可食性食品保鲜膜的研制

312 2011, Vol. 32, No. 10
食品科学
※技术应用
可食性食品保鲜膜的研制
徐 晶，侯 菲
(通化师范学院制药与食品科学系，吉林 通化 134002)
摘 要：采用可食性原料，研制壳聚糖保鲜膜和海藻酸钠复合保鲜膜。将壳聚糖溶于体积分数 4% 稀醋酸溶液， 加入体积分数 1% 的甘油作增塑剂，0.1% 液体石蜡作脱膜剂，在 70℃条件下烘干 7h，得到壳聚糖膜，该膜厚 度为 0.100mm，抗拉强度 240.0kg/cm2，透光度为 89.2%。通过正交试验，确定海藻酸钠复合膜各原料最佳组成 为 8mg/mL 羧甲基纤维素钠、12mg/mL 海藻酸钠、8mg/mL 明胶、2mg/mL 琼脂、体积分数 8% 的甘油。该膜厚度 为 0.070mm、抗拉强度为 116.7kg/cm2、透光度为 71.6%，阻油、阻氧实验结果表明，两种膜均具有良好的阻油、 阻氧性能，且弹性和热塑性好。 关键词：壳聚糖膜；可食性；制作工艺；保鲜膜
Key words：chitosan composite film；edible；processing technology；fresh-keeping film
中图分类号：TS206.4
文献标识码：A
文章编号：1002-6630(2011)10-0312-04
根据国际包装工业协会统计，在破坏环境的垃圾 中，塑料占 72%，其中很大一部分来自食品塑料包装 的废弃物[1]。随着人们环保意识的日益增强，传统的塑 料包装膜已不能满足人们在食品包装方面的要求，可食 性包装是顺应人们对食品包装的方便化和无公害化而迅 速发展起来的新型食品包装，既能对食品起保护作用， 亦能防止因抛弃包装袋而形成的环境污染。可食性膜特 有的阻隔性，安全性和无环境污染等优点，其将取代 普通的塑料食品包装材料是不可逆转的趋势[2-5]。
1.4.1 膜厚的测定 用螺旋测微器在被测膜上各个部位随机取五点测
定，取平均值，膜厚单位为 m m 。
1.4.2 抗拉强度的测定[14] 将膜裁成长 5cm，宽 1cm 的膜条，在抗拉强度测
定仪上读取膜破裂时的数值，计算膜的抗拉强度，平 行操作 3 次，取平均值。
Gp 计算公式：L = ——
AB
式中：L 为抗拉强度 / (k g/ cm 2)；G p 为实验的拉张 力 / k g ；A 为试样厚度 / c m ；B 为试样宽度 / c m 。
壳聚糖和海藻酸钠均为天然多糖，不仅具有良好的 生物可降解性、成膜性和抑菌性[6-8]，还具有各自独特 的生理功能[ 9 - 1 3 ] ，以二者为主料制成可食性食品保鲜 膜，符合现代包装材料的发展趋势。本实验对壳聚糖 膜和海藻酸钠复合膜的制备工艺进行探索，研制两种具
有一定机械性能、阻氧、阻油、透明、可食的食品 保鲜膜。
Abstract ：Chitosan film and sodium alginate composite film were prepared by using edible raw materials. Chitosan film was prepared by dissolving chitosan in 4% acetic acid solution (V/V), adding 1% glycerin (V/V) as plasticizer and 0.1% liquid paraffin
透光度 /% 89.2 87.3 84.6 85.5
2.2 海藻酸 膜 组 成 配 比 L9(34)正 交 试 验 因 素 水 平 表 Table 4 Factors and levels in orthogonal array design for optimizing
1 材料与方法
1.1 材料与试剂 壳聚糖(食品级，脱乙酰度 85%) 浙江金壳生物制
品有限公司；乙酸( 分析纯) 、甘油( 分析纯) 、琼脂( 食 品级) 、明胶( 生化试剂)、海藻酸钠( 食品级) 、羧甲基 纤维素钠(食品级)、液体石蜡(分析纯)。 1.2 仪器与设备
DHG-9101-2S 型电热恒温鼓风干燥箱 上海三发科 学仪器有限公司；FA1604A 型电子天平 上海精天电子 仪器有限公司；722 型可见分光光度计 上海元析仪器 有限公司；HWS26 型电热恒温水浴锅 上海一恒科学
1.3.2 海藻酸钠复合膜的制备 将一定量的海藻酸钠、羧甲基纤维素钠( C M C -
N a ) 、明胶和琼脂分别用少量水溶解后，混合均匀，加 入一定量的甘油，加水定容至 10 0m L，充分搅拌，静 置 1 2 h ，脱气，倒膜，使其流延于铺膜工具上，将膜 液置于干燥箱内，5 0 ℃干燥 6 h ，移出，揭膜。通过 L9(34)正交试验对 CMC-Na、海藻酸钠、明胶和甘油的 用量进行优化，确定复合膜的最佳配方；考察铺膜工具 对膜性能的影响。 1.4 膜性能的测定方法
表 2 甘油用量对壳聚糖膜性能的影响 Table 2 Effect of glycerol addition amount on the performance of
chitosan film
性能
厚度 /mm 表观性状
甘油用量 /mL
0.2
1
5
0.150
0.150
表面干燥，易碎裂 表面光滑
0.210 表面黏稠
116.7 kg/cm2 in tensile strength and 71.6% light transmittance. The results of performance tests showed that both kinds of film
exhibited an excellent resistance to oil and oxidants as well as high flexibility and thermoplasticity.
