可食性胶原包装膜的研究进展
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·65·65农业科学随着人们生活水平的提高,广大消费者对食品质量和食品安全以及环境保护的意识逐渐增强,人们越发注重食品包装材料的安全性以及对环境的污染性。
可食用膜保鲜是指通过包裹、浸渍、涂布、喷洒等形式覆盖于食品表面(或内部)的一层由可食性物质组成的薄层,可以阻碍水分、芳香成分的迁移,能够保证食品风味不发生变化,在一定程度上能够延长食品的货架期。
可食用保鲜膜具有保鲜效果好、使用方便、实用性好等特点,且制作工艺较为简单、成本低、易降解、对环境不产生污染,是一种极具开发潜力的绿色包装材料。
1.可食用膜的主要分类根据可食用膜的性质,可以将其分为脂类膜、蛋白膜、多糖膜以及复合膜,不同的可食用膜具有不同的应用标准。
1.1 多糖类可食用膜在可以食用的包装膜领域中最早研究的是多糖类可食用膜。
多糖类可食用膜是以多糖为主要原料,在此基础上利用多糖类物质分子均匀分布的极性基团之间的氢键和静电引力产生的凝胶作用制作的绿色环保、可食性包装膜。
多糖类可食用膜常用的基材主要有壳聚糖、果胶、纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物等。
壳聚糖是一种天然的高分子物质且能够溶解于弱酸中形成具有抗菌能力的薄膜,具有抑制果蔬呼吸以及减少水分损失的作用,在果蔬保藏方面应用较为广泛。
赵 珺等通过实验制备了壳聚糖可食用膜并对其机械性能进行了有关研究,通过改变壳聚糖浓度、干燥温度、干燥时间和碱处理的时间确定出最优的条件,用碱对2%的壳聚糖处理3h,在50℃的条件下干燥3h 后所得到的可食性膜的效果最好,并且在此过程中壳聚糖的结构仍然保持原来的状态。
谭惠子等用高压均质处理从豆渣中提取到的膳食纤维后加入增稠剂(CMC、海藻酸钠)、蜂蜡、甘油制备从而制备出大豆膳食纤维可食用膜。
实验将溶解速度、水蒸气透过系数、透明度等作为研究指标,在料液比为1:35(w/w)、甘油为1.5%、蜂蜡为0.5%、增稠剂为1%的条件下制备的大豆膳食纤维可食用膜成本低、性能好。
No.7.2006ThelatestprogressinresearchandapplicationofcollagenLIXiao-yong,LIHong-jun*,DUHong-xia,MUSHAMo-li(CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400716)Abstract:Collagenisthemaincomponentofextra-cellularmatrix(ECM).Itisveryimportanttomaintaintheflexibilityofskinandbloodvessel,keephairandnailsoftandlustrous,improvethelubricativepropertyof李小勇,李洪军*,杜红霞,穆莎茉莉(西南大学食品科学学院,重庆400716)摘要:胶原蛋白是细胞外基质(ECM)的主要成分,对维持皮肤、血管壁弹性,保持毛发、指甲柔软亮泽,提高软骨的润滑性等都有重要作用。
由于其独特的理化性质和优良的生物相容性,在许多领域得到了广泛应用。
综述了胶原蛋白的基本特征,与健康之间的关系,以及在食品、医疗、化妆品中的最新应用进展。
关键字:胶原蛋白;最新进展;应用;健康中图分类号:TS201.2文献标识码:B文章编号:1005-9989(2006)07-0012-04胶原蛋白的最新研究及应用进展收稿日期:2005-12-30*通讯作者作者简介:李小勇(1980-),男,重庆潼南人,硕士研究生,研究方向为肉类科学与酶工程。
