水溶性壳聚糖包装膜的制备方法.pdf

本发明公开了一种水溶性壳聚糖包装膜的制备方法，利用50％脱乙酰度壳聚糖的水溶解性能，分别以水、水和乙醇或水和丙酮为溶剂，在pH中性条件下，将50％脱乙酰度壳聚糖溶解后，浇铸成膜，同时可添加可食性成分如淀粉、食糖，也可添加水溶性成分如聚乙烯醇后制成膜。本发明具有制备时间较短，膜呈中性，不需后处理的特点，制得的壳聚糖膜具有水溶性和可食性，可作为商品内衬膜或包装膜使用。

1、  一种水溶性壳聚糖包装膜的制备方法，其特征在于首先将20g脱乙酰度为94％的壳聚糖原料溶解在1L 2wt％乙酸水溶液中，室温搅拌下滴加25.4g乙酸酐，搅拌反应1小时后，将混合液滴加入1L 0.5mol/l氢氧化钾-乙醇溶液中，得到絮状沉淀，过滤出沉淀，用乙醇洗涤至中性，干燥得到50％脱乙酰度壳聚糖产品，然后将50％脱乙酰度壳聚糖溶于水溶液、体积百分比为1～50％的乙醇水溶液或体积百分比为1～50％的丙酮水溶液中，配成壳聚糖浓度为0.1～2.5wt％的溶液，将溶液倾注于培养皿、平板玻璃、聚乙烯薄膜或硬质塑料上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。

2、  如权利要求1的水溶性壳聚糖包装膜的制备方法，其特征在于将50％脱乙酰度壳聚糖配成浓度为0.1～2.5wt％的溶液后，添加0.5g/100ml可食性成分，或者添加0.5g/100ml水溶性成分后制成膜。

