一種可食性全生物降解海藻保鮮膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明本發(fā)明的目的是提供一種可食性全生物降解海藻保鮮膜及其制備方法，是將褐藻酸鈉、甘油及食用有機鈣首先制備褐藻酸鈉膜，然后再制備褐藻酸鈣保鮮膜，從而克服常規(guī)制膜帶來的膜的吸水率高、強度小、膜面不光滑、易破裂及生產(chǎn)成本高的缺陷。本發(fā)明的可食性全生物降解海藻保鮮膜的制備原料全部采用可食材料，制備工藝簡單，易產(chǎn)業(yè)化，所制的保鮮膜具有良好的強度，對水的抵抗力較好，可食，全生物降解，不污染環(huán)境，克服了現(xiàn)有塑料保鮮膜和其他食品保鮮膜的缺陷,極大提高了食品保鮮膜的安全性，具有廣闊的發(fā)展前景。
【專利說明】一種可食性全生物降解海藻保鮮膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品保鮮膜制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可食性全生物降解海藻保鮮 膜及其制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 保鮮膜在生活中無處不在，有很多家庭都離不開它們，目前市場上出售的絕大部 分保鮮膜和常用的塑料袋一樣，都是以乙烯母料為原材料而制備的。根據(jù)乙烯母料的不同 種類，保鮮膜又分為三大類：聚乙烯、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯。這些保鮮膜對人體危害比 較大，同時由于塑料在自然界中不易分解腐爛，焚燒則會產(chǎn)生有毒氣體，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴 重危害。近年來由食品包裝而引發(fā)的不安全事故一次又一次的將食品包裝問題推向時代的 風(fēng)口浪尖，以PVC(聚氯乙烯）和PVDC(聚偏二氯乙烯）質(zhì)料制造的保鮮膜，已在美國、歐 洲、日本、新加坡、南韓全面禁用，但中國沒有此限制。因此，日韓兩國制造的PVC保鮮膜一 度大量流入中國市場。PVC保鮮膜的危害，是加入了增塑劑DEHA(己二酸二辛酯），目的在 提高柔軟度和黏貼效果。研究發(fā)現(xiàn)，當這物料遇上脂肪食品和高溫時，化學(xué)物質(zhì)會釋進食物 中，危險度最高。從動物實驗發(fā)現(xiàn)，該種物質(zhì)令動物致癌，并且干擾人體內(nèi)分泌，引起婦女罹 患乳癌、新生兒先天缺陷，日常生活中，無數(shù)食物都會接到保鮮膜，保鮮紙慢慢釋出的毒素， 長期威脅使用者健康。如用PVC保鮮膜包裹一碟生或熟的食物，食物中很大面積會和柔軟 的保鮮膜緊貼，保鮮膜中的氯乙烯單體含量比較高，容易釋放出來，并且在制作模過程中 加入的增塑劑DEHA和色素，經(jīng)長時間與食物直接接觸，更容易滲入食物中，進入人體危害 健康，，特別是經(jīng)過微波等加熱或者低溫冷凍后，更會加速這個過程的進行。
[0003] 近年來，國內(nèi)外許多食品研究人員逐漸把研究重點放在可食性保鮮膜上，開發(fā)出 了許多不同功能的可食性保鮮膜，如大豆蛋白可食性膜，殼聚糖可食性膜，蛋白質(zhì)、脂肪酸、 淀粉復(fù)合型可食性膜等?？墒承员ｕr膜是世界食品工業(yè)新科技發(fā)展的主要趨勢，涉及廣泛 的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然目前有用褐藻酸鈉作為原料來制備包裝膜的報道，但其中褐藻酸鈉主要 是以輔料形式，絕大多數(shù)是以殼聚糖、改性纖維素及淀粉為主料和絮凝劑成膜，并且有的配 方中還添加了塑料等化工原料，具有不安全因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種可食性全生物降解海藻保鮮膜及其制備方法，保鮮膜不 僅可食用、全生物降解，而且還解決PVC和PVDC食品保鮮膜的塑化劑問題，極大提高了食品 及餐桌的安全性，從而彌補現(xiàn)有技術(shù)不足。
[0005] 本發(fā)明的保鮮膜，其制備方法如下：
