一种糯米粉磨浆废水制备的可食膜及其制备方法
阅读说明：本技术 一种糯米粉磨浆废水制备的可食膜及其制备方法 (Edible film prepared from glutinous rice flour grinding wastewater and preparation method thereof ) 是由 王家良 许晖 吕超田 韩卓 田长城 缪向阳 繆新亚 张思覃 曾卫国 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜的方法,其特征在于由以下重量份数比的原料制成：糯米粉磨浆废水浓缩液10、米糠1-1.2、阿拉伯胶1-1.2。通过对糯米粉磨浆废水采用常温下进行浓缩,提高糯米粉磨浆废水中淀粉、蛋白质的浓度。以可溶于水的阿拉伯胶在常温下提高膜浆的粘度,成膜浆料中蛋白质及脂类的缺乏以米糠来弥补。所提供的可食用膜厚度适宜、抗拉强度高及透水率低。(The invention relates to a method for preparing an edible film by using glutinous rice flour grinding wastewater, which is characterized by being prepared from the following raw materials in parts by weight: 10 parts of glutinous rice flour grinding wastewater concentrated solution, 1-1.2 parts of rice bran and 1-1.2 parts of Arabic gum. The concentration of starch and protein in the glutinous rice flour milling wastewater is improved by concentrating the glutinous rice flour milling wastewater at normal temperature. The water-soluble Arabic gum is used for improving the viscosity of the membrane pulp at normal temperature, and the deficiency of protein and lipid in the membrane pulp is compensated by rice bran. The provided edible film has the advantages of appropriate thickness, high tensile strength and low water permeability.)
技术领域：
本发明涉及一种可食用膜的制作方法，特别涉及利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜的制作方法。
背景技术：
糯米在我国拥有非常悠久的食用与种植历史。长期以来，我国人民食用糯米的方式十分丰富。随着近几年人民生活水平的不断提高和食品工业科技的进步，以糯米为原料开发的系列食品已逾百种。而在传统糯米食品和现代休闲食品的生产中，一般需先将糯米加工成糯米粉后再作进一步的加工。因此，糯米制粉在我国传统糯米食品加工中处于重要地位。
目前，糯米粉的制作多采用水磨（湿法）工艺，将糯米用自来水淘洗后，再浸泡一段时间。用磨浆机将浸泡后的米磨成浆，将米浆过滤，筛上物滤饼破碎后在干燥至水分含量约为 14%即为成品水磨糯米粉。在米浆过滤过程中，筛下物会产生大量废水，该部分磨浆废水特点为淀粉、蛋白质浓度较高。现有的企业基本上是把该部分废水采用厌氧、好氧工艺进行处理，基本上不对其进行回收利用，不仅会造成资源的浪费，还会增加废水处理成本、
可食性包装是顺应人们对食品包装的方便化和无公害化而迅速发展起来的新型食品包装，它既能对食品起保护作用，又能防止因抛弃包装袋而造成的环境污染。可食性包装膜是以蛋白质、脂肪、淀粉等为基料制成的能保鲜食品、无毒、可使用的包装用薄膜。现有对可食用膜的研究基本都围绕大米蛋白、玉米蛋白等来制备可食用膜。利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜属于空白。