水溶性壳聚糖包装膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种水溶性壳聚糖包装膜的制备方法，该壳聚糖膜具有水溶性和可食性的特点，可作为商品内衬膜或包装膜使用。
背景技术
甲壳素是N-乙酰基-D-葡萄糖通过β(1→4)糖苷键相连的直链多糖，广泛存在于甲壳动物和节肢动物心脏细菌细胞壁中，是地球上仅次于纤维素的数量最丰富的有机化合物之一。甲壳素经脱乙酰处理的产物——壳聚糖，由于分子结构中含有大量活性较高的游离氨基，因此具有一些独特的物化性质及生理功能，在医药、食品、化妆品、农业及环保诸方面具有广阔的应用前景，特别是以此制成的壳聚糖生物保健品具有诸多对人体有益的功效，已被欧美各国誉为除水、蛋白质、糖类、纤维素和矿物质之外人体所需的第六大生命要素。壳聚糖由于具有优良的生物降解性、成膜性和一定的抑菌杀菌作用，在医药、制剂及食品保鲜等多个领域的研究应用亦日益广泛。
在蒋挺大编著的《壳聚糖》(化学工业出版社，2001，第170页)中所记述的壳聚糖膜地一般制备方法是：将壳聚糖溶于2％乙酸水溶液中，配成浓度为0.1～2％的溶液，过滤去除杂质，将滤液倾注于培养皿、平板玻璃、聚乙烯薄膜或硬质塑料上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，然后置于碱液中浸泡，凝固好后用水洗去碱，小心剥离，自然凉干或烘干，即成一张壳聚糖膜。该制备方法时间较长，因配制的壳聚糖溶液呈酸性，成膜后需要用碱液中和壳聚糖膜中的酸，然后水洗至中性。由此制备工艺相对比较复杂。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种水溶性壳聚糖包装膜的制备方法，具有制备时间较短，膜呈中性，不需后处理的特点，制得的壳聚糖膜具有水溶性和可食性的特点，可作为商品内衬膜或包装膜使用。
为达到上述目的，本发明的技术方案中，利用50％脱乙酰度壳聚糖的水溶解性能，通过高脱乙酰度壳聚糖原料在乙酸水溶液均相条件下用乙酸酐乙酰化反应制备出50％脱乙酰度壳聚糖，然后分别以水、水和乙醇或水和丙酮为溶剂，在pH中性条件下，将50％脱乙酰度壳聚糖溶解后，浇铸成膜，同时可添加可食性成分如淀粉、食糖，也可添加水溶性成分如聚乙烯醇后制成膜。
本发明方法的具体步骤如下：
将20g壳聚糖原料(脱乙酰度为94％)溶解在1L 2wt％乙酸水溶液中，室温搅拌下滴加25.4g乙酸酐，搅拌反应1h后，将混合液滴加入1L 0.5mol/l氢氧化钾-乙醇溶液中，得到絮状沉淀，过滤出沉淀，用乙醇洗涤至中性，干燥得到50％脱乙酰度壳聚糖产品。
将50％脱乙酰度壳聚糖溶于水溶液，体积百分比为1～50％的乙醇水溶液或体积百分比为1～50％的丙酮水溶液中，配成壳聚糖浓度为0.1～2.5wt％的溶液，将溶液倾注于培养皿、平板玻璃、聚乙烯薄膜或硬质塑料上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后，小心剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。
本发明可在将50％脱乙酰度壳聚糖配成浓度为0.1～2.5wt％的溶液后，添加0.5g/100ml可食性成分如淀粉和甜味剂，也可添加0.5g/100ml水溶性成分如聚乙烯醇后制成膜。
本发明可以通过采用不同尺寸模具，或同一尺寸模具不同壳聚糖用量来调整膜的厚度，不同厚度的膜均呈水溶性，升高温度可加速溶解。
本发明利用50％脱乙酰度壳聚糖的水溶解性能，以水、水和乙醇或水和丙酮为溶剂，在pH中性条件下浇铸成膜，不需经过碱中和处理，可直接得到中性壳聚糖膜，具有制备时间较短，不需后处理的特点。由于50％脱乙酰度壳聚糖可在较宽的pH范围内溶解，改善了成膜pH条件的限制，制得的壳聚糖膜具有水溶性和可食性的特点，可作为商品内衬膜或包装膜使用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1：
将20g壳聚糖原料(脱乙酰度为94％)溶解在1L 2wt％乙酸水溶液中，室温搅拌下滴加25.4g乙酸酐，搅拌反应1h后，将混合液滴加入1L 0.5mol/l氢氧化钾-乙醇溶液中，得到絮状沉淀，过滤出沉淀，用乙醇洗涤至中性，干燥得到50％脱乙酰度壳聚糖产品。
将1g 50％脱乙酰度壳聚糖溶于100ml水溶液中，配成壳聚糖浓度为1.0wt％的溶液，将溶液倾注于聚乙烯薄膜上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后，小心剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。
实施效果：壳聚糖膜呈中性，控制壳聚糖膜的厚度为0.05mm时，在20℃水中1分钟内即溶解，在80℃水中溶解加快，调整膜厚度为0.1mm时，20℃水中2分钟内溶解。
实施例2：
采用实施例1中同样的方法制得50％脱乙酰度壳聚糖产品。
将1g 50％脱乙酰度壳聚糖加入50ml水中，搅拌使溶解形成透明溶液，加入50ml无水乙醇，搅匀，配成壳聚糖浓度为1.1wt％的溶液，将溶液倾注于聚乙烯薄膜上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后，小心剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。
实施效果：壳聚糖膜室温干燥4h后成膜，壳聚糖膜呈中性，控制壳聚糖膜的厚度为0.05mm时，在20℃水中1分钟内即溶解，在80℃水中溶解加快，调整膜厚度为0.1mm时，20℃水中2分钟内溶解。
实施例3：
以实施例1中同样的方法制得50％脱乙酰度壳聚糖产品。
将1g 50％脱乙酰度壳聚糖加入50ml水中，搅拌使溶解形成透明溶液，加入50ml丙酮，搅拌均匀，配成壳聚糖浓度为1.1wt％的溶液，将溶液倾注于聚乙烯薄膜上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后，小心剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。
实施效果：壳聚糖膜室温干燥4h后成膜，壳聚糖膜呈中性，控制壳聚糖膜的厚度为0.05mm时，在20℃水中1分钟内即溶解，在80℃水中溶解加快，调整膜厚度为0.1mm时，20℃水中2分钟内溶解。
实施例4：
以实施例1中同样的方法制得50％脱乙酰度壳聚糖产品。
将1g 50％脱乙酰度壳聚糖溶于100ml水溶液中，配成壳聚糖浓度为1.0wt％的溶液，将0.5g可食性成分——淀粉和食糖加入溶液，搅拌使溶解分散，将混合物倾注于培养皿上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后，小心剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。
实施效果：壳聚糖膜可直接食用。
实施例5：
以实施例1中同样的方法制得50％脱乙酰度壳聚糖产品。
将1g 50％脱乙酰度壳聚糖溶于100ml水溶液中，配成壳聚糖浓度为1.0wt％的溶液，加入0.5g水溶性成分——聚乙烯醇后搅拌使之溶解，然后将溶液倾注于平板玻璃上流延成膜，在室温下蒸发掉溶剂，凝固成膜后，小心剥离，自然凉干或烘干，即成壳聚糖膜。
实施效果：壳聚糖膜呈良好的水溶性。