可食性薄膜是一種綠色包裝材料,其具有可食用的特性,通過防止影響食品變質的物質遷移保證食品的質量,延長其貨架壽命。其突出的可食用性功能,能有效地解決(jue) 包裝廢棄物的汙染問題。可食性包裝薄膜分為(wei) 三大類:多糖類、蛋白質類和複合類。
一、多糖類可食性包裝薄膜
多糖類可食性包裝薄膜主要利用多糖食物的凝膠作用,以多糖食品原料為(wei) 基料製成。主要分為(wei) 澱粉類、殼聚糖類和纖維素類三類。
巴基斯坦和沙特阿拉伯的研究團隊使用明膠、大豆蛋白、玉米澱粉和木瓜等常見家用材料製備經濟高效的可食用包裝薄膜,作為(wei) 商業(ye) 塑料的有效替代品,以減少廢物的產(chan) 生。製備的薄膜在傅裏葉變換紅外光譜(FTIR)、水蒸氣透過率(WVTR)、光學透明度和拉伸強度方麵進行了表征。FTIR證實了在明膠骨架中添加了木瓜和大豆蛋白。明膠-木瓜膜的WVTR記錄為(wei) 小於(yu) 50g/m2/天。這種水蒸氣屏障比原始明膠薄膜好五倍。明膠、木瓜和大豆蛋白薄膜在可見光區域的透明度約為(wei) 70%。薄膜的拉伸強度為(wei) 2.44MPa,含木瓜和大豆蛋白薄膜的拉伸強度提高了1.5倍。明膠和明膠-木瓜薄膜的阻隔質量即使經過2000次彎曲循環後仍能保持這些性能。
二、蛋白質類可食用性薄膜
蛋白質類可食用性薄膜的原料為(wei) 動植物分離蛋白,利用蛋白質的膠體(ti) 性質,加入其他添加劑改變膠體(ti) 的親(qin) 水性而製得的包裝材料。常用蛋白有大豆分離蛋白、玉米醇溶蛋白和乳清蛋白。蛋白質分子內(nei) 存在亞(ya) 基結構和二硫鍵,在高溫、酸、堿性條件下被破壞,使得分子內(nei) 部的疏水基團暴露,形成新的二硫鍵,分子間的相互作用增強,在一定條件下即可得到具有一定強度和阻隔性能的膜。
早前,美國科學家佩吉·托馬蘇拉等人用乳製品加工和生物然生產(chan) 過程的副產(chan) 品,生產(chan) 出一種可食用的食品抗水包裝膜,從(cong) 而解決(jue) 了包裝造成食品汙染和包裝不易降解2個(ge) 難題。科學家將牛奶蛋白幹酪素和水以及甘油混合在一起,生產(chan) 出一種抗水性強的可食用食品包裝膜。在生產(chan) 過程中,他們(men) 使用二氧化碳作為(wei) 溶劑從(cong) 牛奶中分離出乳製品蛋白,使用的二氧化碳來自葡萄糖發酵過程中所產(chan) 生的副產(chan) 品。二氧化碳使可食用薄膜變得更加抗水、更具生物可降解性。由此生產(chan) 出來的食品包裝薄膜光滑、透明並可食用。
三、複合型可食用性薄膜
將多糖、蛋白質、脂肪酸以不同的配比結合在一起,製成可食性膜,通過改變複合膜中多糖、蛋白質的種類和含量,可以改善膜的機械強度、透光性、透氣性和持水性等,以達到滿足不同食品包裝的需要。複合型可食性薄膜的研究和應用是當前的發展趨勢。
烏(wu) 拉俄聯邦大學與(yu) 印度同行所組成的科研團隊研發出生態型可食用包裝薄膜。團隊選取海藻酸鈉及阿魏酸作為(wei) 研發包裝薄膜的原料,前者是從(cong) 海草中提取的,在糖果業(ye) 和製藥業(ye) 用作添加劑,而後者則是天然抗氧化劑,可有效抑製微生物,長久保存食品。團隊采用試管培育出薄膜,其厚度僅(jin) 為(wei) 標準紙張的千分之一,研發的薄膜材料可長期保持食品的新鮮度,僅(jin) 需采用溶於(yu) 水甚至直接吃掉的方式即可進行回收處理。所開發的薄膜為(wei) 無味,可按照配方根據需要由生產(chan) 者自行添加芳香類添加劑。