0.135
158.6
92.6
4 0.093 247.3
2.1.2 甘油用量对壳聚糖膜性能的影响 在壳聚糖膜的制备过程中加入甘油，可增加膜的塑
性[7]。本试验考查甘油用量对膜性能的影响。准确称取 壳聚糖 4 份各 2g，溶于 100mL 体积分数为 4% 的乙酸溶 液中，分别加入 0 . 2 、1 、5 、1 0 m L 的甘油，按前述 制备方法成膜，测定各用量时膜的厚度和膜表面状态， 结果如表 2 。可见，随着甘油用量的增加，壳聚糖成 膜液的流动性降低，塑性增强，制成膜的厚度增大。 同时，甘油用量增加，使膜表面黏稠度增大，不利于 后续加工。当甘油用量为 1mL，即成膜液总体积的 1% 时，制得的膜最薄，且表面光滑，抗拉强度大。
Preparation of Edible Food Preservative Film
XU Jing，HOU Fei (Department of Pharmaceutics and Food Science, Tonghua Normal University, Tonghua 134002, China)
10 0.295 表面黏稠
2.1.3 烘干温度对壳聚糖膜性能的影响 准确称取壳聚糖 4 份 2g，溶于 100mL 体积分数为 4%
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的乙酸溶液，加入 1m L 甘油，成膜后，考查烘干温度 分别为 50、60、70、80℃时对膜物理性能的影响，结 果如表 3。可见，烘干温度为 70℃时，制成的膜最薄， 抗拉强度最大，但透光度略小，感官评定其颜色较深。 综合比较，7 0 ℃烘干制得的膜最好。
2 结果与分析
2.1 壳聚糖膜的配方及工艺的确定 2.1.1 乙酸体积分数对壳聚糖膜性能的影响
乙酸是壳聚糖的良好溶剂，试验中考查了乙酸体积 分数分别为 1%、2%、3%、4% 时，对壳聚糖膜的厚 度和抗拉强度的影响，结果见表 1 。可见，其他工艺 条件相同的情况下，乙酸体积分数越大，壳聚糖的溶 解性越好，制得的膜越薄，且乙酸体积分数为 4% 时， 膜的抗拉强度最大，因此，选择乙酸体积分数为 4%。
表 3 烘干温度对壳聚糖膜性能的影响 Table 3 Effect of oven temperature on the performance of chitosan
film
烘干温度 /℃ 50 60 70 80
厚度 /mm 0.100 0.100 0.060 0.055
抗拉强度 /(kg/cm2) 110.0 190.0 216.7 200.0
orthogonal array design was 8 mg/mL sodium carboxy methyl cellulose, 12 mg/mL sodium alginate, 8 mg/mL gelatin, 2 mg/mL AGAR and 8% (V/V) glycerin. The resulting sodium alginate composite film was characteristics of 0.070 mm in thickness,
1.4.3 透油系数的测定[15] 在干燥器中放置一张洁净滤纸，取裁剪好的膜放置
在滤纸上，在膜上滴植物油 3 滴，放置一周，每天定 时观察，根据滤纸上的油痕，确定其透油性。
1.4.4 透光度的测定[16] 将待测样品裁成 10 × 50mm2 的矩形，贴于比色皿
内侧，在 700nm 波长处测定透光率[7]，以空比色皿作为 对照，用透光度大小间接表示膜的透明度。
收稿日期：2010-10-19 作者简介：徐晶(1970 —)，女，副教授，硕士，研究方向为食品质量与安全。E-mail：xujingth@
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仪器有限公司；螺旋测微器(0～25mm) 有限公司；DLD-5 地膜抗拉强度测定仪 仪器有限公司。
composite film formula