孟令偉,魏文毅,周 睿,楊春宇,金司棋

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院 ,黑龍江大慶 163319)

度、不同成膜劑添加量、不同增塑劑添加量,對(duì)膜的感官性狀影響。同時(shí)對(duì)膜厚度、耐折、耐破、抗沖擊、透氣性、透濕性、拉伸強(qiáng)度等性能進(jìn)行測(cè)試,分析測(cè)試數(shù)據(jù)后,結(jié)果表明:制備可食用蘿卜渣包裝膜的技術(shù)條件為去離子水 400mL、白蘿卜渣 20g、卡拉膠添加量 2.0%、甘油 3.0mL、硬脂酸添加量 0.5%時(shí),膜的感官性狀和機(jī)械性能為最佳。

可食用蘿卜渣包裝膜的制備與性能研究

孟令偉,魏文毅,周 睿,楊春宇,金司棋

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院 ,黑龍江大慶 163319)

以白蘿卜渣纖維為基材,通過加入成膜劑、增塑劑制得可食用包裝膜,然后研究不同蘿卜渣濃

度、不同成膜劑添加量、不同增塑劑添加量,對(duì)膜的感官性狀影響。同時(shí)對(duì)膜厚度、耐折、耐破、抗沖擊、透氣性、透濕性、拉伸強(qiáng)度等性能進(jìn)行測(cè)試,分析測(cè)試數(shù)據(jù)后,結(jié)果表明:制備可食用蘿卜渣包裝膜的技術(shù)條件為去離子水 400mL、白蘿卜渣 20g、卡拉膠添加量 2.0%、甘油 3.0mL、硬脂酸添加量 0.5%時(shí),膜的感官性狀和機(jī)械性能為最佳。

白蘿卜;可食用膜;制備;性能

1 引言

可食用膜是指以天然可食性物質(zhì) (如多糖、蛋白質(zhì)等)為原料,添加可食用增塑劑、交聯(lián)劑等物質(zhì),通過不同分子間相互作用而形成的薄膜[1-2]?？墒秤媚ぞ哂锌芍苯邮秤谩⒃铣杀镜?、對(duì)食品和環(huán)境無污染等特點(diǎn),有的可食用膜材料本身具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

近幾十年來,對(duì)于以蔬菜渣為原料制備可食用膜工藝有了一定的發(fā)展?？墒程}卜渣膜是用白蘿卜加工副產(chǎn)品(白蘿卜渣)為主要原料,再進(jìn)行添加適當(dāng)量的成膜劑、助劑,通過一定的技術(shù)手段制成的可食性薄膜材料。白蘿卜纖維是迄今所發(fā)現(xiàn)的最好的膳食纖維之一。白蘿卜纖維無毒副作用,且具有水溶等多種特性,是一種優(yōu)良的制備可食用包裝膜的基材。以白蘿卜纖維為基材制成的可食用包裝膜不但具有可食性,原料來源廣、成本低,而且還有預(yù)防“都市富貴病”的功效,對(duì)于解決“白色污染”問題和改善人民的健康狀況等方面有一定的實(shí)際意義。

2 材料與方法

2.1 材料及主要試劑

白蘿卜、液體石蠟、卡拉膠、海藻酸鈉、甘油、硬脂酸。

2.2 主要儀器設(shè)備

電子天平、膠體磨、恒溫水浴鍋、組織搗碎機(jī)、精密定時(shí)電動(dòng)攪拌器、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、燒杯、量筒、玻璃板、玻璃棒、三頸瓶等。

2.3 膜制備的工藝流程及方法[3]

工藝流程:白蘿卜渣→過膠體磨→加入成膜劑、增塑劑→水浴→涂板→干燥→回濕→揭膜→密封保存。

制備方法:首先將白蘿卜纖維細(xì)化,將白蘿卜清洗干凈,切成細(xì)片,將切成片的蘿卜放入水浴鍋中熱燙 10m in左右,冷卻后,用組織搗碎機(jī)搗碎,然后過膠體磨,過 200目的紗布將蘿卜渣中的水分去除,最后將取去除水分的蘿卜渣冷藏保鮮,以待下一步實(shí)驗(yàn)。

取不同量的白蘿卜渣溶于 400mL去離子水中,制成不同濃度的白蘿卜渣溶液,再分別添加不同濃度的卡拉膠或海藻酸鈉、甘油、硬脂酸制成復(fù)合溶液,然后用九陽攪拌機(jī)攪勻,移液到三頸瓶中,80℃水浴加熱并攪拌 30m in。然后取 20 cm ×20 cm的玻璃板放入烘箱中預(yù)熱 10m in左右,取出后均勻涂上一層液體石蠟,將上述溶液涂布于玻璃板上 70℃下烘干 4 h,100℃水蒸氣回濕 25 s后揭膜,密封保存待用。

