本发明的一个方面是可食性制品，所述可食性制品包括食品产品 和包封食品产品的水溶性膜。该膜基本上由以干燥固体为基础，主要 量的支链淀粉，和次要量(minor amount)选自甘油、丙二醇、山梨醇 和聚乙二醇中的多于一种成员组成。在本发明上下文中，“基本上由... 组成”是指组合物基本上不含除了所列的那些以外的多糖。
在本发明的一些实施方案中，以干燥固体为基础，该膜包括约35 -80wt％的支链淀粉。在一些实施方案中，该膜包括含最多约40wt％的 增塑剂混合物。在一些实施方案中，该增塑剂混合物使用甘油、丙二 醇和山梨醇的结合物。该膜任选地可进一步包括柠檬酸、淀粉或淀粉 衍生物(例如糊精或麦芽糊精)、藻酸盐、黄原胶、改性纤维素、聚葡 萄糖，或其中的两种或更多种的混合物。
在可食性制品的另一实施方案中，包封食品产品的水溶性膜包括 以干燥固体为基础，主要量的支链淀粉，以及甘油、丙二醇、山梨醇 和聚乙二醇中的至少两种。任选地，该膜也可包括至少一种盐，例如 NaCl。该膜也可任选地包括至少一种内膜剥离剂。
本发明的另一方面是含以上所述组分的水溶性的可食性膜。
本发明再一方面是制备水溶性可食性膜的方法。该方法包括(a) 制备在以上各种实施方案中所述的成膜组合物，(b)用含至少一种表面 活性剂的溶液或悬浮液涂布基底，和(c)在基底上流延(cast)该成膜组 合物。
本发明另一方面是制备可食性制品的方法。该方法包括制备在以 上各种实施方案中所述的成膜组合物；将该成膜组合物形成为水溶性 膜；和用该膜包封食品产品。
在本发明的一些实施方案中，可纵向拉伸该膜至少约50％，或至 少约100％且没有断裂。在一个实施方案中，通过将食品产品置于两 片膜之间，和热封合两片膜，在食品产品周围形成密封的容器，从而 可包封该食品产品。或者替代地，可通过将食品产品置于两片膜之间， 和施加湿气与压力到该膜的至少一部分上，在食品产品周围形成密封 的容器。可使用的一个具体的包封方法是在食品产品周围真空成形该 膜。
本发明的另一方面是可食性膜，它包括含主要量的至少一种食品 级蜡的第一层；含主要量的支链淀粉和进一步包括至少一种增塑剂的 第二层；和含与含水支链淀粉组合物基本上不相容但粘附到支链淀粉 表面上的至少一种表面活性剂的第三层。至少一种表面活性剂是至少 部分结晶的。在一个实施方案中，至少一种表面活性剂包括硬脂酰基 乳酸钠(sodium stearoyl lactylate)。在一个实施方案中，第二层 进一步包括食品级蜡的颗粒。
本发明另一方面是可食性制品，它包括食品产品和包封该食品产 品的可食性膜。该膜包括在前一段落中所述的第一、第二和第三层。 含主要量至少一种食品级蜡的第一层与食品产品接触。
本发明另一方面是制备可食性膜的方法。该方法包括施加含主要 量至少一种表面活性剂的溶液或悬浮液到基底上，所述表面活性剂与 含水支链淀粉组合物基本上不相容；干燥或浓缩该溶液或悬浮液，形 成含主要量干燥表面活性剂的第一层，其中所述表面活性剂至少部分 结晶；施加含支链淀粉、至少一种增塑剂和至少一种食品级蜡的水溶 液或悬浮液到干燥的表面活性剂层上；和干燥或浓缩该水溶液或悬浮 液，于是形成第二层和第三层。第二层在第一层之上和第三层在第二 层之上。第二层包括增塑剂和主要量的支链淀粉，和第三层包括主要 量的食品级蜡，
本发明再一方面是可食性膜，它包括以干燥固体为基础，主要量 的支链淀粉；至少一种盐；和至少一种增塑剂。在一些实施方案中， 该膜包括至少两种盐，例如NaCl和MgCl2。
