具備生物活性的可食用膜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具備生物活性的可食用膜及其制備方法，屬于食品包裝材料技術領域。
【背景技術】
[0002]到目前為止，已有大量采用不同高分子化合物制備的生物可降解高分子聚合物包裝材料，且其膜組成已知。在力學性能方面，該膜可與聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及其他一些在自然環境中需數十年降解的材料相媲美。然而大部分包裝材料是不可食用的，不能作為食品的一部分。
[0003]有大量的可食用膜可以和食物一起食用，采用淀粉及其衍生物、纖維素及其衍生物、殼聚糖、葡聚糖、海藻糖、果膠、黃原膠等等，還有蛋白質、膠原蛋白、酪蛋白、脂肪及其衍生物等等為主原料進行制備。所有這些包裝材料被分為可消化和不可消化，前者是基于食品原料如蛋白質、脂肪和淀粉、纖維素類，后者主要是基于蜂蠟、膠類、石蠟、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等等。
[0004]目前，中國已有的類似專利：以淀粉為主料添加塑化劑、潤滑劑、增強劑和穩定劑，這類方法的主要缺陷是只能用熱塑性修飾的變性淀粉，盡管達到需要的熱穩定性，擠出溫度達220°C，但制備過程中需要兩個擠出桿在經濟上成本過高。
[0005]另外，采用豆類和馬鈴薯淀粉混合物添加海藻酸鈉并溶于水然后鋪于硬板上然后烘干的膜制備方法，在專利（CN1410481A, CN102311553 A, CN 103739883 A)中有描述，這種方法的缺點是除了包裝性能沒有其他附加功能。還有基于硫酸纖維添加醚油酒精溶液和環糊精制備抗菌的可食用膜方法也已有報道，在這種方法中的醚油會逸出膜而進入食品，同時醚油的流失使其抗菌能力逐步下降，為防止醚油逸出，加入了環糊精。但由于使用了價格較高的環糊精和硫酸纖維，使制備的膜成本很高，難以實現產品市場化，而且由于膜含有醚油，使膜的機械性能較低。
[0006]與本發明最相近的專利發明是膜組成和制備方法含有膠類物質、膠原蛋白、海藻酸鈉和藻類提取物（CN201510059252. 6).該膜具備藻類風味，該制備方法缺陷是藻類提取物制備過程中需要除去大量的乙醇和藻類殘渣，這使得膜制備復雜和昂貴，同時從缺乏抗拉強等數據可知，膜的機械性能不強，使得該方法不具有實用性，無法實現工業化生產。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種具備生物活性的可食用膜及其制備方法。
[0008]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
具備生物活性的可食用膜，所述可食用膜由下列重量份的原料加工而成：
基礎料80-95份增塑劑5-20份生物活性添加劑1-10份
所述基礎料為淀粉、明膠、海藻酸鈉、瓊脂、果膠、角叉萊膠、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素及其混合物，所述生物活性添加劑為為藥用菌提取物；
生物功能活性添加劑由藥用菌分離提取，如靈芝菌，其主要成分為蛋白-多糖混合物(蛋白-多糖占質量分數50-80%)具備抗真菌、抗細菌、抗病毒、抗腫瘤、免疫促進劑功能，還有其他一些具有同類作用的化合物，生物功能活性添加劑既可以是水提取物，水-乙醇提取物，可以是液體或固體粉末。
[0009]所述可食用膜的制備方法按如下步驟進行：
(1)把組分進行粉狀混合然后溶解成分散液或者把各組分分別制成溶液混合成分散液，溶劑采用純凈水或者水-乙醇混合物，所述水-乙醇混合物乙醇質量分數不超過50% ;
(2)分散液在50-90°C攪拌均勻后，繼續攪拌反應0.5-1. 0小時，然后采用孔徑10-100μm過濾膜過濾脫氣；
