Биоразлагаемое пищевое пленочное покрытие
BIODEGRADABLE FOOD FILM COATING

Изобретение относится к композициям пищевых биоразлагаемых пленок, содержащих полисахариды. Основные виды отраслей промышленности для использования пищевых пленочных покрытий: фармацевтика, медицина, ветеринария, косметическая и пищевая.
Известна защитная среда для хранения очищенного картофеля (патент №2436402, МКИ4 A23B 7/16, опубл. 20.12.2011, бюл.№35), которая включает водный раствор, содержащий основной компонент - полисахарид микробного происхождения ксантан. Ксантан добавляют в дистиллированную воду до достижения массовой концентрации 0,5-1,5%. При этом раствор одновременно подогревают до температуры 50-60°C и перемешивают до получения полной однородности. Далее размещают защитную среду в упаковку с очищенным картофелем таким образом, чтобы раствор полностью закрывал картофель. Затем упаковку подвергают вибрации в течение 30-40 с для полного удаления воздуха и затем герметизируют. Изобретение позволяет исключить вымывание крахмала из картофеля при его хранении, обрабатывать практически все сорта картофеля без калибровки, а также дает возможность полной утилизации защитной среды.
Недостатком данной среды является достаточно трудоемкий технологический процесс приготовления, который требует наличия специального оборудования.
Известна взятая за прототип биоразлагаемая пленка (патент №2532180 по заявке №2013134600/05, МПК C08L 5/00,опубл. 27.10.2014), изготавливаемая из хитозана и ксантана. В качестве пластификатора добавляется глицерин в биоразлагаемую пленку, полученную из ксантана, воды, хитозана. В качестве пластификатора используют глицерин, а также пленка содержит структурообразователь трехпроцентный раствор карбоксиметилцеллюлозы, получаемый смешиванием в биоразлагаемой пленке, полученной из ксантана, воды, хитозана и пластификатора. Недостатком данной пленки является трудоемкий длительный процесс растворения хитозана в лимонной кислоте, а также необходимость в специальном оборудовании.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание пленочного покрытия, обладающего низкой себестоимостью, и упрощение способа производства пленочного покрытия.
Техническая задача решается в биоразлагаемом пищевом пленочном покрытии, полученном из полисахарида микробного происхождения ксантана, структурообразователя, воды и глицерина.
Отличием от прототипа является то, что в качестве растворителя используется дистиллированная вода при следующем соотношении компонентов, мас.%: ксантан 0,28-0,32%; карбоксиметилцеллюлоза 0,28-0,32%; вода 94,13-96,62%; глицерин 4,74-5,15%; лецитин - остальное.
Техническим результатом изобретения является получение однородной пленки на основе ксантана и лецитина без недостатков структуры, близкой по гомогенности, пластичности, прочности к упаковочным полиэтиленовым пленкам бытового назначения.
Технический результат достигается тем, что в пленке, полученной из загустителя, воды, лецитина, растворителя, структурообразователя трехпроцентного раствора метилцеллюлозы и глицерина, в качестве загустителя используется ксантан, а в качестве растворителя используется дистиллированная вода. Отличие предлагаемого изобретения от прототипа состоит в том, что в качестве основного компонента используют полисахарид микробного происхождения ксантан, который добавляют в дистиллированную воду до достижения массовой концентрации 0,5-1,5% при температуре 56-60°C и перемешивании до получения полной однородности. Лецитин растворяют в воде при температуре 56-60°C и добавляют к остальным компонентам.
Пленку готовят следующим образом.
Ксантан растворяют в дистиллированной воде, лецитин и карбоксиметилцеллюлозу растворяют в воде при нагревании. Затем полученные растворы ксантана и карбоксиметилцеллюлозы предпочтительно в пропорции 1:1 сливают и перемешивают до полного растворения образующихся сгустков. Для того чтобы пленка была прочной и равномерно отделялась от подложки, после перемешивания сгустков в полученный раствор добавляют глицерин и лецитин. Пленку формируют на подложке в течение 20-24 ч при температуре от 0 до 25°C. В результате получают однородную, прозрачную (в зависимости от толщины пленка будет прозрачной или немного мутной) пленку. Пленка гибкая - при сгибе не образуется трещин, при разгибании пленка принимает исходное состояние. Пленка не имеет цвета, запаха. Ее можно окрашивать различными красителями, например пищевыми, так как они безвредны для человека. Пленка может принимать различные формы в зависимости от формы подложки: круглые, квадратные, прямоугольные, с загнутыми краями. Изменения цвета и формы пленок никак не сказываются на их свойствах.
В таблице 1 приводится соотношение компонентов, в %.
Практическое применение пленочного покрытия изучалось при хранении хлебобулочных изделий в течение 72 ч.
Хлебобулочные образцы были выпечены по стандартной рецептуре и технологии, первоначальная масса полуфабрикатов составила 50 г. Нанесение пленочных покрытий производилось однократно (до выпекания) и двукратно (до и после выпекания).
У образцов с пленочным покрытием с применением лецитина отмечается улучшение органолептических и структурно-механических показателей. Образец с двукратным нанесением пленочного покрытия обладал более высокими органолептическими показателями по сравнению с образцами контрольным и с нанесением пленочного покрытия однократно, кроме того, было отмечено сохранение мягкости поверхности продукта.
Были проведены исследования по изучению влияния биоразлагаемого пленочного покрытия на микробиологические показатели хлебобулочных изделий: общее микробное число (ОМЧ), содержание грибов (дрожжей и плесени), содержание бактерий группы кишечной палочки (БГКП). Микробиологические показатели качества определяли в конце срока хранения готовой продукции (через 72 ч хранения) и после срока возможной реализации (через 96 ч хранения). Полученные результаты влияния биопленочного покрытия на сохранность хлебобулочных изделий через 72 и 96 ч хранения представлены в таблице 2.
Как видно из данных таблицы 2, двукратное нанесение биоразлагаемого пленочного покрытия (образец № 4) положительно влияет на микробиологические свойства готового продукта после срока реализации. Содержание ОМЧ и грибов (дрожжей/плесеней) в данном образце было в 10 и 20 раз меньше контроля соответственно. Это может говорить о том, что нанесение данного покрытия в двойной концентрации может способствовать увеличению микробиологической стойкости готового продукта.
Биоразлагаемое пленочное покрытие разложилось в почве в течение семи суток. Это подтверждает высокую бактерицидность полученного пленочного покрытия при более низкой его себестоимости и упрощенной технологии его получения.
Таблица 1
Компонент
Массовая доля, %
Ксантан
0,28-0,32
Карбоксиметилцеллюлоза
0,28-0,32
Вода
94,13-96,62
Глицерин
4,74-5,15
Лецитин
остальное
Таблица 2
Микробиологические показатели
Контроль
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Через 72 ч
ОМЧ (КОЕ/г)
-
10±1
10±1
60±3
-
Рост дрожжей/плесеней (КОЕ/г)
-
-
-
-
-
БГКП (КОЕ/г)
-
-
-
-
-
Через 96 ч
ОМЧ (КОЕ/г)
10±1
140±13
20±2
160±9
-
Рост дрожжей/плесеней (КОЕ/г)
20±1
60±2
10±1
180±4
-
БГКП (КОЕ/г)
-
-
-
-
-