[发明专利]一种快速降解型大豆蛋白模拟塑料薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种快速降解型大豆蛋白模拟塑料薄膜及其制备方法，属于生物材料及食品包装技术加工领域。本发明提供了一种能够快速降解且具有一定机械强度、弹性、阻气性、阻水性的大豆蛋白模拟塑料薄膜及其制备方法。本发明的配比为:大豆分离蛋白的含量为2~4%，聚乙烯醇的含量1.5~2.5%，纳米纤维素的含量2~3%，增塑剂的含量为2%。纳米纤维素有效加快了膜材料的降解速率且提高了膜材料的机械性能，加入增塑剂使大豆蛋白与聚乙烯醇、纳米纤维素蛋白形成更为致密、均匀的三维立体网状结构，能较高的模拟塑料的多方面性能。该薄膜的降解时间在2~7个月不等。该模拟塑料薄膜制备工艺简单、操作方便、对环境无污染，并具有良好的生物相容性和生物可降解性，达到了环保要求，可广泛应用于食品包装领域。

技术领域

本发明提供了一种快速降解型大豆蛋白模拟塑料薄膜及其制备方法，更具体地说涉及一种快速降解大豆分离蛋白/聚乙烯醇/纳米纤维素模拟塑料包装膜及其制备方法，属于生物材料及食品包装技术领域。

背景技术

塑料包装薄膜应用十分广泛，但容易产生有毒有害气体和异味，且塑料包装膜不易分解，可造成严重的“白色污染”。可降解型包装薄膜是以天然可降解性物质(如蛋白质、纤维素、多糖及其衍生物等)为原料，通过分子间的相互作用而形成的具有空间网状结构的薄膜。可降解型薄膜的实用性和与合成塑料包装膜性能相似，同时具有优于合成塑料的特点，主要体现在特有的阻隔性、安全性和无污染等优点，因此可降解型薄膜备受包装行业的重视。但是现有技术中可降解塑料的力学性能较差，需要进一步提高。

目前，国内关于可降解大豆蛋白模拟塑料薄膜研究目前多集中在大豆分离蛋白的改性及工艺的研究方面上，例如，专利CN201410681234.7通过加入聚乙烯、聚丙烯及改性大豆分离蛋白从而制备性质较稳定的可降解薄膜；专利CN201410681234.7通过加入淀粉与大豆蛋白制备出拉伸强度及高抗水性的模拟塑料薄膜；专利CN201110214101.5叙述了一种大豆蛋白薄膜的制备方法。然而上述专利中制得的薄膜虽然都为可降解薄膜，但是降解速度较慢且机械性能不够优良。因此，通过调节制备关键技术，提高可降解大豆蛋白模拟塑料薄膜的降解速度，同时保证模拟薄膜具有较好的机械性能、阻隔性能，就成为目前食品包装行业有待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是要提供一种快速降解型大豆蛋白模拟塑料薄膜及其制备方法，并可应用与食品包装领域。为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种快速降解型大豆蛋白模拟塑料薄膜及其制备方法，包括以下步骤；

(1)制备聚乙烯醇溶液：1.5～2.5％聚乙烯醇在90℃的水浴锅内，在磁力搅拌的条件下进行溶解，溶解后将聚乙烯醇溶液冷却至30～50℃；

(2)制备纳米纤维素匀浆：将一定量纳米纤维素冻干粉加入到蒸馏水中，在100MPa的高压均质机作用下，形成质量分数为1％的纳米纤维素匀浆；

(3)大豆蛋白模拟塑料薄膜液的制备：将2～4％大豆分离蛋白加入到聚乙烯醇的溶液中；之后加入2～3％的纳米纤维素匀浆，5％的无水乙醇，2％的甘油；

(4)调节pH值：用0.lmol/L的HCl或0.lmol/LNaOH调解复合溶液的pH值为7.0；

(5)恒温水浴加热：磁力搅拌条件下，50℃水浴加热20min；

(6)干燥成膜：将水浴后的模拟塑料薄膜溶液经纱布过滤后，倒置在亚格力板槽内，并置于50℃的鼓风干燥箱内干燥8h；

(7)回软揭膜：将干燥后的亚格力板置于恒温恒湿箱内进行回软揭膜。

进一步的，恒温恒湿箱的温度为22℃，湿度为60％RH。

进一步的，回软时间为24h。

本发明的有益效果为：