一种凉粉草多糖/纳米TiO2/扁豆淀粉多功能复合膜及其制备方法

技术领域

本发明属于生物降解复合材料技术领域，特别涉及一种凉粉草多糖/纳米TiO

背景技术

多年来，以石油烃为基材的塑料材料，特别是塑料食品包装袋给我们带来了不少的方便，但由于其环境的不友好性，不可生物降解，造成的白色污染也极大的困扰了人们，不符合目前环保，可持续发展的时代主题。淀粉是一种天然的、广泛分布于自然界的可再生资源，具有价格低廉、含量丰富、分布广泛、成膜性好和可生物降解等特点，因此受到了不少学者的关注和研究。但是单纯的淀粉膜碍于其机械性能较差，易于吸水，热稳定性差和功能单一等缺陷，限制了其在食品包装领域的应用。

凉粉草多糖是从广泛分布于我国的药食两用的凉粉草中提取出来的，具有抗氧化、消暑、清热、凉血、解毒的功能，已被用于中暑、糖尿病、高血压病等病症。凉粉草多糖价格低廉，容易获取，且具有优越的生物活性，目前还没有发现在淀粉膜类产品中应用。

随着经济的全球化发展，食品的流通速度和流通范围也在不断扩大，市场对于食品包装的要求在不断提升，另一方面又要考虑到困扰全球人类的环境污染问题，因此食品包装领域缺乏既能生物降解的，方便制备，包装功能又强大的包装材料。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于应对上述存在的技术和市场问题，提供一种凉粉草多糖/纳米TiO

本申请以成膜性较好的扁豆淀粉为基材，添加生物活性较高的凉粉草多糖、甘油和纳米TiO

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种凉粉草多糖/纳米TiO

制备所述的一种凉粉草多糖/纳米TiO

(1)凉粉草多糖的提取：称取新鲜凉粉草，加入80％乙醇浸泡过夜,过滤，加入1.2％碳酸氢钠，料液比1：20，在90℃间歇搅拌3小时，过滤取上清液，经醇沉，离心，旋蒸除醇，加入2％蛋白酶脱蛋白，离心取上清液，经透析后，反复旋蒸浓缩，最后冷冻干燥即可得凉粉草多糖。

(2)糊化：按比例称取扁豆淀粉、甘油和凉粉草多糖并混合，加入适量的去离子水搅拌均匀，置于90℃水浴锅加热至观察到体系充分糊化。

(3)成膜液制备：将糊化后的胶液与超声分散于去离子水中的纳米TiO

(4)浇铸成膜：将步骤(3)中的成膜液均匀地倒在铁氟龙模具上，放入50℃烘箱干燥5小时，取出模具，将复合膜揭出。

优点及效果：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

加入了甘油、凉粉草多糖和纳米TiO

本发明的复合膜可完全降解，属于环保型材料。

本发明的操作步骤简单，生产成本较低，易于工业化大规模生产，具有良好的经济效应和广泛的应用前景。

附图说明

图1实施例和对比例表面疏水接触角测试

图中a：对比例1；b：对比例2；c:实施例1；d:实施例2；e:实施例3

图2实施例和对比例的热重测试

图3实施例和对比例的光谱扫描测试

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

(1)凉粉草多糖的提取：称取定量的新鲜凉粉草，添加去离子水(料液比1∶10)和1.2％(w/v)的碳酸氢钠，在恒温水浴锅中90℃下浸提1h，冷却后用400目纱布过滤，除去上层滤渣，即可得到褐色的凉粉草多糖，放置于4℃冰箱备用。

(2)糊化：按比例称取2g扁豆淀粉、0.6g甘油和0.02g凉粉草多糖并混合，加入40mL的去离子水搅拌均匀，置于90℃水浴锅加热至观察到体系充分糊化。

(3)成膜液制备：将糊化后的胶液与分散于去离子水的0.04g纳米TiO

(4)浇铸成膜：将步骤(3)中的成膜液均匀地倒在铁氟龙模具上，放入50℃烘箱干燥5小时，取出模具，将复合膜揭出。

实施例2

(1)凉粉草多糖的提取：称取定量的新鲜凉粉草，添加去离子水(料液比1∶10)和1.2％(w/v)的碳酸氢钠，在恒温水浴锅中90℃下浸提1h，冷却后用400目纱布过滤，除去上层滤渣，即可得到褐色的凉粉草多糖，放置于4℃冰箱备用。

