一种蒜皮淀粉环保吸管及制备方法
阅读说明：本技术 一种蒜皮淀粉环保吸管及制备方法 (Garlic skin starch environment-friendly straw and preparation method thereof ) 是由 孟卫 王雨田 曹昕睿 汤真 包玥婷 张新悦 于 2020-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种蒜皮淀粉环保吸管及制备方法。该吸管成分包括：小麦淀粉(去蛋白)90～100份、马铃薯淀粉(去蛋白)4～8份、豌豆粉2～6份、籼米粉40～50份、蒜皮50～55份、单磷酸钠(食品级)0.1～0.2份、三聚磷酸钠(食品级)0.1～0.5份、三偏磷酸钠(食品级)0.2～0.4份、聚丙烯酸钠(食品级)0.5～3.5份、海藻糖3～6份、结冷胶3～10份、食用色素1.5～3份。上述原料经过混合、制浆、制混合交联淀粉、成型等工艺制得吸管,该吸管耐水、硬度高,可自然降解。(The invention discloses an environment-friendly garlic skin starch straw and a preparation method thereof. The straw comprises the following components: 90-100 parts of wheat starch (deproteinized), 4-8 parts of potato starch (deproteinized), 2-6 parts of pea flour, 40-50 parts of long-shaped rice flour, 50-55 parts of garlic skin, 0.1-0.2 part of sodium monophosphate (food grade), 0.1-0.5 part of sodium tripolyphosphate (food grade), 0.2-0.4 part of sodium trimetaphosphate (food grade), 0.5-3.5 parts of sodium polyacrylate (food grade), 3-6 parts of trehalose, 3-10 parts of gellan gum and 1.5-3 parts of edible pigment. The straw is prepared by the processes of mixing, pulping, preparing mixed cross-linked starch, forming and the like of the raw materials, and the straw is water-resistant, high in hardness and capable of being naturally degraded.)
技术领域
本发明涉及环保吸管及制备方法，特别涉及一种蒜皮淀粉环保吸管及制备方法。
背景技术
塑料吸管因为体积轻小危害生态，因此近年来市场上出现许多新型的一次性环保吸管。
但是，市场上新近出现的主流新型一次性环保吸管均存在实用性或环保性的缺陷：纸吸管耐水性能差，在常温液体中(25℃)浸泡保持性能的有效时间不足12min；PLA(聚乳酸，Polylacticacid)吸管脆弱易折，亦不能浸入热饮(≥75℃)中，且降解条件苛刻，自然降解无实际意义；以甘蔗渣吸管为例的各生物质吸管自然存储期短，仅有2-3个月，储运不便。采用其他材料代塑制作吸管，均存在耐热耐水性、硬度韧度技术壁垒较高的问题。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供可自然降解、耐水、高硬度的蒜皮淀粉环保吸管。
本发明另一目的是提供所述蒜皮淀粉环保吸管的制备方法。
技术方案：本发明提供一种蒜皮淀粉环保吸管，包括如下重量份数的原料：
小麦淀粉(去蛋白)90～100份、马铃薯淀粉(去蛋白)4～8份、豌豆粉2～6份、籼米粉40～50份、蒜皮50～55份、单磷酸钠(食品级)0.1～0.2份、三聚磷酸钠(食品级)0.1～0.5份、三偏磷酸钠(食品级)0.2～0.4份、聚丙烯酸钠(食品级)0.5～3.5份、海藻糖3～6份、结冷胶3～10份、食用色素1.5～3份。
所述的蒜皮淀粉环保吸管的制备方法，包括如下步骤：
(1)将蒜皮消毒、烘干、浆解，得蒜皮浆液；
(2)按配比称取小麦淀粉(去蛋白)、马铃薯淀粉(去蛋白)、豌豆粉、籼米粉、水，混匀；
(3)按配比称取单磷酸钠(食品级)、三偏磷酸钠(食品级)、三聚磷酸钠(食品级)、海藻糖，溶解后加入到步骤(2)得到的浆液中，中和、水洗、过滤、干燥，90℃-130℃下控温反应1.5-2.0h，得到混合交联淀粉；
(4)按配比称取聚丙烯酸钠、结冷胶、食用色素，加入到步骤(1)制备好的蒜皮浆液和步骤(3)制备的混合交联淀粉，混匀，得到混合半固体；
(5)将步骤(4)制得的混合半固体倒入模具，挤塑成型，裁切烘干。
进一步地，所述步骤(1)中用化学制浆法浆解。本发明中所述用碱量及温度为针对蒜皮不影响其中有效成分的合适反应条件，温度及用碱量超过此范围会使成品麻面、失去抑菌性或材料韧度不能获得提升。
进一步地，所述步骤(2)混匀后得到稠度在30％-50％的浆液。过稀过稠都会无法制得符合使用要求的成品。
进一步地，所述步骤(5)成型条件为：在90℃～110℃，12.5MPa条件下。温度低于90°会使产品硬度过低，发生破裂，无法成形；温度过高会使原料过反应，发黑变软。压力过低无法发生物理交联且制得的产品表面不平滑；压力过高，材料发生破裂，无法成形。