利用糯米加工废水制备可食用膜存在以下问题：（1）由于糯米粉磨浆废水中淀粉、蛋白质浓度较低直接制取食用膜厚度达不到要求，需对其进行浓缩处理。常用的浓缩处理为加热浓缩，但长时间的加热会是淀粉降解及蛋白质变性，难以制膜。（2）可食用膜厚度要适宜、抗拉强度高、透水率低，由于糯米粉磨浆废水浓缩液主要物质为淀粉，蛋白质含量低且基本不含有脂类，另外浓缩液的粘度较低。造成制成膜的厚度较薄、抗拉强度低及透水率高。
发明内容
：本发明目的在于克服现有技术中的不足，提供一种利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜的方法。通过对糯米粉磨浆废水采用本发明的装置在常温下进行浓缩，提高糯米粉磨浆废水中淀粉、蛋白质的浓度。以可溶于水的阿拉伯胶在常温下提高膜浆的粘度，成膜浆料中蛋白质及脂类的缺乏以米糠来弥补。所提供的可食用膜厚度适宜、抗拉强度高及透水率低。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种糯米粉磨浆废水制备的可食膜，其特征在于由以下重量份数比的原料制成：
质量浓度20-22%的糯米粉磨浆废水浓缩液10、米糠1-1.2、阿拉伯胶1-1.2。
本发明还提供一种糯米粉磨浆废水制备的可食膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）糯米粉磨浆废水浓缩步骤：
将糯米粉磨浆废水常温下采用滤膜过滤浓缩，所述滤膜孔径在0.2-0.4µm，浆液浓缩至质量百分比浓度20-22%。
由于糯米粉磨浆废水中淀粉、蛋白质浓度较低直接制取食用膜厚度达不到要求，需对其进行浓缩处理。常用的浓缩处理为加热浓缩，但长时间的加热会是淀粉降解及蛋白质变性，本发明采用常温浓缩设备对糯米粉磨浆废水进行浓缩。
（2）膜浆制备步骤：
按重量份数比，将糯米粉磨浆废水浓缩液10、米糠1-1.2、阿拉伯胶1-1.2置于磨浆机中磨浆，得制膜浆料；
可食膜厚度要适宜、抗拉强度高、透水率低，由于糯米粉磨浆废水浓缩液主要物质为淀粉，蛋白质含量低且基本不含有脂类。米糠中蛋白质的含量在15%左右，脂类的含量在20%左右。本发明加入米糠来增加膜浆中的蛋白质的量以增加食用膜的抗拉强度，增加膜浆中的脂类含量以降低食用膜的透水率。膜的厚度与浆料流平在平板上的厚度有关，本发明在浆料中加入阿拉伯胶来增加浆料流平在平板上的厚度，由于加热易于使蛋白质变性及淀粉降解，本发明采用可溶于冷水大阿拉伯胶来增加膜浆的粘度，从而增加浆料流平在平板上的厚度。
（3）成膜步骤：将步骤（2）制得的膜浆料倒于玻璃平板上，控制膜浆厚度在0.8-1mm，然后将玻璃平板置于电热减压干燥箱中，控制温度为60℃，恒温干燥4-5h后取出揭膜，即得到所述可食膜。
进一步的，所述糯米粉磨浆废水浓缩步骤为：
（1）设置浓缩装置，包括平底清水槽，清水槽底部设有环形连接座，环形连接座中设有连接配合的竖直放置的管状物料槽，物料槽下部设有网孔，物料槽中设有间隙配合的筒状滤膜并落到清水槽底部，所述滤膜孔径在0.2-0.4µm；
（2）糯米粉磨浆废水常温下加入到滤膜内，在重力的作用下，糯米粉磨浆废水中的水通过滤膜以及物料槽下部的网孔进入清水槽中，可以将糯米粉磨浆废水中的淀粉及蛋白质等大颗粒物保留在滤膜内形成浓缩液，在浓缩过程中，物料槽中的糯米粉磨浆废水液面逐渐下降，清水槽中清水高度逐渐上升，等物料槽与清水槽液面高度一致时，放掉清水槽中的清水停止浓缩，检测物料槽中浆液浓度，若浓度较低，继续浓缩，若度较高，则补加清水，得到质量百分比浓度20-22%的糯米粉磨浆废水浓缩液。
进一步的，滤膜内设有搅拌器，清水槽底部连接支撑架，支撑架中连接震动泵，震动泵每10秒震动一次，使滤膜上粘附的淀粉、蛋白质等大分子物质脱落下来，保证水能滤入清水槽中，搅拌器的转速控制在100转/分钟，保持物料槽中的浆料均匀，防止局部过浓影响过滤速度。
由于采用了上述技术方案，使得本发明具有如下优点：
（1）制备出的可食用膜厚度适宜、抗拉强度高、透水率低。
（2）本发明利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜，既减少了资源浪费，又降低了糯米粉加工企业的污水处理费用。
附图说明：
图1是本发明采用的糯米粉磨浆废水浓缩装置的结构图。
具体实施方式
以下所述四个实施例中有关磨浆废水浓缩液浓度、食用膜厚度、抗拉强度(T)、透水率的测定具体操作步骤如下：
1、磨浆废水浓缩液浓度测定：在电子天平上称量称量瓶的重量为W0，加入磨浆废水浓缩液10-12g，在电子天平上称量重量为W1，加热浓缩至半干，放置在鼓风干燥箱中，鼓风干燥箱温度设定为105℃，干燥3-4h，取出放在干燥器中冷却至室温，在电子天平上称量重量为W2。
磨浆废水浓缩液浓度= W2- W0/ W1- W0
2、膜厚度测定：随机取4～5个点，用千分尺 (精度0.001mm)测其厚度。取其平均值。
