玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的试验研究
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1 试验材料与方法
1． 1 试验材料 优级玉米淀粉（ 吉林省杞参食品有限公司） ；
丙三醇（ Gly） 分析纯（ 沈阳市东兴试剂厂） ； 液体 石蜡 化学纯（ 沈阳市东兴试剂厂） ； 植物大豆油 （ 嘉里粮油（ 营口） 有限公司） 。 1． 2 试验仪器
HWS2H 型电恒温水浴锅（ 上海一恒科技有 限公司） ； DG-9145A 型电热鼓风干燥箱（ 上海一 恒科技有限公司） ； JJ-1 型精密电动搅拌器（ 江苏 金坛市鸿科仪器厂） ； JD100-3B 型电子天平（ 沈阳 龙腾电子有限公司） ； BMH-J3 型数显薄膜测厚仪 （ 济南三泉中石实验仪器有限公司） ； YC-D204B 型超声波加湿器（ 北京亚都室内环保科技股份有 限公司） ； BYT-B1 型透气性测试仪（ 济南兰光机 电技术有限公司） ； PN-GM 光泽度测定仪（ 杭州品 享科技有限公司） ； XSP-18A 生物显微镜（ 江南光 学仪器厂） 。
淀粉添加量不变的情 况 下，随 着 甘 油 量 的 增 加，以石蜡为脱膜剂淀粉为 5% 的膜对 O2 的 透 气性减小，含量为 7% 的膜变化不 明 显； 以 植 物 油为脱膜剂淀粉为 5% 透气性 增 加，7% 透 气 性 减小。N2 的透气性变化不明显。但是膜对 N2 的阻隔性 差，相 比 O2 透 气 系 数 及 透 气 量，透 氮 性好。
（ 3） 透气性。考 虑 到 空 气 中 氧 气 与 氮 气 占 气体的比 重 较 大，氧 气 的 渗 透 严 重 影 响 食 品 的 贮 藏 稳 定 性 ，如 脂 质 、维 生 素 和 风 味 物 质 等 的 氧 化造成食品的腐败。透气性是可食膜的重要的 物理性能，氧气的透气性低，能延缓食品的氧化变 质［6］。本文参照 GB / T 1038 － 2000《塑料薄膜和 薄片气体透过性试验方法 压差法》，用 BYT － B1 型透气性测试仪测定，计量单位为 cm3 / m2·d·Pa。 膜的测试面积为 50． 8cm2 ，选取表面平整、清洁、 无压痕、无 皱 褶、无 划 伤 的 待 测 膜，试 样 尺 寸 为 直径 不 小 于 100mm 的 圆 片，厚 度 （ 110 ± 20 ） μm。每组试样至少为 3 个。应在 GB /T 2918 －
1． 501E － 15
低密度聚乙烯 （ LDPE） 0． 017
97413． 6E － 6
169． 12E － 15
聚乙烯 （ PE） 0． 015
137314． 84E － 6
可食膜（ 5% 淀粉、 5% 甘油） 0． 157
1561． 9E － 6
238． 39E － 15
23． 86E － 15
［5］ 李志达，朱秋享，陈为旭，等． 可食性淀粉薄膜材料与 性能研究［J］． 中国粮油学报，1997，12 （ 3） ： 28 － 31．
［6］ 王洪江． 乳清蛋白添加量对交联羧甲基玉米淀粉可 食膜阻隔性能的影响［J］． 包装工程，2011，32（ 1） ： 46 － 49．
［7］ 黄瑜． 纳米 TiO2 保鲜包装材料的研究进展［J］． 包装 与食品机械，2012，30（ 4） ： 58 － 61．
Key words： corn starch； glycerin； edible film； barrier property
可食性膜作为一种绿色环保的包装材料，以 其独特的优点正受到食品、药品和包装领域强烈 的关注，其本身的优点： 可生物降解、制膜简单等。 由于制备可食性膜的原材料是使用天然高分子如 淀粉、多糖、蛋白质等，原料容易得到，而且取之不 竭，所以可食性膜的前景非常诱人。本文探究以 玉米原淀粉为成膜基材，以甘油作为增塑剂制取 可食包装薄膜，并分析脱膜剂对膜透气性能的影 响； 通过试验，得到基材和增塑剂的最佳配比，研 制出性能较优越的可食膜［1 － 2］。
玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的试验研究———孟令伟，刘伟，胡亚光，黄香茂
玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的试验研究
孟令伟，刘 伟，胡亚光，黄香茂
（ 黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319）
摘要： 以玉米淀粉为成膜基材，甘油为增塑剂，植物油和石蜡为脱模剂制备可食包装薄膜。通过改 变配比，对影响玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的主要因素进行了试验研究。试验表明，淀粉添加量 为 5% （ m / v） 、甘油添加量为 5% （ v / v） 所制的薄膜，植物油为脱膜剂，其对 O2 和 N2 的阻隔性能最佳。
［2］ 叶文斌，樊亮，王都留，等． 苦豆子半乳甘露聚糖与中 草药复合膜的包装性能研究［J］． 包装与食品机械， 2012，30（ 6） ： 10 － 14．
［3］ 戴宏明． 新型绿色包装材料［M］． 北京： 化学工业出 版社，2005： 165 － 185．
［4］ 姜燕． 玉米磷酸酯淀粉基可食膜的研究［D］． 长春： 吉林大学，2005．
13
包装与食品机械 2013 年第 31 卷第 4 期
1． 3 试验方法 1． 3． 1 制备方法
（ 1） 工艺流程［3］： 原料混合→加水溶胀→搅 拌至溶解→糊化→保温均质→取适量倾注于膜板 上→静置→干燥→揭膜→装袋密封备用。
（ 2） 具体操作步骤： 试验中固体原料选用质 量比浓度，液体原料选用体积比浓度，按照比例称 取试验原料装入三口瓶并将其混合，加入去离子 水后用玻璃棒将淀粉混合物搅拌至溶解，然后放 入 85℃ 的恒温水浴锅，在每 180r / min 转速下进行 糊化，将脱模剂均匀涂抹至玻璃板表面，并预热， 水浴加热均质膜液 30min 后根据每块玻璃板的面 积倾注适量膜液，静置膜液板 15 ～ 20min，待膜液 在玻 璃 板 上 不 再 有 明 显 流 动 时，将 膜 液 板 放 入 75℃ 恒温电热鼓风干燥箱中进行干燥 2h，干燥完 毕后将板取出，对膜液板进行加湿处理以利于刮 板揭膜，揭下来的薄膜并进行编号保存至保鲜袋 中［4］。 1． 3． 2 性能指标
表 2 可食膜与其它塑料包装材料透氧性比较
测试
材料
厚度 / mm
透氧量 GB2000 / （ cm3 ·m － 2 ·d － 1 ·Pa － 1 ）
透气系数 GB2000 / （ cm3 ·cm·cm － 2 ·s － 1 ·Pa － 1 ）
聚偏二氯乙烯 （ PVDC） 0． 020
648． 28E － 6
1998《塑 料 试 样 状 态 调 节 和 试 验 的 标 准 环 境 》中 规定的 （ 18 ± 2 ） ℃ ，相 对 湿 度 50 ± 5% 环 境 下， 使其 膜 中 各 组 分 达 到 平 衡 然 后 进 行 性 能 测 定［7 － 9］。 1． 4 成膜成分添加量的确定
对初选方案试验结果比较，当淀粉添加量为 3% ，甘油添加量为 3% 、5% 、7% 时，在制膜的过 程中，膜液流动性良好，冷却时间较长，所制得的 膜厚度较薄，揭膜困难。分析原因： 淀粉量少，淀 粉浓度小，膜液体系粘度小，流动性好。淀粉量在 其他比例中所制的膜能满足试验要求，最终方案 如表 1。
表 1 成膜成分添加量
配方名称 成分
配方 1
配方 2 配方 3 配方 4
淀粉（ % 、m / v）
5
7
5
7
甘油（ % 、v / v）
5
5
7
7
2 试验结果与讨论
2． 1 淀粉添加量对膜透气性的影响 由图 1 ～ 4 可知，甘油添加量不变的情况下，
随 着 淀 粉 量 的 增 加 ，以 石 蜡 为 脱 膜 剂 ，膜 的 透 氧 性逐渐增大，透氮量变化不明显； 以植物油为脱 膜剂的膜出现不同的情况，甘油为 5% 时呈增加 的趋势，甘油为 7% 时呈下降的趋势。但是膜对 N2 的阻隔性差，相比 O2 透气系数及透气量，透 氮性好。 2． 2 甘油添加量对膜透气性的影响