本发明另一方面是含食品产品和包封该食品产品的可食性膜，其 中该膜如前面段落中所述。
本发明另一方面是膜结构，该膜结构包括粘附到可剥离的挠性基 底上的可食性膜。该可食性膜包括以干燥固体为基础，主要量的支链 淀粉；和至少一种增塑剂。在一些实施方案中，挠性基底包括聚合物 膜，例如聚酯膜。
附图说明
图1是根据本发明实施方案的多层膜的示意图。
图2是根据本发明一个实施方案的在可剥离的挠性基底上的膜的 示意图。
图3是含有食品产品且由根据本发明一个实施方案的膜制成的袋 子的示意图。

本发明的一个实施方案涉及可食性制品，它含有食品产品且可口 服消费或在水中(完全或部分)溶解。这些制品具有由成膜组合物制成 的外层或表面，和该食品产品包封在外层内。
该成膜组合物包括以干燥固体为基础，主要量的支链淀粉。(在本 发明上下文中“主要量”是指以干燥固体为基础，组合物含有比任何 其他组分多的支链淀粉)。在本发明的一个实施方案中，成膜组合物包 括以干燥固体为基础，约35-80wt％的支链淀粉。任选地，在本发明 的一些实施方案中，其他成膜材料可同样包括在成膜组合物内，例如 藻酸盐、黄原胶、改性纤维素、聚葡萄糖、淀粉或淀粉衍生物(例如糊 精或麦芽糊精)，和两种或更多种这些材料的结合物。与仅仅支链淀粉 的组合物相比，包括一种或更多种这些聚合物可提高膜的强度并降低 成本。
该成膜组合物还包括次要量的增塑剂，尤其甘油、丙二醇、山梨 醇和聚乙二醇中的至少两种增塑剂。(在本发明的上下文中“次要量” 是指以干燥固体为基础，组合物含有的全部增塑剂量小于其支链淀粉 的含量)。适合于在本发明中使用的一种可商购的聚乙二醇是聚乙二醇 分子量200(PEG200)。在本发明的一个实施方案中，成膜组合物包括 增塑剂甘油、丙二醇和山梨醇。例如，成膜组合物可包括以干燥固体 为基础，约1-30wt％的甘油，约1-30wt％的丙二醇，和约1-30wt ％的山梨醇。这些材料中的每一种可商购。任选地，在一些实施方案 中，组合物也可包括其他增塑剂。在本发明的一个实施方案中，成膜 组合物包括最多约40wt％的增塑剂混合物。
不含任何增塑剂的20％d.s.支链淀粉的水溶液在流延到Mylar (聚酯薄膜)上，然后干燥成残留湿气小于或等于10％之后，得到可 从Mylar中剥离的清澈膜。该膜显示出高的拉伸强度，但在断裂之前， 长度可仅仅拉伸或伸长约10％。
一般地，与不含增塑剂的支链淀粉膜相比，还含有增塑剂的含支 链淀粉的膜显示出增加的强度和伸长率一直到一个点。然而，增加支 链淀粉膜中增塑剂含量超过这一水平常常会导致大大地下降的拉伸强 度。例如，在流延和干燥之前，添加单独的食品级增塑剂到支链淀粉 聚合物溶液中将得到伸长率在10％以上的膜，但代价是大大地下降的 拉伸强度。
令人惊奇地，已发现，含至少两种增塑剂甘油、丙二醇、山梨醇 和聚乙二醇的支链淀粉组合物可用于甚至在相对高的增塑剂浓度下生 产伸长率高和拉伸强度高的支链淀粉膜。在本发明的至少一些实施方 案中，膜可伸长至少约50％，和在一些情况下至少约100％且没有断 裂。在一些实施方案中，在没有断裂的情况下，伸长率为至少约200 ％，或至少约300％。在本发明的一些实施方案中，在没有显著降低 拉伸强度的情况下，实现膜的伸长性能的提高。
该组合物也可任选地含有适合于在食品中使用的一种或更多种添 加剂，例如填料、表面活性剂、稳定剂、有机酸(例如柠檬酸)和调料。