[0006] 在質(zhì)量百分濃度為0. 1 %?40%的褐藻酸鈉水溶膠中加入甘油，攪拌均勻后脫氣 制成薄膜，然后將制成的薄膜從20°C緩慢加熱到100°C ;在100°C恒溫干燥60分鐘，最后緩 慢降溫至50°C或以下，得到水分含量為15% -20%的水溶性褐藻酸鈉膜，再將褐藻酸鈉膜 浸入到溫度為40°C的有機鈣溶液中進行交聯(lián)，交聯(lián)完成后用水沖洗，然后再將膜從40°C緩 慢加熱到180°C，在180°C恒溫干燥20-30分鐘，最后緩慢降溫至在50°C以下，即可得到水分 含量小于10%的非水溶性可食性全生物降解的海藻保鮮膜。
[0007] 作為優(yōu)選，上述的褐藻酸鈉為食品級，粘度優(yōu)選為0. 2-0. 6Pas。
[0008] 作為實施例的優(yōu)選，甘油為純度不小于90%的食用甘油；在水溶膠中加入的質(zhì)量 百分數(shù)為〇. 1-20%
[0009] 上述的有機鈣優(yōu)選食用乳酸鈣、檸檬酸酸鈣或葡萄糖酸鈣等有機鈣源，在溶液中 的質(zhì)量百分數(shù)為〇. 1 % -20. 0 %。
[0010] 本發(fā)明的可食性全生物降解海藻保鮮膜的制備原料全部采用可食材料（褐藻酸 鈉、甘油及食用有機鈣源），制備工藝簡單，易產(chǎn)業(yè)化，所制的保鮮膜具有良好的強度，對水 的抵抗力較好（復(fù)水率小于10% )，可食，全生物降解，不污染環(huán)境，克服了現(xiàn)有塑料保鮮膜 和其他食品保鮮膜的的缺陷，極大提高了食品保鮮膜的安全性，具有廣闊的發(fā)展前景。

【具體實施方式】
[0011] 申請人:在研究過程中發(fā)現(xiàn)，通過褐藻酸鈉與有機鈣離子結(jié)合制成的干膜的吸水率 小于30%，并可完全被生物降解。但是，將該干膜作為食品保鮮膜時，卻達不到保鮮膜吸水 率小于10%的技術(shù)要求。因為保鮮膜的吸水率一旦高于10%，膜的強度會大大降低，并且 吸水過多易造成微生物繁殖，為了解決這一問題，本發(fā)明將褐藻酸鈉、甘油及食用有機鈣首 先制備褐藻酸鈉膜，然后再制褐藻酸鈣保鮮膜，從而克服常規(guī)制膜帶來的膜的吸水率高、強 度小、膜面不光滑、易破裂及生產(chǎn)成本高的缺陷。
[0012] 下面對本發(fā)明所使用的術(shù)語進行解釋：
[0013] 1、所述的脫氣是指將溶解褐藻酸鈉時溶進去的空氣氣泡脫除，避免所制備的保鮮 膜上有"沙眼"現(xiàn)象，以提高保鮮膜的抗拉強度；
[0014] 2、所述的流延鋪膜是指將褐藻酸鈉溶膠自動流淌，然后用自動刮板器均勻刮至 0.01-0. 05mm厚度；所述的先制褐藻酸鈉膜再制褐藻酸鈣膜是為了最終制備的褐藻酸鈣干 膜的吸水率小于10%。
[0015] 3、拉伸強度：在拉伸試驗中，試樣直至斷裂為止所受的最大拉伸應(yīng)力即為拉伸強 度，也稱抗拉強度。
[0016] 4、吸水率：是表示物體在正常大氣壓下吸水程度的物理量。
[0017] 5、透光率：透過透明或半透明體的光通量與其入射光通量的百分率。
[0018] 6、伸長率：指材料受拉力作用斷裂時，伸長的長度與原來長度的百分比值。
[0019] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0020] 實施例1
[0021] 稱取粘度為〇· 5Pas的褐藻酸鈉20kg，加入1000Kg40°C的水溶解2小時，真空 脫氣2小時，然后在不銹鋼板（或有機玻璃板）上流延鋪膜，濕膜厚度控制在0. 05mm，在 20°C -100°C上升溫度區(qū)烘干20分鐘，然后進入100°C的恒溫區(qū)烘干60分鐘，然后降至緩慢 降至50°C以下，所得褐藻酸鈉膜的含水量達到15 % -20 %，再將褐藻酸鈉膜浸入40°C的質(zhì) 量百分數(shù)為5%的檸檬酸鈣溶液中，交聯(lián)反應(yīng)10分鐘，經(jīng)純凈水沖洗，然后再將膜從40°C緩 慢加熱到180°C，恒溫干燥20-30分鐘，最后緩慢降溫至在50°C以下，即可得到水分含量小 于10%的非水溶性可食性全生物降解的海藻保鮮膜21. 56Kg。