上述技术方案中：
淀粉起主要的成型作用；籼米粉增加筋性并替代一部分淀粉降低生产成本；蒜皮中的膳食纤维占69.18％，蒜皮提供膳食纤维使制得的成品韧性更好，肉豆蔻酸和月桂酸的相对含量为1.69％和0.51％，这两种物质的添加使吸管具有很好的抑菌性，保存时间更久。海藻糖，结冷胶以及食用大豆油作为添加的辅料，一方面起到使各种原料混合更均匀，最终成品也质地均匀的作用；另一方面起到增强产品耐水性，耐热性等性能的作用。聚丙烯酸钠提升产品硬度和拉伸强度等力学性能。
主料：
几种淀粉起主要的成型作用。其中，小麦淀粉(去蛋白)与马铃薯淀粉(去蛋白)、豌豆粉以固定的配比组合，小麦淀粉(去蛋白)过多会使得产品耐水性降低；马铃薯淀粉过多会使得产品遇水粘性过大；豌豆粉过多会使得产品成本极大升高；籼米粉增加筋性并替代一部分淀粉降低生产成本。
蒜皮中的膳食纤维占69.18％，蒜皮提供膳食纤维使制得的成品韧性更好；肉豆蔻酸和月桂酸的相对含量为1.69％和0.51％，这两种物质的添加使吸管具有很好的抑菌性，保存时间更久。
其余辅料：
三种经过筛选的交联剂：单磷酸钠，三偏磷酸钠，三聚磷酸钠，与淀粉大分子中羟基发生化学交联，将淀粉大分子交联成网状结构。三种交联剂在本发明所给出的配比和反应条件下，淀粉交联度最好，可达到2.5
有益效果：本发明发明了一款耐热耐水性能更优、降解条件更宽广、生产工艺更简单、抑菌性能更强、可应用范围保持原有规模的一次性绿色环保吸管。未来，该发明产品也可进一步推广应用于其他一次性代塑餐具。
具体实施方式
实施例1
本实施例环保可降解的环保吸管制备方法如下：
①将蒜皮消毒、烘干后，用化学制浆法浆解。优选160℃，16％用碱量的条件下向原料池中投入蒜皮，烧碱法制浆。洗涤，压榨后平衡水分备用。
②按照表1中对应的实施例1数据称取淀粉组分(包括小麦淀粉(去蛋白)、马铃薯淀粉(去蛋白)、豌豆粉、籼米粉)，与水混匀，得到稠度在30％-50％的浆液。
表1：实施例可降解环保吸管部分配方
注：对比例1-3中小麦淀粉(去蛋白)更换为普通高筋小麦淀粉；
③按照表1中按配比称取单磷酸钠(食品级)，三偏磷酸钠(食品级)，三聚磷酸钠(食品级)各组分，并称取海藻糖，溶解后加入到步骤②得到的浆液中，中和、水洗。过滤、干燥，90℃-130℃下控温反应1.5-2.0h，得到混合交联淀粉。
④按照表1中配比称取聚丙烯酸钠，结冷胶，食用色素，以及步骤①制备好的蒜皮浆液加料进入步骤③制备的混合淀粉得到混合半固体，投入真空搅拌机中混合均匀。
⑤将步骤④制得的混合半固体倒入模具，在90℃～110℃，12.5MPa条件下挤塑成型，裁切烘干。
实施例2
按照表1对应的实施例2数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得实施例2的环保可降解吸管。
实施例3
按照表1对应的实施例3数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得实施例3的环保可降解吸管。
实施例4
按照表1对应的实施例4数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得实施例4的环保可降解吸管。
实施例5
按照表1对应的实施例5数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得实施例5的环保可降解吸管。
实施例6
按照表1对应的实施例6数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得实施例6的环保可降解吸管。
实施例7
按照表1对应的实施例7数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得实施例7的环保可降解吸管。
对比例1
按照表1对应的对比例1数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得对比例1的环保可降解吸管。
对比例2
按照表1对应的对比例2数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得对比例2的环保可降解吸管。
对比例3
按照表1对应的对比例3数据称取各组分，按照实施例1所述方法，获得对比例2的环保可降解吸管。
表2：实施例1-5的吸管硬度和耐水性测试数据表
注：以测试样条溶胀体积达到15％的时间作为使用时发生明显糊化的时间，进行计时。
由表2可知，实施例1-6在强度和耐水性(发生糊化时间)均优胜于对比例1-3，其中实施例1在强度方面和耐水性(发生糊化时间)是上述几个实施例中的最优结果。
由表1和表2可知，淀粉最佳配比范围为小麦淀粉(去蛋白)∶马铃薯淀粉(去蛋白)∶豌豆粉∶籼米粉为(90～100)∶(4～8)∶(2～6)∶(40～50)其余成分的重量数最佳范围为蒜皮50-55份、单磷酸钠(食品级)0.1-0.2份、三聚磷酸钠(食品级)0.1～0.5份、三偏磷酸钠(食品级)0.2～0.4份、聚丙烯酸钠(食品级)0.5-3.5份、海藻糖3-6份、结冷胶3-10份、食用色素1.5-3份。
由表1和表2可知，淀粉经复合交联后制成的产品性能，在强度和耐水性(糊化时间)上均优于普通淀粉制成的产品。
结合表1和表2，由实施例1及对比例3可知，去蛋白小麦淀粉所制成的产品性能，在耐水性(糊化时间)上远优于普通高筋小麦粉。
结合表1和表2，由对比例1及对比例2可知，添加马铃薯淀粉(去蛋白)和豌豆粉制得的产品性能，在强度和耐水性(糊化时间)方面优于未添加马铃薯淀粉和豌豆粉的产品。
结合表1和表2，由对比例1及对比例3可知，复合交联淀粉制得的产品性能，在强度和耐水性方面远优于未经交联的淀粉。