3、抗拉强度(T)的测定：将膜片裁成100mm×10mm的长条，使用物性仪上拉伸探头，拉伸速度为1mmfs。物性仪设为最大拉力和拉伸距离。抗拉强度(T)计算公式如下：
式中：T为拉伸强度(N／mm2)；F为最大拉力，N；L为膜样品的厚度，mm；W 为膜样品的宽度，mm。
4、透水率的测定
根据塑料薄膜及片材透水蒸汽实验方法的原理和步骤，采用GB1037—87方法，并略作改变。选择平整、干燥、均匀的膜，测定其厚度后，密封于装有无水氯化钙的透湿杯杯口，称重后放入底部为氯化钡饱和溶液、相对湿度为90%的干燥器中，24h后称重。
水蒸气透过率：（WVP）(g.mm/kPa•d•m2)
式中：Ml为膜与透湿杯及干燥剂的原始重量，g；M2为吸水后膜与透湿杯及干燥剂的重量，g；L为膜的厚度，mm；A为有效测定面积，m2；t为测量间隔时间，d；△P为膜两侧的水蒸气压差，kPa。
实施例一：
一种利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜的方法的制作方法
（1）糯米粉磨浆废水浓缩步骤：
将糯米粉磨浆废水置于糯米粉磨浆废水浓缩设备中物料槽的（图1）中，加至2m高度，开启搅拌装置及震动泵，对物料槽中的糯米粉磨浆废水进行浓缩，在浓缩过程中，物料槽中的糯米粉磨浆废水液面逐渐下降，清水槽中清水高度逐渐上升，等物料槽与清水槽液面高度一致时（0.5m），停止浓缩，得糯米粉磨浆废水浓缩液0.34吨，测量糯米浆质量百分比浓度在21.23%。
（2）膜浆制备步骤：
在电子秤上称取食用级阿拉伯胶34kg加入步骤（1）制得的浓缩液中，搅拌使其溶解，再加入34kg米糠置于磨浆机中磨浆，得制膜浆料。
（3）成膜步骤：将步骤（2）制得的膜浆倒于玻璃平板上，控制膜浆厚度在0.8-1mm，然后将玻璃平板置于电热鼓风干燥箱中，控制温度为60℃，恒温干燥4-5h后取出揭膜，即得到食用膜。
经检测：所得的食用膜为白色，膜厚度为0.071mm，抗拉强度4.51 N／mm2、透水率为21.1g.mm/kPa•d•m2。
实施例二：
一种利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜的方法的制作方法
（1）糯米粉磨浆废水浓缩步骤：
将糯米粉磨浆废水置于糯米粉磨浆废水浓缩设备中物料槽的（图1）中，加至2m高度，开启搅拌装置及震动泵，对物料槽中的糯米粉磨浆废水进行浓缩，在浓缩过程中，物料槽中的糯米粉磨浆废水液面逐渐下降，清水槽中清水高度逐渐上升，等物料槽与清水槽液面高度一致时（0.5m），停止浓缩，得糯米粉磨浆废水浓缩液0.35吨，糯米浆质量百分比浓度在20.15%。
（2）膜浆制备步骤：
在电子秤上称取食用级阿拉伯胶42kg加入步骤（1）制得的浓缩液中，搅拌使其溶解，再加入42kg米糠置于磨浆机中磨浆，得制膜浆料。
（3）成膜步骤：将步骤（2）制得的膜浆倒于玻璃平板上，控制膜浆厚度在0.8-1mm，然后将玻璃平板置于电热鼓风干燥箱中，控制温度为60℃，恒温干燥4-5h后取出揭膜，即得到食用膜。
经检测：所得的食用膜为白色，膜厚度为0.073mm，抗拉强度4.56 N／mm2、透水率为20.2g.mm/kPa•d•m2。
实施例三：
一种利用糯米粉磨浆废水制备可食用膜的方法的制作方法
（1）糯米粉磨浆废水浓缩步骤：
将糯米粉磨浆废水置于糯米粉磨浆废水浓缩设备中物料槽的（图1）中，加至2m高度，开启搅拌装置及震动泵，对物料槽中的糯米粉磨浆废水进行浓缩，在浓缩过程中，物料槽中的糯米粉磨浆废水液面逐渐下降，清水槽中清水高度逐渐上升，等物料槽与清水槽液面高度一致时（0.5m），停止浓缩，得糯米粉磨浆废水浓缩液0.34吨，糯米浆质量百分比浓度在21.36%。
再将糯米粉磨浆废水置于糯米粉磨浆废水浓缩设备中物料槽的（图1）中，加至2m高度，开启搅拌装置及震动泵，对物料槽中的糯米粉磨浆废水进行浓缩，在浓缩过程中，物料槽中的糯米粉磨浆废水液面逐渐下降，清水槽中清水高度逐渐上升，等物料槽与清水槽液面高度一致时（0.5m），停止浓缩，得糯米粉磨浆废水浓缩液0.35吨，糯米浆质量百分比浓度在20.34%。
合并2次浓缩液，得糯米粉磨浆废水浓缩液0.69吨。
（2）膜浆制备步骤：
在电子秤上称取食用级阿拉伯胶70kg加入步骤（1）制得的浓缩液中，搅拌使其溶解，再加入75kg米糠置于磨浆机中磨浆，得制膜浆料。
（3）成膜步骤：将步骤（2）制得的膜浆倒于玻璃平板上，控制膜浆厚度在0.8-1mm，然后将玻璃平板置于电热鼓风干燥箱中，控制温度为60℃，恒温干燥4-5h后取出揭膜，即得到食用膜。
经检测：所得的食用膜为白色，膜厚度为0.072mm，抗拉强度4.51 N／mm2、透水率为20.8g.mm/kPa•d•m2。