(2)糊化：按比例称取2g扁豆淀粉、0.6g甘油和0.04g凉粉草多糖并混合，加入40mL的去离子水搅拌均匀，置于90℃水浴锅加热至观察到体系充分糊化。

(3)成膜液制备：将糊化后的胶液与分散于去离子水的0.04g纳米TiO

(4)浇铸成膜：将步骤(3)中的成膜液均匀地倒在铁氟龙模具上，放入50℃烘箱干燥5小时，取出模具，将复合膜揭出。

与实施例1相比，实施例2增加了一倍的凉粉草多糖的浓度。

实施例3

(1)凉粉草多糖的提取：称取定量的新鲜凉粉草，添加去离子水(料液比1∶10)和1.2％(w/v)的碳酸氢钠，在恒温水浴锅中90℃下浸提1h，冷却后用400目纱布过滤，除去上层滤渣，即可得到褐色的凉粉草多糖，放置于4℃冰箱备用。

(2)糊化：按比例称取2g扁豆淀粉、0.6g甘油和0.08g凉粉草多糖并混合，加入40mL的去离子水搅拌均匀，置于90℃水浴锅加热至观察到体系充分糊化。

(3)成膜液制备：将糊化后的胶液与分散于去离子水的0.04g纳米TiO

(4)浇铸成膜：将步骤(3)中的成膜液均匀地倒在铁氟龙模具上，放入50℃烘箱干燥5小时，取出模具，将复合膜揭出。

与实施例2相比，实施例3增加了一倍的凉粉草多糖的浓度。

对比例1

(1)凉粉草多糖的提取：称取定量的新鲜凉粉草，添加去离子水(料液比1∶10)和1.2％(w/v)的碳酸氢钠，在恒温水浴锅中90℃下浸提1h，冷却后用400目纱布过滤，除去上层滤渣，即可得到褐色的凉粉草多糖，放置于4℃冰箱备用。

(2)糊化：按比例称取2g扁豆淀粉、0.6g甘油并混合，加入40mL的去离子水搅拌均匀，置于90℃水浴锅加热至观察到体系充分糊化。

(3)成膜液制备：将糊化后的胶液置于超声仪中超声30分钟去除糊化产生的气泡。

(4)浇铸成膜：将步骤(3)中的成膜液均匀地倒在铁氟龙模具上，放入50℃烘箱干燥5小时，取出模具，将复合膜揭出。

与实施例1相比，对比例1没有添加凉粉草多糖和纳米TiO

对比例2

(1)凉粉草多糖的提取：称取定量的新鲜凉粉草，添加去离子水(料液比1∶10)和1.2％(w/v)的碳酸氢钠，在恒温水浴锅中90℃下浸提1h，冷却后用400目纱布过滤，除去上层滤渣，即可得到褐色的凉粉草多糖，放置于4℃冰箱备用。

(2)糊化：按比例称取2g扁豆淀粉、0.6g甘油并混合，加入40mL的去离子水搅拌均匀，置于90℃水浴锅加热至观察到体系充分糊化。

(3)成膜液制备：将糊化后的胶液与分散于去离子水的0.04g纳米TiO

(4)浇铸成膜：将步骤(3)中的成膜液均匀地倒在铁氟龙模具上，放入50℃烘箱干燥5小时，取出模具，将复合膜揭出。

与实施例1相比，对比例2没有添加凉粉草多糖。

表1实施例和对比例的拉伸强度和伸长率测试

一般来说拉伸率的增加往往会伴随拉伸强度的降低，由表1可知对比例和实施例的拉伸强度虽然有轻微的下降并没有显著性差异(p>0.05),说明在本发明中的加入凉粉草多糖和纳米二氧化钛并不会对淀粉膜的拉伸强度产生明显影响。而拉伸率则是随着纳米二氧化钛和凉粉草多糖的加入有显著性提升作用。这结果说明本发明制备的淀粉膜在不明显降低拉伸强度的情况下，显著性地提高了其拉伸率，这将利于其在食品包装中的应用。

以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。