成富含共轭亚油酸油脂的研究[J].中国食品学报,2002,2(1):1-7[5]王永华.隐甲藻高密度发酵培养和油脂改性研究[D].华南理工大学博士论文,2002[6]XuX,HMu,C-EH!y,etc.Productionofspecificallystructuredlipidsbyenzymaticinteresterificationinapilotenzymebedreactor:processoptimizationbyresponsesur-facemethodology[J].Fett/Lipid,1999,101:207-214[7]徐学兵,胡晓中,张根旺.茶油酶促改性一步反应影响因素研究[J].中国油脂,1996,21(1):33-35[8]唐平,雕鸿荪.用于油脂改性的1,3一定向脂肪酶[J].中国油脂,1996,21(4):4-9[9]吴冀华,张根旺,杨天奎.非溶剂系统中茶油酶促改性的研究[J].中国油脂,1997,22(6):7-9[10]DerewendaZS.StructureandFunctionofLipases[J].AdvProteinChem,1994,45:1-52[11]CyglerM,JDSchrag.StructureasBasisforUnderstan-dingInterfacialPropertiesofLipases[J].MethodsEnzy-mol,1997,284:3-85[12]YangT,MBFruekilde,XXu.Applicationofimmobi-lizedThermomyceslanuginosalipaseininteresterification[J].AmOilchemSoc,2003,80:881-887[13]Kim,IH,HKim,etc.LipaseCatalyzedAcidolysisofPerillaOilwithCaprylicAcidtoProduceStructuredLipids[J].AmOilChemSoc,2002,79:363-367[14]XuX.Enzymebioreactorsforlipidmodification[J].IN-FORM,2000,11:1004-1012[15]XuX,LBFomuso,CCAkoh.SynthesisofStructuredTriacylglycerolsbyLipase-CatalyzedAcidolysisinaPackedBedBioreactor[J].AgriFoodChem,2000,48:3-10专题论述No.7.2006cartilage.Collagenhasgainedapplicationinvariousfieldsforitsuniquephysiochemicalpropertyandexcellentbiocompatibility.Thebasicpropertyofcollagen,therelationshipbetweenhealthandcollagen,andthelatestapplicationsinfoodindustry,medicaltreatment,cosmeticindustryarereviewed.Keywords:collagen;thelatestprogress;application;health胶原蛋白(也称胶原)是细胞外基质(ECM)的主要成分,约占胶原纤维固体物的85%,占体内蛋白质总量的25%~30%,相当于体重的6%。
可食膜的研究与应用进展李欣欣;马中苏;杨圣岽【摘要】As a new packaging material, edible film has the advantages of environmental-friendly, nontoxic and harmless , biological degradation and improving the shelf life of food, and it is widely used in people's daily life. With peoples' improving requirements for food quality and their enhanced environmental