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脂质马铃薯淀粉基可食薄膜的研究

2021-08-18 来源:日照农业机械网

脂质-马铃薯淀粉基可食薄膜的研究

以淀粉为基材的可食包装膜具有成本低、透明度高等优点,越来越受到人们的青睐。目前研究此类可食包装膜的基材多数是以玉米淀粉、变性淀粉、蛋白质及多粮等为基材,但以马铃薯淀粉为基材,添加脂肪类物质和单硬脂酸甘油酯制成的脂质-马铃薯可食膜尚未见报道。

本文介绍了一种具有优良阻隔性能和机械性能的新型脂质-淀粉基可食膜。该膜以马铃薯淀粉为基材,硬脂酸和软脂酸的混合物为阻隔剂,单硬脂酸甘油酯为乳化剂。正交优化实验结果表明,对膜的抗拉强度和透氧率影响最显著的因素是糊化温度和甘油的浓度。

脂质-马铃薯淀粉基可食包装膜是采用马铃薯淀粉为基材,脂肪类物质为阻隔剂,单硬酯酸甘油为郛化剂 ,研制成的一种新型可食包装材料,作为方便面中的油料包和酱料包、豆奶粉等食品的内包装材料。该膜以其优良的阻隔性能和良好的机械性能,可以满足方便面调料和豆奶粉包装要求。

实验材料采用一级品马铃薯淀粉;羧甲基纤维素钠;甘油;单硬脂酸甘油酯、硬脂酸化学纯;软脂酸化学纯。

脂质-马铃薯淀粉可食膜的制备工艺流程:

原料混合-加水溶胀-搅拌至溶解-糊化或变性处理-加入辅助剂-保温-均质-脱气-定量倒入有机玻璃板-鼓风干燥-揭膜-干燥器内保存待测

工艺条件:均质5000-15000,1-4;糊化温度65-95,30;保温65-95,30;脱气采用抽真空的方法,压力为-0.09,直至气体全部抽出为止;成膜工具用有机玻璃模板;在性能测试之前,膜处理条件为25,相对湿度50%-60%,时间4。

膜材成分中以水为溶剂,同时含有脂肪类物质(硬脂酸和软脂酸),为了降低分散和物质之间的界面能,改变膜的组织结构,以获得均匀,稳定的膜液,需加入一定量的乳化剂。本实验选用单硬脂酸甘油作为乳化剂。

添加脂肪类物质的作用主要在于改善和提高膜的阻隔性能。以PST为基材,羧甲基纤维互助为增稠剂,甘油作为增塑剂,制成膜液后分别向其中添加硬脂酸、软脂酸、硬脂酸和软脂酸的混合物(混合比例为1/1),PST的质量分数为3%,CMC的质量分数为0。5%,甘油的体积分数为1。5%其余脂肪类物质的质量分数为0。1%。对比所制成各种膜的抗张强度、伸长率、透氧率、透油系数和封合强度,以确定脂肪类物质的类型。

实验结果表明,PST-可食膜中添加混合脂肪类物质与添加单一脂肪类物质相比较,可赋予更加优良的阻隔性能。PST--CMC--SA+PA膜具有较低的透氧率和透油系数,即该膜具有优良的阻氧性和阻油性,且透明度好,脂肪类物质分布均匀,柔韧性好。

以阻隔性能作为优选指标,选用硬脂酸与软脂酸的混合物(比例为1比1)作为含脂马铃薯淀粉基可食膜的阻隔剂.

选取PSt-CMC-SA+PA膜来进行实验。在不同均质条件下,通过学习对成膜特性以及膜的强度的测试对比分析,确定出最佳均质条件结果表明,以抗菌素张强度为优选考虑指标,膜在15000r/min 2min时抗张强度最大。故本实验选择均质条件为5000r/min 2min

影响含脂包装膜成膜工艺的因素很多,其中以干燥温度、糊化温度为重要因素。根据实验结果,以干燥温度、糊化温脂肪类物质的浓度、为正交实验因素,选择L16(45)正交表,进行五因素国水平的正交实验,以抗张强度、断裂伸长率、透氧率和封合强度为实验指标通过方差分析优选出成膜工艺条件和膜工艺条件和膜组分的最优组合。

正交实验结果表明,对膜的抗张强度影响最显著的因素是糊化温度,其次是甘油的浓度、单硬脂酸甘油酯的浓度、脂肪类物质的浓度和干燥温度。对膜的透氧率影响最显著的因素是甘油的浓度,其次是干燥温度、最后是脂肪类物质。

以透氧率低和抗菌素张强度高为优先原则,得出成膜工艺条件和膜组分的最优组合为A4B4C2D4E4,即干燥温度为80℃,糊化温度为95℃,脂肪类物质的浓度为0.2%、甘油的浓度为2%,单硬脂酸甘油酯的浓度为0.4%

以马铃薯淀粉为基材,羧甲基纤维素钠为增稠剂,硬脂酸和软脂酸混合物为阻隔剂,甘油为增塑剂,单硬脂酸甘油酯为乳化剂的脂质一马铃薯淀粉可食膜具有优良的阻隔性能和良好的机械性能,可以满足豆粉、方便面调料包的包装要求

(文/李欣欣 宋艳翎 马中苏 毕会敏 姜燕)

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