关键词： 玉米淀粉； 甘油； 可食薄膜； 阻隔性 中图分类号： TS236； TB484． 6 文献标识码： A 文章编号： 1005 － 1295（ 2013） 04 － 0013 － 03 doi： 10． 3969 / j． issn． 1005 － 1295． 2013． 04． 004
Experimental Ｒesearch of Edible Packaging Film Permeability Based on Corn Starch MENG Ling-wei，LIU Wei，HU Ya-guang，HUANG Xiang-mao
3 结论
通过制备了 4 种配比的可食包装薄膜，并测 试其定量、厚度、透气性能，比较分析得出淀粉添 加量为 5% 、甘油添加量为 5% 、以植物油为脱膜 剂所成的膜的阻隔性能最优。并且该膜具有良好 的光泽度和机械性能，可用于调味品、汤料及油脂 食品的小包装。
参考文献：
［1］ 罗学刚． 国内外可食性包装膜研究进展［J］． 中国包 装，1999，19（ 5） ： 102 － 103．
收稿日期： 2013 － 03 － 05； 修稿日期： 2013 － 03 － 13 作者简介： 孟令伟（ 1979 － ） ，男，讲师，主要从事运输包装与包装测试的教学与研究，通信地址： 163319 黑龙江大庆市高新开发区 黑龙
江八一农垦大学食品学院，E-m图 2 不同配方可食膜透氧量
图 3 不同配方可食膜透氮系数
2． 3 与其他塑料包装材料比较 如表 2 所示，将可食膜与聚乙烯、低密度聚乙
烯以及聚偏二氯乙烯的透氧性能进行比较，发现
图 4 不同配方可食膜透氮量
配比为淀粉 5% （ m / v） 、甘油 5% （ v / v） 的可食膜 对氧气阻隔性有一定的优势。
（ 1） 膜厚。包装材料的尺寸指标包括厚度、 长度和宽度等，在可食膜的研究中最常用的是膜 厚。膜的厚度直接影响膜的物理、光学性能，对膜 的强度、阻隔性能也有影响。实验室研究常用接 触测量法，用千分尺在被测膜上随机取 3 点测定， 取平均值，单位为 mm［5］。
1． 1 试验材料 优级玉米淀粉（ 吉林省杞参食品有限公司） ；
丙三醇（ Gly） 分析纯（ 沈阳市东兴试剂厂） ； 液体 石蜡 化学纯（ 沈阳市东兴试剂厂） ； 植物大豆油 （ 嘉里粮油（ 营口） 有限公司） 。 1． 2 试验仪器
HWS2H 型电恒温水浴锅（ 上海一恒科技有 限公司） ； DG-9145A 型电热鼓风干燥箱（ 上海一 恒科技有限公司） ； JJ-1 型精密电动搅拌器（ 江苏 金坛市鸿科仪器厂） ； JD100-3B 型电子天平（ 沈阳 龙腾电子有限公司） ； BMH-J3 型数显薄膜测厚仪 （ 济南三泉中石实验仪器有限公司） ； YC-D204B 型超声波加湿器（ 北京亚都室内环保科技股份有 限公司） ； BYT-B1 型透气性测试仪（ 济南兰光机 电技术有限公司） ； PN-GM 光泽度测定仪（ 杭州品 享科技有限公司） ； XSP-18A 生物显微镜（ 江南光 学仪器厂） 。
淀粉添加量不变的情 况 下，随 着 甘 油 量 的 增 加，以石蜡为脱膜剂淀粉为 5% 的膜对 O2 的 透 气性减小，含量为 7% 的膜变化不 明 显； 以 植 物 油为脱膜剂淀粉为 5% 透气性 增 加，7% 透 气 性 减小。N2 的透气性变化不明显。但是膜对 N2 的阻隔性 差，相 比 O2 透 气 系 数 及 透 气 量，透 氮 性好。
（ 3） 透气性。考 虑 到 空 气 中 氧 气 与 氮 气 占 气体的比 重 较 大，氧 气 的 渗 透 严 重 影 响 食 品 的 贮 藏 稳 定 性 ，如 脂 质 、维 生 素 和 风 味 物 质 等 的 氧 化造成食品的腐败。透气性是可食膜的重要的 物理性能，氧气的透气性低，能延缓食品的氧化变 质［6］。本文参照 GB / T 1038 － 2000《塑料薄膜和 薄片气体透过性试验方法 压差法》，用 BYT － B1 型透气性测试仪测定，计量单位为 cm3 / m2·d·Pa。 膜的测试面积为 50． 8cm2 ，选取表面平整、清洁、 无压痕、无 皱 褶、无 划 伤 的 待 测 膜，试 样 尺 寸 为 直径 不 小 于 100mm 的 圆 片，厚 度 （ 110 ± 20 ） μm。每组试样至少为 3 个。应在 GB /T 2918 －