[0022] 所得海藻保鮮膜的技術(shù)指標如下：水分含量9.31 % ;有機物90. 67 % ;厚度 0. 011mm ;吸水率8. 4%;伸長率8. 2%;透光率大于98. 6%;拉伸強度126Mpa ;生物降解率大 于99. 9%，土壤微生物降解時間16天。而現(xiàn)有技術(shù)中通過控制褐藻酸、褐藻酸鈉和褐藻酸 鈣三種凝膠成分的比例的得到的干地膜的水分含量8. 62%;有機物91. 21 %;厚度0. 011mm ; 吸水率28. 1% ;伸長率8. 2% ;透光率大于97. 5% ;拉伸強度119Mpa ;干膜生物降解率大于 99. 9%，土壤微生物降解時間為98天。比較發(fā)現(xiàn)本專發(fā)明利通過先制褐藻酸鈉膜再制褐藻 酸鈣膜得到的保鮮膜的吸水率和生物降解時間大幅降低，且拉伸強度增加，能否充分滿足 保鮮膜的指標。
[0023] 實施例2
[0024] 稱取粘度為0· 3Pas的褐藻酸鈉16kg，加入1000Kg40°C水溶解2小時，真空脫 氣2小時，然后在不銹鋼板（或有機玻璃板）上流延鋪膜，濕膜厚度控制在0.05mm，在 20°C -100°C上升溫度區(qū)烘干20分鐘，然后進入100°C的恒溫區(qū)烘干60分鐘，然后降至緩慢 降至50°C以下，所得褐藻酸鈉膜的含水量達到15% -20%，再將褐藻酸鈉膜浸入40°C的質(zhì) 量百分數(shù)為5%的檸檬酸鈣溶液中，交聯(lián)反應(yīng)10分鐘，經(jīng)純凈水沖洗，然后再將膜從40°C緩 慢加熱到180°C，恒溫干燥20-30分鐘，最后緩慢降溫至在50°C以下，即可得到水分含量小 于10%的非水溶性可生物降解的可食性海藻保鮮膜21. 56Kg。
[0025] 所得保鮮膜水分含量10. 1% ;有機物92. 1% ;厚度0. 010mm ;吸水率7. 93% ;伸長 率8.52% ;透光率大于99. 2% ;拉伸強度134Mpa;生物降解率大于99. 9%。
[0026] 實施例3 :本發(fā)明制備的保鮮膜對草莓保鮮效果實驗
[0027] 草莓果實色澤鮮紅、柔軟多汁、營養(yǎng)豐富、組織嬌嫩，極易受損傷和微生物侵染而 腐爛變質(zhì)，因此選擇草莓作為實驗對象。
[0028] 實驗組將草莓放在實施例1制備的保鮮膜內(nèi)，然后包起來用繩扎口，對照組不需 要任何處理，貯藏于4°C冷藏柜中，每隔2天取樣一次，共取樣七次，分別測定草莓品質(zhì)指標 及丙二醛含量.
[0029] 海藻保鮮膜對草莓失重率的影響
[0030] 表1 :實施例1制備的海藻保鮮膜對草莓的保險效果表
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種可食性全生物降解海藻保鮮膜，其特征在于，所述的保鮮膜的制備方法如下： 在質(zhì)量百分濃度為0. 1%?40%的褐藻酸鈉水溶膠中加入甘油，攪拌均勻后脫氣制成 薄膜，然后將制成的薄膜從20°C緩慢加熱到100°C ;在100°C恒溫干燥60分鐘，最后緩慢降 溫至50°C或以下，再將褐藻酸鈉膜浸入到溫度為40°C的有機鈣溶液中進行交聯(lián)，交聯(lián)完成 后用水沖洗，然后再將膜從40°C緩慢加熱到180°C，在180°C恒溫干燥20-30分鐘，最后緩慢 降溫至在50°C或以下以下，制成水分含量小于10%的保鮮膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的保鮮膜，其特征在于，所述的褐藻酸鈉為食品級的褐藻酸鈉。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的保鮮膜，其特征在于，所述的褐藻酸鈉的粘度為 0. 2-0. 6Pas〇
4. 如權(quán)利要求1所述的保鮮膜，其特征在于，所述的甘油為純度不小于90%的食用甘 油。
5. 如權(quán)利要求1或4所述的保鮮膜，其特征在于，所述的甘油在水溶膠中加入的質(zhì)量百 分數(shù)為〇. 1-20%。
6. 如權(quán)利要求1所述的保鮮膜，其特征在于，所述的有機鈣在溶液中的質(zhì)量百分數(shù)為 0· 1% -20. 0%。
7. 如權(quán)利要求1或6所述的保鮮膜，其特征在于，所述的有機鈣為食用乳酸鈣、檸檬酸 酸鈣或葡萄糖酸鈣中的任一種幾種。
【文檔編號】C08J7/14GK104231297SQ201410539503
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】許加超, 胡一鳴, 梁云波, 郭麗玲 申請人:北京格瑞智博生態(tài)科技研究院, 中國海洋大學(xué)