(3 )過濾脫氣后的膜液經過成膜、烘干獲得可食用膜成品。
[0010]優選的，所述淀粉來源為玉米、豆類、馬鈴薯或米類天然淀粉及其變性淀粉或天然淀粉與變性淀粉的混合物。
[0011 ] 優選的，所述增塑劑為甘油、山梨醇、葡萄糖或果糖。
[0012]優選的，所述步驟（3)采用干-濕成膜法，先把膜液鋪膜在介質上，然后于50-140°C的干燥系統中進行干燥。
[0013]一種具備生物活性的可食用膜的制備方法，所述可食用膜的制備方法按如下步驟進行：
(1)把組分進行粉狀混合然后溶解成分散液或者把各組分分別制成溶液混合成分散液，溶劑采用純凈水或者水-乙醇混合物，所述水-乙醇混合物乙醇質量分數不超過50% ;
(2)分散液在50-90°C攪拌均勻后，繼續攪拌反應0.5-1. 0小時，然后采用孔徑10-100μm過濾膜過濾脫氣；
(3 )過濾脫氣后的膜液經過成膜、烘干獲得可食用膜成品。
[0014]本發明的有益效果是：
(1)本發明制備的可食用膜含有從靈芝等藥用菌中提取的生物活性功能添加劑多糖-蛋白質混合物，具備抗真菌、抗細菌、抗病毒、抗腫瘤、免疫促進劑功能。
[0015](2)膜液溶劑采用水或水-乙醇混合液可改善膜各個組分的相容性和均一性，同時可降低烘干溫度和速度。
[0016](3)膜制備工藝簡單，設備要求低，膜的機械性能強，使得該方法具有極強的實用性，易于實現工業化生產。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
[0018]實施例：
實施例1馬鈴薯淀粉基膜攪拌下將2 g馬鈴薯淀粉在30秒內加入到15 mL蒸餾水中，然后再加入33 mL水、0.5 mL甘油和0.1 g固體粉狀生物活性功能添加劑，然后加熱到75°C直到液體透明，真空脫氣，鋪膜干燥。
[0019]實施例2豆淀粉基膜
攪拌下將2 g馬鈴薯淀粉在30秒內加入到15 mL蒸餾水中，然后再加入33 mL水、0.5 mL甘油和0.05g生物活性功能添加劑，然后加熱到85°C直到液體透明，真空脫氣。鋪膜厚0.05 mm,抗拉強度39 MPa，延伸率4%。
[0020]實施例3甲基纖維素基膜
攪拌下將2 g甲基纖維素加入到24 mL 1:1蒸餾水和95 %乙醇混合物中，攪拌1_2分鐘，然后再加入33 mL水、2mL甘油和0. 05g生物活性功能添加劑，然后加熱到80°C保溫30分鐘，離心脫氣。膜液采用孔徑為20 y m的聚酯材料過濾并冷卻到30°C，然后在不銹鋼板上用700 mm刮刀鋪膜，50°C干燥4小時，獲得厚°(：為0.04 mm,抗拉強°(：為47 MPa，延伸率9%的可食用膜。
[0021]實施例4明膠基膜
攪拌下將7.5 g明膠在30秒內加入到42.5 mL蒸餾水中，再加2mL甘油和0. 15g粉狀生物活性功能添加劑。然后加熱到70°C保溫60分鐘，離心脫氣30分鐘，用孔徑為70μπι的金屬網過濾，冷卻到55°C并在不銹鋼板上鋪膜，105°C干燥5小時，獲得厚為0.1mm,抗拉強度為58 MPa，延伸率為8%的可食用膜。
[0022]實施例5.豆淀粉和明膠混合基膜
分別制備4%豆淀粉溶液和15%明膠溶液；
4%豆淀粉溶液制備：將1 g豆淀粉分散在24 mL水中，85°C攪拌糊化1小時；
15%明膠溶液制備：將9 g明膠分散在51 mL軟水中，85°C攪拌1小時。然后攪拌下將淀粉溶液加入到明膠溶液中，然后加入3mL甘油和2mL靈芝生物活性功能添加劑水溶液提取物，然后脫氣、過濾并冷卻到50°C并在不銹鋼板上采用500 mm刮刀鋪膜，105°C干燥6小時，獲得厚度為0.03mm，抗拉強度為30 MPa，延伸率為8%的可食用膜。
[0023]實施例6