2.4 主要指標(biāo)的測(cè)定

2.4.1 定量

用直徑 86mm的裁膜器取 3個(gè)樣,分別稱量重量,然后取平均值。

定量(g/m2)=重量/面積

2.4.2 厚度

(1)按 GB450取樣,切取 100 mm×100 mm (或 200 mm ×250 mm)的試樣 20片,并按GB10739的要求對(duì)試樣進(jìn)行溫濕度預(yù)處理。

(2)根據(jù)被測(cè)試樣的厚度范圍以及要求的測(cè)量精度,選擇、安裝千分尺,并使指針對(duì)零。

(3)開動(dòng)儀器,使測(cè)量頭升起,將試樣夾在上、下兩個(gè)測(cè)量面之間,下降測(cè)量頭進(jìn)行測(cè)量,待指針停穩(wěn)后 2～5s內(nèi)讀取測(cè)量數(shù)值。測(cè)量頭下降時(shí)避免產(chǎn)生任何沖擊作用。

(4)升起測(cè)量頭,移動(dòng)被測(cè)量樣,做第二次測(cè)量。

2.4.3 透氣性能

采用BTY-B1透氣性測(cè)試儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用直徑 86mm的裁膜器取 3個(gè)樣,在一定的溫度和濕度下,使試樣兩側(cè)保持一定的氣體壓差,通過測(cè)量試樣低壓側(cè)氣體壓力變化,得出膜的透氣量和透氣系數(shù)。

2.4.4 透濕性[4]

用濕皿裝入 4g左右的無水氯化鈣,然后用膜將其密封,放入一定濕度的密閉容器中,5天后測(cè)定氯化鈣的重量。

水蒸氣透過系數(shù)(WVT)按下式計(jì)算:

式中 WVT——水蒸氣透過系數(shù)/g·m-2·d

t——質(zhì)量增量穩(wěn)定后的兩次時(shí)間間隔/d,本實(shí)驗(yàn)為5d

△m——t時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量增量/g

A——膜透水蒸氣的面積 /m2

2.4.5 拉伸強(qiáng)度

拉伸強(qiáng)度為單位橫截面積的抗張力。將膜裁成長(zhǎng)10 cm、寬1 cm的試樣,用WDW-1微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定,計(jì)算平均值。

2.4.6 耐破度

裁取長(zhǎng)和寬都不小于 10 cm的試樣 3個(gè),用ZDNP-6型電子式紙板耐破度儀進(jìn)行測(cè)定。

3 結(jié)果與討論

3.1 白蘿卜渣添加量的確定

表 1 白蘿卜渣添加量對(duì)膜感官性狀和成膜難易程度的影響

由表 1可以知白蘿卜渣添加量為 20g的膜其感官性狀相對(duì)好些,且容易揭膜,所以把 20g作為蘿卜渣的最佳添加量進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

3.2 卡拉膠添加量對(duì)膜性狀的影響

表 2 卡拉膠添加量對(duì)膜感官性狀和成膜難易程度的影響

由表 2可知,卡拉膠添加量為 1.0%的膜較薄且不容易揭膜。

表 3 不同卡拉膠添加量膜厚度、重量、定量、拉伸強(qiáng)度、耐破值測(cè)定數(shù)據(jù)

由表 3可知隨著卡拉膠添加量的增加,膜的厚度逐漸增大,原因是卡拉膠使攪拌液變稠,倒板時(shí)液體流延速度慢,即烘干后膜越厚。膜的定量隨著卡拉膠的添加量增加也逐漸增大?？ɡz添加量為 2.0%的膜拉伸強(qiáng)度和耐破度最好。

表 4 不同卡拉膠添加量膜對(duì) CO2、O2及水蒸氣透氣性測(cè)定數(shù)據(jù)

由表 4可以知,對(duì)于 CO2的透氣性最高的是卡拉膠添加量為 1.0%的膜,說明卡拉膠含量越高,膜越致密,透氣量也就相對(duì)降低。對(duì)于 O2的透氣性測(cè)試中,卡拉膠為 1.0%和 1.5%的膜經(jīng)多次測(cè)試仍無法測(cè)得數(shù)據(jù),原因可能是由于所測(cè)的膜有小氣泡,在沖壓過程中被沖破而出現(xiàn)小孔,所以儀器形成了過壓保護(hù)而未能測(cè)出數(shù)據(jù)?？ɡz添加量為 2.0%的膜透濕性相對(duì)高些,如果作為果蔬的包裝材料,水分散失會(huì)相對(duì)較高。

3.3 海藻酸鈉添加量對(duì)膜性狀的影響

表 5 海藻酸鈉添加量對(duì)膜感官性狀和成膜難易程度的影響

由表 5可知添加海藻酸鈉制得的膜顏色較深,添加量為 0.5%和 1.0%的膜由于太薄,揭膜困難,且揭得的膜有裂口,不能進(jìn)行性能測(cè)定,所以在以下性能測(cè)定中舍棄了這兩種膜。