protection awareness, edible film is becoming one of the research hotspots in the food and medicine packaging industry. Given above, the paper reviewed the research status and application progress of several edible films during recent years, and pointed out their shortcomings and future development tendency.%可食膜作为一种新型包装材料,具有绿色环保、无毒无害、生物降解和提高食品保质期等优点,在人们的日常生活中得到越来越广泛的应用.随着人们对食品品质要求的提高,以及环保意识的增强,可食膜日益成为食品、医药等包装行业的研究热点.鉴于此,就几大类可食膜近几年的研究现状以及应用进展进行了相关综述,提出了目前可食膜存在的不足以及将来发展的趋势.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2012(040)022【总页数】4页(P11438-11441)【关键词】可食膜;多糖;蛋白质;脂质;应用【作者】李欣欣;马中苏;杨圣岽【作者单位】吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春130000;吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春130000;吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春130000【正文语种】中文【中图分类】S379.9可食膜是以可食性生物大分子物质及其衍生物为主要基质,辅以可食性增塑剂,经过混合、加热、加压、涂布和挤出等工艺[1],使各成膜剂分子相互作用,干燥后形成一种具有一定工程性质和选择透过性的薄膜。
2023年可食性包装膜行业市场前景分析随着全球人口的不断增长和食品消费的不断增加,食品包装成为了不可或缺的一部分。
然而,传统的塑料包装材料却给环境和人类带来了越来越多的问题。
为此,可食性包装膜应运而生,其能够被生物降解,有效减少污染。
可食性包装膜行业市场前景分析如下。
一、市场规模全球可食性包装膜市场规模逐年增长,预计到2025年将达到41亿美元,年复合增长率达到6.5%。
其中,生物可降解聚合物材料占据了主要的市场份额。
二、驱动因素1.严格的环保法规,推动了可食性包装膜的发展。
许多国家和地区已经采取了一系列措施,以减少塑料污染,这些措施加速了可食性包装膜的研发和应用。
2.消费者对健康和环境友好的产品的需求不断增长。
随着人们环保意识的强化,普通消费者对塑料包装的使用越来越挑剔。
3.食品工业对包装膜的需求在增加。
随着食品产业的不断发展,食品包装材料的需求也不断增长。
很多企业选择可食性包装膜来满足环保需求。
三、市场区域分布欧洲是全球可食性包装膜市场的主要消费国家,其次是北美和亚太地区。
由于近年来亚洲地区消费市场不断扩大,加上各国政府政策支持度不断提高,亚洲市场在未来也将会得到更快的发展。
四、市场竞争目前可食性包装膜市场竞争激烈,主要企业有法国Arkema、美国DuPont、英国Innovia Films和意大利Novamont等。
这些企业都在不断研发新的产品和制造技术,以加强其市场竞争力。
总之,可食性包装膜市场前景较好,随着社会对环保意识的提高,以及政府对塑料污染的严格要求,其市场将会得到不断发展。
未来,市场竞争将更加激烈,但同时也会为消费者带来更多的选择。
可食性食品包装技术的现状与未来姓名:夏红亮班级:食科30803班序号:7[摘要]随着现代食品工业的飞跃发展,食品包装出现一场新的革命,一种能完善解决包装材料与环境保护之间矛盾的的新型食品包装技术材料———可食性包装脱颖而出。