明膠和甲基纖維素混合基膜，將2g甲基纖維素溶解在100mL 100 mL用95%乙醇配制的含30% 95%乙醇的水溶液中，加入2 g明膠、50 mL水、1 mL甘油和0. 2mL靈芝生物活性功能添加劑水-乙醇溶液提取物，制成甲基纖維素溶液。然后加熱到70°C，脫氣30分鐘。過濾后冷卻到40°C，用1000 mm厚度刮板鋪膜，60°C干燥3小時，獲得厚度為0.1mm，抗拉強度為49 MPa，延伸率為6%的可食用膜。
[0024]實施例7
玉米淀粉和海藻酸鈉基膜，按照5.豆淀粉和明膠混合基膜的基本方法進行，只是用玉米淀粉替代豆淀粉，用海藻酸鈉替代明膠。獲得厚度為0.06mm，抗拉強度為36MPa，延伸率為4%的可食用膜。
[0025]以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權項】
1.具備生物活性的可食用膜，其特征在于:所述可食用膜由下列重量份的原料加工而成: 基礎料80-95份 增塑劑5-20份 生物活性添加劑1-10份 所述基礎料為淀粉、明膠、海藻酸鈉、瓊脂、果膠、角叉萊膠、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素及其混合物，所述生物活性添加劑為為藥用菌提取物； 所述可食用膜的制備方法按如下步驟進行: (1)把組分進行粉狀混合然后溶解成分散液或者把各組分分別制成溶液混合成分散液，溶劑采用純凈水或者水-乙醇混合物，所述水-乙醇混合物乙醇質量分數不超過50% ; (2)分散液在50-90°C攪拌均勻后，繼續攪拌反應0.5-1.0小時，然后采用孔徑10-100μm過濾膜過濾脫氣； (3 )過濾脫氣后的膜液經過成膜、烘干獲得可食用膜成品。2.根據權利要求1所述的具備生物活性的可食用膜，其特征在于:所述淀粉來源為玉米、豆類、馬鈴薯或米類天然淀粉及其變性淀粉或天然淀粉與變性淀粉的混合物。3.根據權利要求1所述的具備生物活性的可食用膜，其特征在于:所述生物活性添加劑為藥用菌的水提取物或水-乙醇提取物，其狀態為液體或固體粉末。4.根據權利要求1所述的具備生物活性的可食用膜，其特征在于:所述增塑劑為甘油、山梨醇、葡萄糖或果糖。5.根據權利要求1所述的具備生物活性的可食用膜，其特征在于:所述步驟(3)采用干-濕成膜法，先把膜液鋪膜在介質上，然后于50-140°C的干燥系統中進行干燥。6.一種權利要求1-5任意一項所述的具備生物活性的可食用膜的制備方法，其特征在于:所述可食用膜的制備方法按如下步驟進行: (1)把組分進行粉狀混合然后溶解成分散液或者把各組分分別制成溶液混合成分散液，溶劑采用純凈水或者水-乙醇混合物，所述水-乙醇混合物乙醇質量分數不超過50% ; (2)分散液在50-90°C攪拌均勻后，繼續攪拌反應0.5-1.0小時，然后采用孔徑10-100μm過濾膜過濾脫氣； (3 )過濾脫氣后的膜液經過成膜、烘干獲得可食用膜成品。
【專利摘要】本發明涉及一種具備生物活性的可食用膜及其制備方法，所述可食用膜由下列重量份的原料加工而成：基礎料80-95份,增塑劑5-20份,生物活性添加劑1-10份,所述基礎料為淀粉、明膠、海藻酸鈉、瓊脂、果膠、角叉萊膠、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素及其混合物，所述生物活性添加劑為藥用菌提取物；本發明制備的可食用膜含有從靈芝等藥用菌中提取的生物活性功能添加劑多糖-蛋白質混合物，具備抗真菌、抗細菌、抗病毒、抗腫瘤、免疫促進劑功能。
【IPC分類】C08L3/02, C08L5/04, C08L1/28, C08J5/18, C08L5/00, C08L89/00
【公開號】CN105295113
【申請號】CN201510828906
【發明人】活潑, 余作龍, 徐緒卿, 塔茲婭娜·薩維斯卡婭, 瑪卡瑞維奇·斯韋特拉娜, 格林斯潘·達茲米特瑞
【申請人】浙江樹人大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月25日