[发明专利]一种高阻隔抑菌淀粉基复合材料的加工方法

说明书

本发明公开了一种高阻隔抑菌淀粉基复合材料的加工方法，属于现代食品加工技术领域。本发明以普通淀粉为原料，通过酶法脱支修饰、多元共混聚合、功能化设计重组等技术来制备高阻隔抑菌淀粉基复合材料。本发明的生产工艺简单、技术先进、安全性高、过程易于控制、可连续化生产，产品可作为可生物降解材料应用于食品、医药、日用化学品等多个领域。

技术领域

本发明涉及一种高阻隔抑菌淀粉基复合材料的加工方法，属于现代食品加工技术领域。

背景技术

淀粉作为仅次于纤维素的可再生性资源，具有价廉易得、可降解性和易转变成淀粉衍生物等特点。长期以来世界各国都十分重视淀粉资源的开发利用研究，尤其通过各种方法对淀粉的改性一直是科技工作者和生产厂商的研究热点。在我国，淀粉资源充足，2015年总淀粉产量高达2160万吨，其中变性淀粉产量仅为135万吨。与欧美发达国家相比，我国淀粉深加工水平不高，产品质量档次低且品种较少，而且传统生产工艺普遍能耗高、污染重的缺陷。

当前保护环境、节约资源已是世界各国实现可持续发展的基本战略。在全球石油资源供给日趋紧张，环保问题日益突出，对低碳经济发展需求日益强烈的严峻形势下，可再生资源为基础的生物基材料迅速发展成为必然趋势。以淀粉生物质为原料转化制造的生物基材料作为国际战略性新兴产业，受到发达国家广泛重视，并呈现快速发展的势头。美国Warner–lambert公司、意大利Novamont公司、加拿大St.Lawrance公司、意大利Ferruzzi公司等跨国公司长期致力于淀粉基材料的研发，推动了全球生物基材料的商业化进程，但是在我国尚处于起步阶段，与国际先进水平相比，在产品性能、制造成本、关键技术与产业化规模等方面还存在差距。

目前，商业化材料多为高阻隔或抗菌单一功能的石油基基材料，但对于高阻隔抑菌双重功能材料的报道较少，主要是因为抗菌剂加入往往会导致阻隔性降低，从而无法形成高阻隔抑菌材料。如中国专利公开号CN104672503A公开了一种高阻隔性降解塑料及制备方法，由微晶淀粉与端羧基丁二酸丁二醇酯预聚物通过阻隔剂酯交换并扩链形成高阻隔性降解塑料。中国专利公开号CN104893007A公开了一种含抗菌微胶囊的淀粉基薄膜及其制备方法，以淀粉为成膜基材，加入具有抗菌性的微胶囊及甘油、明胶等助剂，溶液流延制成。基于上述原因，本发明对一种高阻隔抑菌淀粉基复合材料的加工方法进行了详细研究。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高阻隔抑菌淀粉基复合材料的加工方法，采用脱支淀粉、抗菌剂、聚多糖纳米晶为主要原料，增强了材料的力学、抑菌及阻隔性能。特别地脱支淀粉增加了淀粉直链淀粉含量，使材料机械性能增强，且添加的聚多糖纳米晶可以发挥其纳米效应，从而改善材料的力学、热学及阻隔性能。本发明的生产工艺简单、技术先进、安全性高、过程易于控制、可连续化生产，产品可作为可生物降解材料应用于食品、医药、日用化学品等多个领域。

本发明的高阻隔抑菌淀粉基复合材料的加工方法，是先将淀粉配制淀粉乳溶液，然后加热糊化，冷却后加入脱支酶进行处理，处理结束后灭酶加入抗菌剂，搅拌、干燥、粉碎得到淀粉复合物；将淀粉复合物、聚多糖纳米晶、相容扩链剂混合均匀，然后干法反应一段时间，即得到高阻隔抑菌淀粉基复合材料。

在一种实施方式中，所述淀粉为普通淀粉，包括谷物淀粉、块根淀粉或豆类淀粉。

在一种实施方式中，所述淀粉可以是玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、豌豆淀粉等。

在一种实施方式中，所述淀粉乳溶液的浓度为5-30％(wt/wt)。

在一种实施方式中，所述冷却后加入脱支酶是温度调至35-55℃、pH值调至3.5-6.0并添加0.5-10U/g淀粉的脱支酶处理3-10h。

在一种实施方式中，所述脱支酶可以是异淀粉酶、普鲁兰酶等。

在一种实施方式中，所述抗菌剂是ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素、纳他霉素、肉桂醛等一种或多种。