本发明的一个具体实施方案是水溶性的形成可食性膜的组合物， 它基本上由以干燥固体为基础，主要量的支链淀粉，和次要量的大于 一种选自甘油、丙二醇、山梨醇和聚乙二醇中的成员组成。可将这一 组合物形成为厚度小于2.2mil(0.0022英寸或0.056mm)的膜，该膜 显示出超过1000g力的拉伸强度和超过50％的断裂伸长率。
在本发明的另一具体实施方案中，水溶性的形成可食性膜的组合 物基本上由以干燥固体为基础，主要量的支链淀粉，和次要量的(i) 选自藻酸盐、纤维素醚、改性淀粉及其结合物中的共多糖，和(ii)大 于一种选自甘油、丙二醇、山梨醇和聚乙二醇中的成员组成。(“在本 发明的上下文中，“次要量”是指以干燥固体为基础，组合物含有的 全部增塑剂小于其支链淀粉的含量，且以干燥固体为基础，含有的全 部共多糖也小于其支链淀粉的含量”)。可将这一组合物形成为厚度小 于2.2mil的膜，该膜显示出超过1000g力的拉伸强度和超过50％的 断裂伸长率。
在本发明的另一实施方案中，形成水溶性可食性膜可使用的成膜 组合物包括以干燥固体为基础，主要量的支链淀粉，且还包括较小量 的明胶，以及甘油、丙二醇、山梨醇和聚乙二醇中的至少两种。使用 明胶作为辅助聚合物可维持或改进伸长率且维持膜的强度。明胶还得 到光滑表面的膜且没有增加粘性和结块。在一些实施方案中，成膜组 合物包括以干燥固体为基础，约35-80wt％支链淀粉和约0.5-22.5wt％ 明胶。任选地，该组合物可包括增塑剂甘油、丙二醇和山梨醇。例如， 在本发明的一些实施方案中，成膜组合物可包括以干燥固体为基础， 约1-30wt％甘油，约1-30wt％丙二醇和约1-30wt％山梨醇。
任选地，组合物也可包括至少一种盐。已发现添加盐到膜中将改 进膜的伸长率。典型地，为了改进伸长率，会牺牲表面性能，例如结 块和粘性。然而，当在组合物内包括盐以增加伸长率时，在许多情况 下，表面性能得到改进。含有盐和合适量常规增塑剂的膜不结块且不 发粘，因此可在自身上更加容易地卷曲。合适的盐的实例包括NaCl 和KCl。在本发明的一些实施方案中，以干燥固体为基础，在成膜组 合物内盐的浓度为约0.3-15wt％。干燥时，当一些盐从膜中沉淀析出 到表面上时，盐含量大于或等于～10％的膜浑浊且具有粉末饰层 (powder finish)。具有小于或等于～5％的较低盐含量的膜具有良好 的伸长率和表面性能，且没有任何残留的盐从膜中沉淀。
作为另一选择，成膜组合物可包括至少一种内膜剥离剂，使得从 它在其上流延的基底表面上更加容易剥离膜。内膜剥离剂的合适实例 包括，但不限于，聚氧亚乙基脱水山梨醇单油酸酯，月桂基硫酸钠及 其结合物。聚氧亚乙基(20)脱水山梨醇单油酸酯以Polysorbate 80 形式商购。
在本发明的这一实施方案中成膜组合物的其他细节，及其包封食 品产品的用途可与以上相对于其他实施方案讨论的一样。
使用支链淀粉组合物形成膜的技术是本领域众所周知的。例如， 可在平坦表面上流延支链淀粉水溶液，然后加热并干燥，形成膜。控 制膜的厚度的方法也是众所周知的。
在本发明的一个实施方案中，通过下述方法形成水溶性的可食性 膜，所述方法包括制备以上所述的成膜组合物，用含至少一种表面活 性剂的溶液或悬浮液涂布基底(例如不锈钢表面)，和在该基底上流延 成膜组合物。在合适地加热和/或干燥之后，可从基底上剥离该膜。
