[發明專利]一種淀粉基可食性膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201010232198.8
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN101906220A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 董海洲;侯漢學;王兆升;劉傳富
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: C08L3/04
• 分類號: C08L3/04;C08L1/26;C08L5/06;C08L5/00;C08L5/04;C08K5/09;C08K5/103;C08K5/053;C08K3/34;B29D7/01;B65D65/46
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(一)技術領域

本發明涉及一種淀粉基可食性膜及其制備方法，屬于食品包裝材料領域。

(二)背景技術

目前用于食品包裝的主要材料是石油基非降解塑料薄膜。由于食品包裝屬于一次性、短期包裝，而且我國人口眾多，食品消費總量巨大，因而帶來的非降解塑料污染比其它國家和地區更為突出。同時，我國快餐食品包裝、鮮切果蔬包裝、各種食品小包裝主要原料為聚乙烯或聚氯乙烯，這些食品包裝膜在生產過程中加入增塑劑和各種加工助劑，對所包裝食品的安全構成威脅。

以淀粉為基料制備的可食性全降解食品包裝膜具有水分、氣體的選擇通透性，可延長食品的貨價期，改善食品食用的方便性，改善食品的感觀，提高食品質量等作用，受到食品生產者和消費者的共同歡迎。目前可食性淀粉膜的制備方法主要是溶液流延法，這種方法在膜干燥過程中需要蒸發掉大量的溶劑，不但能耗高，而且生產效率也很低，不適用于工業化生產。因此，開發能耗低、生產效率高的可食性膜的生產方法是十分必要的。

(三)發明內容

本發明的目的是提供一種原料可再生、能耗低、效率高的淀粉基可食性包裝膜的工業化生產方法。

本發明制備的淀粉基可食性膜具有良好的機械強度、透明度、熱封性、印刷性、柔韌性；并具有可食性和完全生物降解性，從而可避免大量食品內包裝中非降解塑料造成的環境污染。

一種淀粉基可食性膜，各組成成分及比例(重量比)為：穩定化降解淀粉20％～80％、增塑劑5％～50％、潤滑劑0.01％～20％、增強劑0.5％～50％和穩定劑0.01％～15％。

所述的穩定化降解淀粉是由玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、豌豆淀粉、綠豆淀粉或稻米淀粉中的一種或兩種以上的混合物經穩定化降解復合變性而得。

所述的降解淀粉穩定化的方法包括羥丙基化、乙酰化、磷酸酯化、脂肪酸酯化、羧甲基化、陽離子化、甲基化或琥珀酰化等；淀粉降解方法主要包括酸解、酶解、糊精化或氧化等。

所述的增塑劑是指水、甘油、山梨醇、木糖醇、甘露醇、乙二醇、丙二醇、葡萄糖、果糖、普魯蘭多糖、蔗糖或檸檬酸中的一種或幾種；

所述的潤滑劑是指植物油、脂肪酸、果蠟、蜂蠟、米糠蠟、石蠟或合成蠟中的一種或幾種；

所述的增強劑是指纖維素及其衍生物、殼聚糖及其衍生物、明膠、海藻酸鈉、黃原膠、果膠、卡拉膠或魔芋膠中的一種或幾種；

所述的穩定劑是指單硬脂酸甘油酯、卵磷脂、蔗糖酯、硬脂酸乳酸鈉、硬脂酸乳酸鈣、或納米蒙脫土及其衍生物中的一種或幾種；

除上述成分外，同時按常規添加食品中常用的防腐劑和抗氧化劑。

一種淀粉基可食性膜的制備方法為：

一種淀粉基可食性膜，各組成成分及比例(重量比)為：穩定化降解淀粉20％～80％、增塑劑5％～50％、潤滑劑0.01％～20％、增強劑0.5％～50％和穩定劑0.01％～15％。

其制作步驟如下：

1、物料的混合：將經過穩定化的降解淀粉和增強劑加入高速混合機中，充分攪拌至均勻；然后將混勻的增塑劑、潤滑劑和穩定劑原料邊攪拌邊緩慢加入到高速混合機中，混合均勻即可。

2、造粒：上述混合均勻的物料使用同向或逆向雙螺桿造粒機，各區溫度在50～220℃之間，螺桿轉速在10～300轉/min，將粉狀物料加工成直徑為0.1～5mm的熱塑性淀粉顆粒。

3、擠出流延制膜：將熱塑性淀粉顆粒加入到單螺桿擠出機中，各區溫度在40～190℃之間，螺桿轉速在10～300轉/min，將淀粉顆粒流延成厚度為0.01～0.5mm厚的薄膜。

淀粉基可食性、全降解食品包裝膜制作方法中，淀粉屬于高分子材料，具有良好的成膜性。然而單純的原淀粉熔體粘度大，易老化，很難擠出流延成型，而且制成的膜具有強度低、吸濕性大、透明度差、熱封性能差等缺陷，這類膜基本沒有實用價值。為了彌補這些缺陷，本發明采用兩種措施：一是將原淀粉進行穩定化降解復合變性，以提高淀粉膜的熔體強度和抗老化穩定性；二是在淀粉中加入食品級的增塑劑、增強劑、潤滑劑和穩定劑，可顯著改善淀粉膜的柔韌性和應用性能。

目前國內外制備可食性淀粉膜的方法主要采用溶液流延法。溶液流延法具有工藝控制困難、能耗大、效率低等缺點，本發明采用傳統塑料加工設備，通過擠出流延成膜，可以克服上述缺點，并能實現可食性全降解食品包裝膜的連續、高效生產。

本發明具有如下優點：

1、本發明中使用的原輔料均為天然可再生資源，原料來源豐富，生產成本低。

2、本發明制備的可食性、全降解食品包裝膜具有可食性、全降解性，廢棄后不對環境造成污染。