[发明专利]一种明胶基食品包装膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种明胶基食品包装膜的制备方法，其包括如下工艺步骤：1)按原料质量份计将16～30份明胶与100份蒸馏水混合浸泡0.5～1.5h，得明胶基体；2)将15～25份浓度为3～10g/L的钛化合物水溶液加入至明胶基体中，其后加入15～25份浓度为0.5～2g/L的高聚合度黄烷醇水溶液，再加入3～6份浓度为0.1～1.2mol/L的氢氧化钠水溶液和3～6份甘油，流延成膜，干燥，得成品。本发明以天然的聚黄烷醇和高安全性的钛离子作为复合交联剂，利用钛离子和聚黄烷醇形成配位化合物后蛋白质反应活性位点增多的原理，制备得到高安全性的具有优异的物理机械性能的明胶基食品包装膜。

技术领域

本发明涉及包装材料领域，特别涉及一种食品包装膜及其制备方法。

背景技术

动物皮中含有大量的胶原蛋白(含量达80％以上)，是优质的明胶生产原料。由于明胶分子本身具有长链大分子的结构特点，同时还保留了部分三股螺旋结构，因而以明胶为基质制备的膜材料，往往能够表现出较好的成型性、抗拉强度、断裂伸长率等物理机械性能(Etxabide A.，Uranga J.，Guerrero P.，et al..Development of active gelatinfilms by means of valorisation of food processing waste：A review.FoodHydrocolloids，2017，68:192-198；李雪，贺稚非，李洪军.可食性膜在肉及肉制品保鲜贮藏中的应用研究进展.食品与发酵工业， 2019，45(2):233-239.)。尤其以明胶为基质制备的食品包装膜，一直是食品包装领域的研究热点。但不得不承认的是，直接使用明胶制膜，成膜的物理机械性能和热稳定性较差，具有易溶解、破碎的缺陷。对明胶膜材料进行改性，有效提高成膜的质量是明胶基食品包装材料实现工业化应用的前提。而增加膜基质分子的交联度，是提高蛋白基膜材料物理机械性能和稳定性的基本思路。

目前，提高蛋白基膜材料交联度的方法主要包括：物理改性、酶改性和化学交联三种。物理改性是利用物理的手段破坏蛋白质的三股螺旋结构，并充分暴露分子内部的巯基和疏水性氨基酸侧链，以此促进蛋白质分子内氨基酸之间的相互作用并提高分子间交联度。但物理改性方法需要严格控制辐照剂量、反应条件、含水量等改性处理条件，否则非常容易引起蛋白质结构的进一步破坏而造成性能下降的现象。酶改性的特点是反应条件温和，无需额外添加生产设备。但酶改性最大的问题在于对成膜质量的提升作用不够明显，改性处理后成膜的物理机械性能仍然无法达到质量要求。化学交联是改善蛋白质分子间交联度的另一种方法。与物理和酶解变性相比，化学交联剂能够直接通过离子键、共价键、氢键或疏水作用力与蛋白质分子上的氨基酸侧链结合，从而更为有效地增加分子间的交联度。其中醛类物质(甲醛、乙醛、戊二醛等)与氨基结合形成席夫碱，这种共价结合的方式能够较为显著地提高蛋白基膜材料的物理机械性能，因而被广泛报道(Henriette M.C.A.，KeithW.W.Crosslinking in polysaccharide and protein films and coatings for foodcontact–A review.Trends in Food Science Technology.2016，52：109-122)。除此以外，大量的酯类、铵盐类以及环氧化物，也被尝试用于促进蛋白质分子间的交联(Gómez-Guillén M.，Giménez B.，López-Caballero M.E.， et al..Functional and bioactiveproperties of collagen and gelatin from alternative sources：A review.，FoodHydrocolloids，2011，25(8)：1813-1827)。但不得不承认的是，大多数的合成交联剂都属于有毒物质，这极大地限制了膜材料的应用范围。