在不锈钢基底上直接流延的膜凝胶常常没有从钢上很好地剥离， 特别是断裂伸长率为75-125％的膜。当人们尝试从未处理的钢中除 去这些类型的膜时，它们常常简单地拉伸和变形。为了消除或降低这 一问题，可用含剥离剂的溶液或悬浮液处理钢基底。
用食品级表面活性剂的溶液或悬浮液(即外部脱模剂)涂布基底使 得更加容易从基底上剥离膜。用于这一目的的合适的表面活性剂包括， 但不限于，丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酰基乳酸钠、聚氧亚乙基脱水山 梨醇单油酸酯(例如，Polysorbate 80)，月桂基硫酸钠、硬脂酸的盐， 或其结合物。可在水和/或醇(例如异丙醇)或其他合适的溶剂体系的溶 液中使用用量为最多10wt％的合适表面活性剂。
存在可使用成膜组合物来包封食品产品的许多不同方式。例如， 可将膜形成为袋子，可将食品产品放入袋子内，然后可例如通过施加 热和/或湿气，密封袋子内的开口。可使用的一种具体的技术是膜在食 品产品周围真空成形。真空成形的优点是，与用膜包封产品的一些其 他方法相比，要求在张力下膜状料小的极度折叠和弯曲。
本发明的食品级膜可具有在商业真空成形设备上成功地产生可食 性包装所需的拉伸强度和伸长性能。与至少一些其他商业成膜材料相 比，它们还可具有更加成功地形成许多不同形状和在复杂模具上操作 的能力。在一些实施方案中，该膜显示出超过1000g力的拉伸强度和 超过50％的断裂伸长率。在一些实施方案中，膜的断裂伸长率为75 -125％。
可包封宽泛的各种食品产品，其中包括在水内溶解或分散以供蒸 煮的那些和以人类消费用的一次性使用包装形式供应。这种食品产品 的实例包括，但不限于粉化的饮料混合物(例如，可可饮料产品，软饮 料产品和苹果汁饮料产品)、粉化的奶酪产品、粉化的鸡蛋产品、糖果、 干汤料和蒸锅速煮食品(casserole mixes)，食品染料和调味料。食品 产品本身可以，但不是必须具有水溶性。
例如，可在干燥食品成分或油性液体食品成分中的包装中使用该 膜。可在要求添加到水或含水食品产品中的任何食品的包装中使用该 膜。这可包括例如饮料混合物，维生素和矿物添加剂，色料，调味料， 和可在食品生产车间处，在间歇制备过程中，或者甚至在消费之前， 由个人制备食品的过程中可加入到食品中的任何其他成分。
至少在许多实施方案中，本发明的可食性膜具有增加的伸长率且 没有粘性。在食品产品的包装中使用这一膜可降低废物，因为整个包 装可被消耗，从而没有留下要扔掉的东西。当用于包装间歇蒸煮所需 的成分时，添加精确量的成分是已知的。没有成分因粘附到包装内部 而损失，这是因为整个包装可在该产品内蒸煮。
在本发明的另一实施方案中，多层可食性膜包括含主要量的至少 一种食品级蜡的第一层；含主要量的支链淀粉和进一步包括至少一种 增塑剂的第二层；和第三层。第三层包括与含水支链淀粉组合物基本 上不混溶但粘附到支链淀粉表面上的至少一种表面活性剂。该至少一 种表面活性剂是至少部分结晶的形式。该表面活性剂可以是例如硬脂 酰基乳酸钠。在一些实施方案中，至少一种表面活性剂在整个膜内的 浓度为约0.001-0.1wt％，或在一些情况下，为约0.001-0.05％。第 二层也可任选地包括食品级蜡的颗粒。