此文尽可能地介绍了可食性包装材料的应用,可食性食品包装技术研究新进展与发展前景。
[关键词] 可食性包装应用研究新进展发展前景随着现代食品工业的飞跃发展,食品包装出现一场新的革命,一种能完善解决包装材料与环境保护之间矛盾的的新型食品包装技术材料———可食性包装脱颖而出。
近几年国外开发的可食性包装材料,它一般是以人体能消化吸收的蛋白质和淀粉为基本原料,制造出不影响食品风味的透明的食品包装薄膜。
可食性包装材料的应用1.油性食品的保鲜膜这种包装主要以大豆蛋白为原料, 目前主要产品为薄膜类包装材料。
利用从大豆中提炼出来的蛋白质, 加入甘油、山梨醇等对人体或动物无害的增塑剂和成膜剂等, 通过流延等方法制成类似于塑料薄膜状的可食性包装材料。
此种包装薄膜具有良好的防潮性、弹性和韧性, 强度较高, 同时, 还有一定的抗菌消毒能力, 对于保持水分和阻止氧气渗入, 防止内容物的氧化等均有较好的效果。
这种包装材料用于含脂肪较高的油性食品时, 能保持食品的原味, 是一种较理想的油性食品包装材料, 可做成肠衣、豆腐衣、肉类等包装外皮。
[1]2.水果禽蛋类包装这类包装材料主要以从玉米中提取到的蛋白质为主要原料制得的, 主要产品有包装薄膜、包装板材和液体膜等3 种。
包装薄膜是把玉米蛋白拌人增塑剂与脱膜剂后, 再经特殊工艺制成类似于合成高分子薄膜一样的包装薄膜。
具有很好的防潮、阻氧、阻气、保香和防水效果, 可用来包装大米、爆米花、涂膜鸡蛋、番茄, 还可与纸等复合,制作可食性纸杯、纸盒等。
包装板材是在玉米蛋白原料中加入纸浆纤维或其他纤维, 再经挤出或类似于造纸工艺的方法制成具有一定刚性和挺度的薄型板材, 也称玉米蛋白包装纸。
可食性胶原包装膜的研究进展ΞProgress i n ed ible collagen packag i ng f il m 马春辉ΞΞ 舒子斌 林炜 王碧 张铭让 (四川大学轻工与食品学院,成都610065)M a ChunH u i ,Shu Z ibin ,L in W ei ,W ang B i ,Zang M ing rang(D ept .of L ight I ndustry and Food Eng i neer i ng ,Sichuan Un iversity ,Chengdu 610065)摘 要 简要描述了可食性包装膜的主要特性,并介绍了胶原包装膜的国内外研究进展状况及其功能特性。
关键词 可食膜 胶原 进展Abstract T he m ain characteristics of edib le p ackaging m aterials are b riefly described ,and the developm en t ofedib le co llagen p ackaging fil m in Ch ina and ab road together w ith its functi onal p rop erties are m ain lyin troduced .Keywords edib le fil m co llagen developm en t前 言可食性包装膜是以天然可食性物质(如:蛋白质、多糖、纤维素及其衍生物等)为原料,通过不同分子间的互相作用而形成的具有多孔网络结构的薄膜[1],通过包裹、浸渍、涂布、喷洒于食品表面(或内部)而对气体、水汽和溶质具有高度的选择透过性。
可食性膜与非可食性膜同样具有较好的机械性能、阻氧性、阻气性、抗渗透、抗微生物和抗氧化剂能力。
但可食性膜又具有非可食性膜无法比拟的优越性,主要表现在其可食性:不仅可以减少对环境的污染,而且它本身是富含多种营养成份的物质,有益于人体健康。
除此之外,还可以通过加入一些风味剂、有色剂、甜味剂等用以改善食品的感官性能[2]。
鉴于以上可食性包装膜的诸多优越性,国内外的众多食品科学家们都将可食性包装膜的研究做为开发的重点。
主要有以蛋白质为基础的大豆分离蛋白膜、玉米醇溶蛋白膜、小麦面筋蛋白膜、乳清蛋白膜、胶原膜等;以植物多糖或动物多糖为基质的淀粉膜、改性纤维素膜、壳聚糖膜和葡甘聚糖膜等;以及以自然资源糖蜜、油脂等为原料通过微生物发酵产生的3-羟基丁酯、3-羟基戊酯、4-羟基丁酯、己内酯等经过聚酯制成的可食性包装膜。