1． 501E － 15
低密度聚乙烯 （ LDPE） 0． 017
97413． 6E － 6
169． 12E － 15
聚乙烯 （ PE） 0． 015
137314． 84E － 6
可食膜（ 5% 淀粉、 5% 甘油） 0． 157
1561． 9E － 6
238． 39E － 15
23． 86E － 15
［5］ 李志达，朱秋享，陈为旭，等． 可食性淀粉薄膜材料与 性能研究［J］． 中国粮油学报，1997，12 （ 3） ： 28 － 31．
［6］ 王洪江． 乳清蛋白添加量对交联羧甲基玉米淀粉可 食膜阻隔性能的影响［J］． 包装工程，2011，32（ 1） ： 46 － 49．
［7］ 黄瑜． 纳米 TiO2 保鲜包装材料的研究进展［J］． 包装 与食品机械，2012，30（ 4） ： 58 － 61．
Key words： corn starch； glycerin； edible film； barrier property
可食性膜作为一种绿色环保的包装材料，以 其独特的优点正受到食品、药品和包装领域强烈 的关注，其本身的优点： 可生物降解、制膜简单等。 由于制备可食性膜的原材料是使用天然高分子如 淀粉、多糖、蛋白质等，原料容易得到，而且取之不 竭，所以可食性膜的前景非常诱人。本文探究以 玉米原淀粉为成膜基材，以甘油作为增塑剂制取 可食包装薄膜，并分析脱膜剂对膜透气性能的影 响； 通过试验，得到基材和增塑剂的最佳配比，研 制出性能较优越的可食膜［1 － 2］。
玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的试验研究———孟令伟，刘伟，胡亚光，黄香茂
玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的试验研究
孟令伟，刘 伟，胡亚光，黄香茂
（ 黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319）
摘要： 以玉米淀粉为成膜基材，甘油为增塑剂，植物油和石蜡为脱模剂制备可食包装薄膜。通过改 变配比，对影响玉米淀粉基可食包装薄膜透气性能的主要因素进行了试验研究。试验表明，淀粉添加量 为 5% （ m / v） 、甘油添加量为 5% （ v / v） 所制的薄膜，植物油为脱膜剂，其对 O2 和 N2 的阻隔性能最佳。
［2］ 叶文斌，樊亮，王都留，等． 苦豆子半乳甘露聚糖与中 草药复合膜的包装性能研究［J］． 包装与食品机械， 2012，30（ 6） ： 10 － 14．
［3］ 戴宏明． 新型绿色包装材料［M］． 北京： 化学工业出 版社，2005： 165 － 185．
［4］ 姜燕． 玉米磷酸酯淀粉基可食膜的研究［D］． 长春： 吉林大学，2005．
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包装与食品机械 2013 年第 31 卷第 4 期
1． 3 试验方法 1． 3． 1 制备方法
（ 1） 工艺流程［3］： 原料混合→加水溶胀→搅 拌至溶解→糊化→保温均质→取适量倾注于膜板 上→静置→干燥→揭膜→装袋密封备用。
（ 2） 具体操作步骤： 试验中固体原料选用质 量比浓度，液体原料选用体积比浓度，按照比例称 取试验原料装入三口瓶并将其混合，加入去离子 水后用玻璃棒将淀粉混合物搅拌至溶解，然后放 入 85℃ 的恒温水浴锅，在每 180r / min 转速下进行 糊化，将脱模剂均匀涂抹至玻璃板表面，并预热， 水浴加热均质膜液 30min 后根据每块玻璃板的面 积倾注适量膜液，静置膜液板 15 ～ 20min，待膜液 在玻 璃 板 上 不 再 有 明 显 流 动 时，将 膜 液 板 放 入 75℃ 恒温电热鼓风干燥箱中进行干燥 2h，干燥完 毕后将板取出，对膜液板进行加湿处理以利于刮 板揭膜，揭下来的薄膜并进行编号保存至保鲜袋 中［4］。 1． 3． 2 性能指标
