一种天然色素可食用淀粉膜及其制备方法

本发明涉及可食用膜，尤其涉及一种天然色素可食用淀粉膜及其制备方法。

背景技术：

1、食品包装在食品供应链中起着重要的作用，也是食品工业制备过程的关键要素。目前在市场上广泛流通的塑料包装，主要有聚乙烯、聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等，具有价格便宜、加工性能好、美观、物理化学性能优良的特点，但其来源不可再生，使用后回收困难、不可生物降解以及会向食品和土壤迁移出有害化学物质，这些问题对人类健康和生态环境造成了严重的危害。

2、随着塑料包装对生态环境的危害逐渐暴露，开发可降解和可食用的食品包装成为包装材料领域的新方向。可食用包装是目前一种新兴的食品质量优化策略，多以天然可食用物质为原料，如蛋白质、多糖和脂类等。如淀粉是一种来源丰富的植物多糖，在植物组织中以淀粉粒的形式存在。淀粉分子通过大量分子间和分子内氢键形成结构致密的淀粉粒，因此化学性质稳定，能长期存放于各种储藏环境。经糊化处理后，淀粉粒的致密结构在热力作用下崩解，形成含大量长链螺旋结构淀粉分子的淀粉糊，具有良好的成膜性。对水分、空气、油脂等物质达到一定阻隔能力，可作为食品色、香、味、营养强化和抗氧化物质等的载体。但现有记载的可食用膜在使用过程中，在延缓脂质氧化、控制水分流失、抑制微生物增长等防腐保鲜效果方面还存在一定的问题，在不同时间、温度或湿度等环境存在着一定的差异。

3、目前，在其颜色表现方面，可食用膜仅具备其基质和外加材料自身的颜色，然而由于包装颜色对于食品风味和消费者偏好具有一定的重要性，因此具备多种颜色可能的食品包装尤为重要。其中，天然色素由于其无毒无害的特征，在增加可食用膜的感官特征方面具有很好的适用性，天然色素可食用膜在感官上可能具有一定优势，增加包装食品的风味。所使用的天然色素一般来源于天然成分，比如甜菜红、葡萄和辣椒，由于这些食品已经得到了广大消费者的认可与接受，故现有记载的天然色素基本都是来源这些食品。

4、因此，基于原料和产品性能的角度，对于天然色素可食用膜还需要进一步的研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种天然色素可食用淀粉膜及其制备方法，以木薯氧化淀粉和木薯淀粉作为基质制备可食用膜，可以使可食用膜的稳定性更好；本发明所使用的天然色素为通过微生物处理得到的色素，拓宽了天然色素可选择的范围，同时通过确定最优色素添加比例以及原料种类得到了颜色表观特征更好、力学强度和保水能力更好的天然色素可食用淀粉膜。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种天然色素可食用淀粉膜，由包括以下重量份数的原料制备而成：卡拉胶0.4-0.8份、木薯氧化淀粉4-8份、木薯淀粉2-6份、甘油1-5份、山梨糖醇0.8-1.3份、天然色素0.1-2.0份以及水180-220份。

4、作为优选，所述天然色素包括红曲红色素、红曲黄色素、栀子蓝色素中的任一种或两种。

5、作为优选，当所述天然色素为红曲黄色素和栀子蓝色素时，所述红曲黄色素和栀子蓝色素的质量比为8.5:(1-2)。

6、作为优选，所述天然色素可食用淀粉膜的厚度为0.085-0.11mm，所述天然色素可食用淀粉膜的抗拉强度为8-17mpa。

7、本发明还提供了所述天然色素可食用淀粉膜的制备方法，包括如下步骤：

8、(1)将卡拉胶与水混合获得卡拉胶溶液，将所述卡拉胶溶液依次与木薯氧化淀粉、木薯淀粉、甘油和山梨糖醇混合，搅拌后加入天然色素，得成膜溶液；

9、(2)将所述成膜溶液搅拌、脱气后置于成膜介质，静置、干燥，即得所述天然色素可食用淀粉膜。

10、作为优选，步骤(1)所述卡拉胶与水混合过程中伴随搅拌，所述搅拌的时间为25-35min，所述搅拌的速度为180-250r/min。

11、作为优选，步骤(1)所述搅拌的时间为2-7min，所述搅拌的速度为180-250r/min。

12、作为优选，步骤(2)所述搅拌的温度为70-90℃，所述搅拌的时间为35-45min，所述搅拌的速度为180-250r/min；步骤(2)所述干燥的时间为20-25h，所述干燥的温度为40-55℃，所述干燥时的相对湿度为32-40％。

