷卻離心，得到堿不溶物，再將其水洗至中性備用；
(5)待水洗至中性后，向堿不溶物中加入200mL體積濃度為2%的乙酸，在95°C下水解20?24h后，取其渾濁液攪拌10?15min，待攪拌完成后對其進(jìn)行l(wèi)OOOrpm離心分離，在離心過程中，采用0.8mol/L的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為9，靜置沉淀，水洗得沉淀物；
(6)按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取1?2份的半纖維素水解液、2?3份的水洗沉淀物、96份的去離子水，攪拌混合均勻后，在90?95°C下糊化0.5?1.0h,即可制得膜制劑，將制得的膜制劑均勻涂布于涂布器上，在80°C下的熱風(fēng)中干燥5?8h后即可制得可食用膜。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明可食用膜，耐油且既不溶于冷水也不溶于熱水，可有效地延長新鮮、冷凍和配制食品的貨架期；
(2)采用玉米秸桿作為原料進(jìn)行生產(chǎn)，大幅節(jié)約了成本；
(3)拉升強(qiáng)度大幅增加，斷裂伸長率可達(dá)25?30%。
[0007]【具體實(shí)施方式】:
選取經(jīng)清水沖洗烘干過后的玉米秸桿，對其進(jìn)行碾磨形成粒徑為1?3mm的秸桿顆粒，選取上述秸桿顆粒和質(zhì)量濃度為2%的硫酸按固液質(zhì)量比8:1在90?100°C下進(jìn)行酸洗2?3h，待酸洗完成后進(jìn)行過濾，取其清液并加入質(zhì)量濃度為3%的氫氧化鈉進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)其pH為8.0?8.5后即可對其進(jìn)行過濾，帶過濾完成后取得到清液即半纖維素水解液后備用；按質(zhì)量百分比計(jì)，選取20?35%的上述制備的半纖維素水解液，25?30%的葡萄糖，30?35%的木糖，8?10%的尿素，(λ 5?1.0%的ΚΗ 2Ρ04，0.5?1.0%的]\%304，
0.5?2%的ZnSO 4，0.5?1 %的FeSO 4混合攪拌后加入等體積的水?dāng)嚢杈葱纬砂肜w維素培養(yǎng)基；選取上述100mL半纖維素培養(yǎng)基于250mL的燒瓶中，量取2mL培養(yǎng)的米根霉真菌接種至無菌水制成的懸浮液于燒瓶中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，控制溫度為20?30°C，搖床發(fā)酵培養(yǎng)時間為8?10h;將燒瓶中培養(yǎng)的菌絲過濾、烘干，向干燥的菌絲中按體積比1:30的比例添加0.8mol/L的氫氧化鈉溶液，在120°C下處理5?lOmin后冷卻離心，得到堿不溶物，再將其水洗至中性備用；待水洗至中性后，向堿不溶物中加入200mL體積濃度為2%的乙酸，在95°C下水解20?24h后，取其渾濁液攪拌10?15min，待攪拌完成后對其進(jìn)行l(wèi)OOOrpm離心分離，在離心過程中，采用0.8mol/L的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為9，靜置沉淀，水洗得沉淀物；按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，取1?2份的半纖維素水解液、2?3份的水洗沉淀物、96份的去離子水，攪拌混合均勻后，在90?95°C下糊化0.5?1.0h,即可制得膜制劑，將制得的膜制劑均勻涂布于涂布器上，在80°C下的熱風(fēng)中干燥5?8h后即可制得可食用膜。
[0008]選取經(jīng)清水沖洗烘干過后的玉米秸桿，對其進(jìn)行碾磨形成粒徑為1mm的秸桿顆粒，選取上述秸桿顆粒和質(zhì)量濃度為2%的硫酸按固液質(zhì)量比8:1在90°C下進(jìn)行酸洗2h，待酸洗完成后進(jìn)行過濾，取其清液并加入質(zhì)量濃度為3%的氫氧化鈉進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)其pH為8.0后即可對其進(jìn)行過濾，帶過濾完成后取得到清液即半纖維素水解液后備用；按質(zhì)量百分比計(jì)，選取20%的上述制備的半纖維素水解液，30%的葡萄糖，35%的木糖，10%的尿素，1.0 %的ΚΗ2Ρ04，1.0 %的MgS04，2 %的ZnS04，1 %的FeS04混合攪拌后加入等體積的水?dāng)嚢杈鶆蛐纬砂肜w維素培養(yǎng)基；選取上述100mL半纖維素培養(yǎng)基于250mL的燒瓶中，量取2mL培養(yǎng)的米根霉真菌接種至無菌水制成的懸浮液于燒瓶中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，控制溫度為20°C，搖床發(fā)酵培養(yǎng)時間為8h ;將燒瓶中培養(yǎng)的菌絲過濾、烘干，向干燥的菌絲中按體積比1:30的比例添加0.8mol/L的氫氧化鈉溶液，在120°C下處理5min后冷卻離心，得到堿不溶物，再將其水洗至中性備用；待水洗至中性后，向堿不溶物中加入200mL體積濃度為2%的乙酸，在95°C下水解20h后，取其渾濁液攪拌lOmin，待攪拌完成后對其進(jìn)行l(wèi)OOOrpm離心分離，在離心過程中，采用0.8mol/L的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為9，靜置