表 2 可食膜与其它塑料包装材料透氧性比较
测试
材料
厚度 / mm
透氧量 GB2000 / （ cm3 ·m － 2 ·d － 1 ·Pa － 1 ）
透气系数 GB2000 / （ cm3 ·cm·cm － 2 ·s － 1 ·Pa － 1 ）
聚偏二氯乙烯 （ PVDC） 0． 020
648． 28E － 6
1998《塑 料 试 样 状 态 调 节 和 试 验 的 标 准 环 境 》中 规定的 （ 18 ± 2 ） ℃ ，相 对 湿 度 50 ± 5% 环 境 下， 使其 膜 中 各 组 分 达 到 平 衡 然 后 进 行 性 能 测 定［7 － 9］。 1． 4 成膜成分添加量的确定
对初选方案试验结果比较，当淀粉添加量为 3% ，甘油添加量为 3% 、5% 、7% 时，在制膜的过 程中，膜液流动性良好，冷却时间较长，所制得的 膜厚度较薄，揭膜困难。分析原因： 淀粉量少，淀 粉浓度小，膜液体系粘度小，流动性好。淀粉量在 其他比例中所制的膜能满足试验要求，最终方案 如表 1。
表 1 成膜成分添加量
配方名称 成分
配方 1
配方 2 配方 3 配方 4
淀粉（ % 、m / v）
5
7
5
7
甘油（ % 、v / v）
5
5
7
7
2 试验结果与讨论
2． 1 淀粉添加量对膜透气性的影响 由图 1 ～ 4 可知，甘油添加量不变的情况下，
随 着 淀 粉 量 的 增 加 ，以 石 蜡 为 脱 膜 剂 ，膜 的 透 氧 性逐渐增大，透氮量变化不明显； 以植物油为脱 膜剂的膜出现不同的情况，甘油为 5% 时呈增加 的趋势，甘油为 7% 时呈下降的趋势。但是膜对 N2 的阻隔性差，相比 O2 透气系数及透气量，透 氮性好。 2． 2 甘油添加量对膜透气性的影响
关键词： 玉米淀粉； 甘油； 可食薄膜； 阻隔性 中图分类号： TS236； TB484． 6 文献标识码： A 文章编号： 1005 － 1295（ 2013） 04 － 0013 － 03 doi： 10． 3969 / j． issn． 1005 － 1295． 2013． 04． 004
Experimental Ｒesearch of Edible Packaging Film Permeability Based on Corn Starch MENG Ling-wei，LIU Wei，HU Ya-guang，HUANG Xiang-mao
3 结论
通过制备了 4 种配比的可食包装薄膜，并测 试其定量、厚度、透气性能，比较分析得出淀粉添 加量为 5% 、甘油添加量为 5% 、以植物油为脱膜 剂所成的膜的阻隔性能最优。并且该膜具有良好 的光泽度和机械性能，可用于调味品、汤料及油脂 食品的小包装。
参考文献：
［1］ 罗学刚． 国内外可食性包装膜研究进展［J］． 中国包 装，1999，19（ 5） ： 102 － 103．
收稿日期： 2013 － 03 － 05； 修稿日期： 2013 － 03 － 13 作者简介： 孟令伟（ 1979 － ） ，男，讲师，主要从事运输包装与包装测试的教学与研究，通信地址： 163319 黑龙江大庆市高新开发区 黑龙
江八一农垦大学食品学院，E-m图 2 不同配方可食膜透氧量
图 3 不同配方可食膜透氮系数
2． 3 与其他塑料包装材料比较 如表 2 所示，将可食膜与聚乙烯、低密度聚乙
烯以及聚偏二氯乙烯的透氧性能进行比较，发现
图 4 不同配方可食膜透氮量
配比为淀粉 5% （ m / v） 、甘油 5% （ v / v） 的可食膜 对氧气阻隔性有一定的优势。
（ 1） 膜厚。包装材料的尺寸指标包括厚度、 长度和宽度等，在可食膜的研究中最常用的是膜 厚。膜的厚度直接影响膜的物理、光学性能，对膜 的强度、阻隔性能也有影响。实验室研究常用接 触测量法，用千分尺在被测膜上随机取 3 点测定， 取平均值，单位为 mm［5］。