13、作为优选，步骤(2)所述干燥后还包括平衡的步骤，所述平衡的相对湿度为55-60％，所述平衡的时间为40-50h。

14、本发明还提供了所述天然色素可食用淀粉膜在食品包装中的应用。

15、通过采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

16、1.本发明以木薯氧化淀粉和木薯淀粉作为基质，配以科学的配比制备可食用膜，增强了所述可食用膜的抗拉能力和柔韧性，使膜的综合性能更好。

17、2.本发明中卡拉胶、甘油以及山梨糖醇科学用量的添加提高了所述可食用淀粉膜的持水力和增塑作用，有效改善了在低温和干燥环境中易失水、变脆的问题。

18、3.本发明所使用的天然色素是通过微生物处理得到的色素，水溶性好、耐光耐热、性能更加稳定、着色力更好，对人体无毒；且本申请中使用的红曲红色素、红曲黄色素、栀子蓝色素三种色素为颜料的三原色，该三种色素通过简单的配置可得到多种颜色，增强了可食用淀粉膜的色彩丰富度。

技术特征：

1.一种天然色素可食用淀粉膜，其特征在于，由包括以下重量份数的原料制备而成：卡拉胶0.4-0.8份、木薯氧化淀粉4-8份、木薯淀粉2-6份、甘油1-5份、山梨糖醇0.8-1.3份、天然色素0.1-2.0份以及水180-220份。

2.根据权利要求1所述的天然色素可食用淀粉膜，其特征在于，所述天然色素包括红曲红色素、红曲黄色素、栀子蓝色素中的任一种或两种。

3.根据权利要求2所述的天然色素可食用淀粉膜，其特征在于，当所述天然色素为红曲黄色素和栀子蓝色素时，所述红曲黄色素和栀子蓝色素的质量比为8.5:(1-2)。

4.根据权利要求1所述的天然色素可食用淀粉膜，其特征在于，所述天然色素可食用淀粉膜的厚度为0.085-0.11mm，所述天然色素可食用淀粉膜的抗拉强度为8-17mpa。

5.权利要求1-4任一项所述天然色素可食用淀粉膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述卡拉胶与水混合过程中伴随搅拌，所述搅拌的时间为25-35min，所述搅拌的速度为180-250r/min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌的时间为2-7min，所述搅拌的速度为180-250r/min。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述搅拌的温度为70-90℃，所述搅拌的时间为35-45min，所述搅拌的速度为180-250r/min；

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥后还包括平衡的步骤，所述平衡的相对湿度为55-60％，所述平衡的时间为40-50h。

10.权利要求1-4任一项所述天然色素可食用淀粉膜在食品包装中的应用。

技术总结
本发明属于可食用膜技术领域。本发明涉及一种天然色素可食用淀粉膜，由包括以下重量份数的原料制备而成：卡拉胶0.4‑0.8份、木薯氧化淀粉4‑8份、木薯淀粉2‑6份、甘油1‑5份、山梨糖醇0.8‑1.3份、天然色素0.1‑2.0份以及水180‑220份。本发明以木薯氧化淀粉和木薯淀粉作为基质制备可食用膜，可以使可食用膜的稳定性更好；本发明所使用的天然色素是通过微生物处理得到的色素，拓宽了天然色素的选择范围，同时通过确定最优色素添加比例以及原料种类得到了颜色表观特征更好、力学强度和保水能力更好的天然色素可食用淀粉膜。本发明也为天然色素可食用膜的进一步研究和创新提供了新思路。

技术研发人员：冷小京,杜子月
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13