1 可食性胶原包装膜111可食性胶原膜的原料胶原包装膜是以可食用的胶原为原料,经过交联而制成的包装材料。
胶原富含于动物的皮、软骨、韧带、肌腱及其它结缔组织中,国内有极其丰富的资源,但由于我国大部分皮资源均以制革等形式加以利用,利用率极低。
据统计,只有20%左右的皮资源转化为革,60%的皮资源转化为含铬和不含铬的固体废弃物,其余约20%转变为其它形式的废弃物和副产品,这些物质如不加以回收利用,则不仅会占用场地、污染环境,而且也是对胶原蛋白资源的极大浪费。
同时,胶原是一种富含多种人体必需氨基酸的蛋白质,是人体不可多得的营养物质,将其回收并制造成可食性包装材料是实施了一项重大的绿色环保工程。
胶原膜具有阻油、阻氧、阻水、可携带抗氧剂及抗菌剂载体、保香等功能,可以广泛地应用于包装肉制品、熏鸡肉、油炸肉、酸奶、包装药粉的胶布和食品配料;还可用做肠衣包装香肠、冻肉;制作成包装袋包装可可粉、咖啡、香料以及药用胶囊等。
112国内外研究进展在1925年以前,肠衣材料都是由动物肠所制,该肠衣不仅可食用,而且在受热时能与肉类保持收缩一致。
但由于其资源严重不足,故使用范围受到了极大限制。
1925年以后,相继开发了几种合成类型的肠衣材・8・ΞΞΞ第一作者简介:马春辉,男,1975年生,硕士生国家科技部攀登-特别支持项目国科基字[1999]045号料。
最重要的是一些再生纤维素类,此类型的有些产品至今仍在应用。
该再生纤维素主要用于牛肉及猪肉腊肠的制作,但其不可食用,并且在蒸煮过程中不能够传递肉类所释放出的脂肪。
故当时急需人工制造的、可食用的,并且符合各种性能要求的肠衣材料的出现。
国内外在此方面的研究,都取得了非常重要的进展,但国外始终处于领先位置。
在30年代,美国的F reuden2 berg等便积极投入了胶原肠衣的研究,并且于1938年申请了专利。
此后,化学家们研究此类材料的热情不断高涨。
到60~70年代,不仅继续深入研究单独的胶原或明胶的成膜性能,而且,还将胶原材料与其它的可食性材料如:聚糖、调味料、果胶、淀粉等混合在一起,以弥补胶原材料成膜时某些性能的不足,或者将胶原作为填料加入到上述材料中以对它们进行改性。
如:60年代,U2 n ilever.N.V分别于1963年和1966年申请了英国和法国专利[3],主要研究了纤维状蛋白与可食性多糖的混合材料的性能;Em anuel R.L ieberm an研究了胶原—明胶材料制造管式肠衣材料的性能[4];接着,U n ilever.N.V对胶原糊的连续挤出过程进行了研究,于1968年继续申请了专利[5],并研究了用盐水凝聚的过程以及肠衣管直径与挤出过程中肠衣内部静水压与肠衣外部水压控制之间的关系。
此外,A lbert Cou rp s、Coh ly M an j A、Sanner、Jam es W等一批专家也都在这一方面作出了自己的贡献。
70年代是这一领域研究最为活跃的时期,专利文献最多,很多科学家都投入到该领域之中,最为明显的是日本、苏联、捷克等国研究人员的加入。
苏联油脂研究所的I.m.M ikhailova研究了用含抗氧化剂、过氧化氢酶延长明胶膜包装材料贮存时间的方法[6];捷克的R asch igPetr R asch igova研究了焦糖对胶原肠衣的表面着色情况,并且对椰子油、甘油酯等物质的增塑情况作了深入探讨[7]。
日本的Ito,Yasu to;Ito,T akesh i则研究了将分散了的胶原与一定量的水解胶原混合于一体在膜板上成膜的情况,其膜厚只有0133mm,湿抗张强度为173kgc m2(原文如此),延伸率为35%[8]。
Yokoyam a等人研究了将蜂蜡、羊毛脂、石蜡等物质加入胶原膜时,对于胶原肠衣材料透湿性的影响[9]。
此外,在日本还有Sum itom o、YanoN obum itsu、Kato Sakuo、Suzuk i;T atsuo等都于同一年代在此领域取得了非常重要的进展。
