[发明专利]一种稳定的淀粉基成膜组合物

说明书

技术领域

本发明涉及到一种稳定的淀粉基成膜组合物，属于淀粉及淀粉衍生物深加工领域。

背景技术

天然或改性淀粉常用于食品或药品加工行业。通过对天然淀粉的物理、化学改性，使其具备原淀粉所不具备的特性，如提高了流动性、水溶性、成膜性、机械强度等。

天然植物淀粉从结构上分为支链淀粉和直链淀粉两大类。直链淀粉是D-葡萄糖基以α-(1,4)糖苷键连接的多糖链，分子中有200个左右葡萄糖基，分子量1～2×10⁵，聚合度990，空间构象卷曲成螺旋形，每一回转为6个葡萄糖基。支链淀粉分子中除有α-（1，4）糖苷键的糖链外，还有α-（1，6）糖苷键连接的分支，分子中含300～400个葡萄糖基，分子量>2×10⁷，聚合度7200，各分支也都是卷曲成螺旋形。虽然支链淀粉和直链淀粉基本组成单元相同，但由于二者结构的不同，所表现出的物理化学性能也不一样：淀粉与碘呈颜色反应，直链淀粉为蓝色，支链淀粉为红褐色；直链淀粉的成膜性能良好，韧度较强，能溶于水，加入醇等则会析出，但粘附性、稳定性以及保水能力不佳；支链淀粉的粘度高，水中溶胀而不溶解，会形成稳定的胶液，支链淀粉加热糊化后，分子中的链较为松散，因此具有较高的粘度。当淀粉糊冷却时，支链淀粉分子中的分支结构又减弱了分子链重新结合的紧密程度，表现出较好的抗老化能力。但支链淀粉耐剪切的稳定性较差，在剪切力作用下淀粉链被破坏，表现为粘度下降，保水力减弱。在现有技术中，为保证膜的加工和机械性能，成膜用途的淀粉材料都是以直链淀粉为主要成分，带来的问题正是膜保水能力不佳等。

变性淀粉则是在天然淀粉的基础上，使用物理或化学手段对淀粉的分子结构或微观晶型进行改变。常见的变性淀粉有酯化淀粉、氧化淀粉、醚化淀粉、热变性淀粉等。将淀粉上的羟基以酯基、烷氧基等取代，能改变淀粉的亲水性或淀粉链条之间的相互作用力，使之被赋予新的性质以及新的应用领域。现有技术中变性淀粉的用量也较高，有的技术直接使用某一种类型的变性淀粉，如羟丙基淀粉作为淀粉成膜组合物的主要成分， 但这将整体提高了材料的成本。

现有技术在淀粉膜或变性淀粉膜的研究，主要针对混合淀粉的制膜、压片、粘合等方面展开，通过调节支链淀粉和直链淀粉的比例以获取性能符合要求的混合物。但现有淀粉膜材料的保水能力依然不佳，很容易失水变脆，影响了膜的稳定性以及膜所包裹内容物的稳定性，限制了淀粉膜材料的应用。

另外，淀粉的热固加工技术成为最近的研究热门，热固加工是将淀粉与其他原料送入类似塑料加工的螺杆挤出机中，通过挤出机中螺杆的捏合、剪切等机械作用，对淀粉进行改性。该技术需要在较高的温度下进行，通常在100-150℃，加工时很容易导致淀粉降解，副反应较多，致使产品的耐用性下降，同时对产品的杂质控制难度较大。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种稳定的淀粉成膜组合物，使用该成膜组合物经通常制膜办法获得的淀粉膜具有良好的机械加工性能、稳定性和保水性，克服现有技术中淀粉基薄膜在干燥条件下保湿性不佳和容易老化的缺陷。能够解决现有技术存在的问题。同时，该淀粉成膜组合物非常适合热固加工，使用该淀粉成膜组合物进行热固加工还可以大幅降低所需的温度，减小了淀粉降解等副反应的发生率，提高热固加工成型的淀粉膜的机械性能。

本发明所述的一种稳定的淀粉成膜组合物是由包括天然直链淀粉、天然支链淀粉、变性淀粉以及增强剂组成，其特征在于，天然直链淀粉与天然支链淀粉的质量比为1-3.5：1，变性淀粉占组合物总重的1%-10%，增强剂占组合物总重的0.5%-5%。

所述的天然直链淀粉为直链玉米淀粉、直链豌豆淀粉；天然支链淀粉选自支链木薯淀粉、支链马铃薯淀粉、支链糯米淀粉。

所述增强剂选自甘油、山梨醇、羧甲基纤维素、微粉硅胶、微晶纤维素、海藻酸钠中的一种或多种混合物。

进一步的，所述增强剂以重量百分比计，由甘油10%-15%、羧甲基纤维素20-35%、海藻酸钠5%-15%、微粉硅胶40-55%、微晶纤维素10-25%组成。

所述变性淀粉为醚化淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、淀粉纳米晶中的一种。

进一步的，所述变性淀粉为醚化淀粉，选自羟丙基淀粉、羟乙基淀粉中的一种。

进一步的，所述变性淀粉还可以为酯化淀粉，选自磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、硫酸酯淀粉中的一种。

进一步的，所述变性淀粉还可以为酯化淀粉，选自磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、硫酸酯淀粉中的一种。