表 6 不同海藻酸鈉添加量膜厚度、重量、定量、拉伸強(qiáng)度、耐破值測(cè)定數(shù)據(jù)

由表 6可知這兩種不同海藻酸鈉添加量的膜厚度差別不大,原因是添加海藻酸鈉的攪拌液不太粘稠,倒板時(shí)流延速度相近,所以膜厚度變化不大。膜的定量隨著海藻酸鈉的添加量增加而有所增大。海藻酸鈉添加量為 2.0%的膜拉伸強(qiáng)度和耐破度較好。

實(shí)驗(yàn)表明不同海藻酸鈉添加量的兩種膜 CO2透過率為0,原因可能是CO2分子過大,無法透過。

表 7 不同海藻酸鈉添加量膜對(duì)O2、水蒸氣透汽性測(cè)定數(shù)據(jù)

由表 7可知海藻酸鈉添加量為 1.5%的膜O2透過量大些。海藻酸鈉添加量為 2.0%的膜透濕性相對(duì)大些。

3.4 甘油添加量對(duì)膜性狀的影響

表 8 甘油添加量對(duì)膜感官性狀和成膜難易程度的影響

由表 8可知甘油添加量的改變對(duì)膜的感官性狀無明顯影響。

表 9 不同甘油添加量的膜厚度、重量、定量、耐破度測(cè)定數(shù)據(jù)

由表 9可知甘油添加量對(duì)膜厚度和定量影響不大。甘油添加量為3.0mL時(shí),膜的耐破度較好。

3.5 硬脂酸添加量對(duì)膜性狀的影響

表 10 硬脂酸加量對(duì)膜感官性狀和成膜難易程度的影響

由表 10可知硬脂酸添加量的不同主要影響了膜的厚度和柔韌性。

表 11 不同硬脂酸添加量的膜厚度、重量、定量、耐破值測(cè)定數(shù)據(jù)

由表 11可知隨著硬脂酸添加量的增大,膜的厚度和定量都會(huì)隨之增大,而膜的耐破度逐漸降低,原因是硬脂酸會(huì)使膜變得更硬,柔韌性相對(duì)降低,從而不耐破。

4 結(jié)論

在試驗(yàn)條件下,卡拉膠作為成膜劑比海藻酸鈉作為成膜劑的膜的機(jī)械性能好。甘油添加量為3.0m L的膜柔韌性較強(qiáng),硬脂酸為 0.5%的膜機(jī)械性較好。綜上所述,試驗(yàn)中制得的可食用蘿卜渣包裝膜具有一定的彈性和強(qiáng)度,透明柔軟,是一種具有開發(fā)前景的綠色包裝材料。

[1]張華江,遲玉杰,夏寧,等.可食性大豆復(fù)合蛋白膜的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2008(9):73-77.

[2]李愛珍,邵秀芝,張建華.可食性包裝膜的研究進(jìn)展及其發(fā)展前景[J].包裝與食品機(jī)械,2009,27(1): 54-57.

[3]汪學(xué)榮,闞建全,陳宗道.可食性包裝膜的研究進(jìn)展[J].食品科技,2002(4):4-62.

[4]姜燕,馬中蘇.大白菜纖維的形態(tài)及其與大豆分離蛋白復(fù)合可食膜的研究 [J].農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程,吉林大學(xué).2008,29(3):75-79.

The Prepara tion and Perform ance Study of Ed ib le Rad ish Residue F ilm

M ENG L ing-wei,W EIW en-yi,ZHOU Rui,YANG Chun-yu,JIN Si-qi
(Co llege of Food Science,Heilongjiang BayiAgriculture University,Daqing 163319,China)

The edib le film ism adew ith thew hite rad ish slag fiber as the basem aterial,by add ing filmform er and p lasticizer system,then the sensory p ropertiesof edible film is studiedw ith differentcontentof radish slag fiber,filmogen and p lasticizer.And film thickness,broken,im pact resistance,ventilation p roperty, moisture-penetrability and tensile strength tests are perform ed,the test data is analyzed,the result show s that,w hen film com ponents fo r deionized w ater 400m L,w hite radish slag 20g,carrageenan 2.0%,glycerin 3.0mL,stearic acid 0.5%,sensory p roperties andm echanicalof edible film is best.

w hite radish;ed ib le film;p reparation;perfo rm ance

2010-09-01;

2010-09-24

孟令偉(1979-),男,講師,研究方向?yàn)檫\(yùn)輸包裝與包裝測(cè)試。通訊地址:163319黑龍江省大慶市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,E-mail:mengsan72@163.com。

TS206.4

A

1005-1295(2010)06-0009-04

do i:10.3969/j.issn.1005'1295.2010.06.003