这一时期,美国和欧洲的其它国家则继续保持着强劲的势头。
如:Coh ly M an j等继续研究了用铝盐鞣制肠衣的效果;T hom as Engel使用了交联剂,并用非胶原成份作为分散剂及一系列机械方法来更好地分散胶原。
B u rkeN oel I则采用了在挤出以前用乙醛进行交联的方法[10~12]。
此外,还有Cou let,P ierre R、B attista、Stah lberger B runo等学者也对此领域作了较为深入的探讨。
进入80~90年代以来,日本学者对此项的研究逐步增多,且研究者们更多地投入到复合膜的研究之中。
如:T an i.T akeh iro等用tran sg2lu tam inase作为交联剂,所生产的明胶膜显示出了优秀的热稳定性、抗张强度等性质。
Kai.M assak i等人用小麦外壳与胶原混合来生产食品包装盒;Ken to等人则采用直链淀粉与明胶混合来生产可生物降解的包装材料[13~15]。
欧洲学者则向胶原膜中添加一些其它类型的添加剂如:Peiffer,B ernd等将香料、辣椒粉混于胶原悬浮液中,并将该混合物采用一种特殊的机械装置挤出成型。
此外,还将果胶、酯类、阿拉伯树胶等添料加入明胶膜;M aser F ranz则将谷朊加入明胶薄膜中而并不影响其物理性能[16~18]。
另外,还有众多国外学者活跃于该领域并作出了一定的成绩,在此不再赘述。
在实际生产中,日本的四国工业技术试验所、林源生物化学研究所、大阪化学合金公司、三菱人造丝公司先后开发出的多种动、植物胶可食性包装膜,均具有透明、强度高,印刷性、热封性、阻气性、耐水、耐湿性较好的特点,已用于调味品、甜味料、汤料、油肠等食品的包装[1]。
美、欧等国对于该领域的研究也较早,且已实现了工业化。
国内这方面的研究则较少,其中,寇柏权于1989年对肠衣的制造作了一定的研究;陈志强、黄炳华、周亚仙也较为详细地对此方面进行了探讨,陈志强先后研究了粘合胶原蛋白肠衣[19]、碱性胶原蛋白肠衣[20]、酸性胶原蛋白肠衣[21]的制作方法,黄炳华、周亚仙也分别于1995年和1996年申请了可食性胶原膜的专利[22,23]。
但他们主要是研究经过酸碱溶胀、分散后并同时借助于机械作用而产生的分散胶原的成膜性能,对水解胶原的成膜性能则涉入较少,也并未实现工业化;阚建全、陈永红等对明胶的可食性膜的机械强度和热封性能做了较为深入的探讨,对胶原成膜的基础理论和工艺条件进行了一定的探索[24]。
113制备方法制取可食性膜的成型方法有很多,但国内的大部分研究都采用浇・9・铸成膜的方法,而国外则较多地采用机械挤出的方法。
如:华南理工大学的曾庆孝、刘通讯等对于钙交联剂交联褐藻酸膜的制备[25];西北农业大学的刘邻渭等对于可食性甲基纤维素膜的制作[26];广西大学的林宝凤对于壳聚糖成膜剂的研究以及华南理工大学的高群玉等对于淀粉膜的制备等[27,28]。
国内的少数研究者也有采用机械挤出方法的,如:陈志强、黄炳华、周亚仙对可食性胶原膜的研制[19~23]。
现以美国的T ee-Pak公司胶原肠衣膜制备工艺过程为例[29],说明其机械挤出过程,工艺流程图如图1所示,其操作要点如下:通过酸溶胀真皮层,使其中的胶原纤维部分水解,经过研磨而变成浆料,向该浆料中加入部分水可以使其形成含有一定浓度胶原的粘性体,再通过环行口模挤出机挤出成型为肠衣半成品,该半成品再通过凝聚、鞣制、增塑、干燥等工序便可制成透明的可食性产品。
鲜皮水洗,除血污→去肉、中剖→浸灰→水洗→剖层→酸中和→水洗,除去Ca盐→切碎,成为0125~4英寸小块→酸溶胀→用蒸馏水清洗→研磨→过滤、均化→挤出→凝聚→鞣制→增塑→干燥→成品图1 可食性胶原包装膜机械挤出工艺流程2 结束语近年来,在西欧发达国家,过去风行一时的塑料食品包装袋已逐渐被新型的纸质包装袋和可食性包装袋所代替。
世界食品出口大国意大利1991年明确宣布禁止塑料食品包装袋的使用。
英国从1991年开始使用一种可食用、薄而透明的薄膜保鲜果蔬。
德国、瑞士、澳大利亚等国也正逐渐淘汰塑料食品包装袋。