正如本发明的其他一些实施方案一样，第二层可包括以干燥固体 为基础，约35-80wt％的支链淀粉，和在第二层内增塑剂可包括甘油、 丙二醇、山梨醇和聚乙二醇中的至少两种。在一个特别的实施方案中， 第二层包括甘油、丙二醇和山梨醇，例如以干燥固体为基础，约1- 30wt％甘油，约1-30wt％丙二醇和约1-30wt％山梨醇。作为另一选 择，第二层除了包括支链淀粉以外，还可包括辅助的成膜材料，例如 以干燥固体为基础，约0.5-22.5wt％的明胶，淀粉衍生物，藻酸盐， 黄原胶，胶原蛋白，聚葡萄糖，或其中的两种或更多种的结合物。作 为再一选择，第二层也可例如包括至少一种盐，如NaCl、MgCl2或其 结合物等。若存在盐，则优选以干燥固体为基础，它以约0.3-15wt％ 的浓度存在于第二层内。
本发明的另一实施方案是可食性制品，它包括食品产品和包封该 食品产品的可食性膜，其中该膜包括以上所述的第一、第二和第三层。 第一层与食品产品接触。
本发明的另一实施方案是制备可食性膜的方法。该方法包括：
施加含主要量的与含水支链淀粉组合物基本上互不混溶的至少一 种表面活性剂的溶液或悬浮液到基底上；
干燥或浓缩该溶液或悬浮液，形成至少部分结晶的含主要量的干 燥表面活性剂的第一层；
施加含支链淀粉、至少一种增塑剂和至少一种食品级蜡的水溶液 或悬浮液到干燥的表面活性剂层上；和
干燥或浓缩该水溶液或悬浮液，于是形成第二层和第三层。第二 层在第一层之上，和第三层在第二层之上。第二层包括增塑剂和主要 量的支链淀粉，和第三层包括主要量的食品级蜡。
可通过连续的膜流延工艺，通过一次穿过(pass)，形成这一三层 结构。在一个实施方案中，该工序首先要求施加表面活性剂，例如硬 脂酰基乳酸钠(SSL，2％在异丙醇内)到不锈钢流延表面上作为剥离剂。 在流延之前，溶剂快速蒸发，得到SSL的干燥剥离层。接下来，以在 流延表面上的薄而均匀膜形式沉积含有食品级蜡乳液作为配方组分之 一的含水支链淀粉流延溶液。然后将膜置于控制干燥条件下，并在数 分钟内干燥到小于15wt％的湿气。在该干燥工艺过程中，蜡颗粒倾向 于朝膜的敞开表面迁移，这是由于其相对低的表面能导致的。在干燥 膜之后，发现在膜表面上的部分结晶的SSL层，该SSL层与不锈钢流 延基底接触。另外，在该膜表面上发现蜡颗粒层，在干燥工艺过程中 它对空气是开放的。在这两层表面层之间是在流延配方中主要含支链 淀粉和其他水溶性成分的中间层。
图1示出了这一三层膜的一个实施方案的示意图形式。在膜和膜 在其上流延的基底之间的界面处存在SSL晶体层10。在该膜内的中心 层是含支链淀粉的基体16。在支链淀粉基体16和SSL晶体层10之间 还存在富含SSL时扩散层12。在支链淀粉基体16内是多个蜡颗粒14， 并在膜表面上存在薄的蜡层18。
支链淀粉膜的配方可含有最多约10wt％的蜡，但通常优选小于约5 ％的蜡含量。合适的蜡包括石蜡和其他食品级蜡，例如巴西棕榈蜡、 小烛树蜡或蜂蜡。表面活性剂SSL可被与含水流延凝胶互不混溶但对 支链淀粉膜表面显示出良好粘合性的任何表面活性剂替代。
表面(例如SSL)层不仅提供干燥膜从不锈钢流延带上改进的释 放，而且赋予在可食性包装外侧上使用的膜侧面轻微的疏水特征。这 一轻微的疏水性会降低膜对环境湿度改变的敏感性。该袋子没有变得 如此疏水，以致于在水中不溶。
蜡层可用于与在可食性袋子内容纳的食品级填充材料接触的膜内 侧。蜡层会降低填充材料和袋子本身的膜层之间的湿气迁移。蜡层还 提供膜显著的防结块性能。这一蜡层的另一附加的优势是在高速度转 移(conversion)操作过程中，它提供与包装机接触的膜提高的爽滑性 (slip)。
主要是支链淀粉的中间层可提供三层膜结构所要求的强度和挠 性。
因此，这一三层膜的各种实施方案可提供改进的功能性能，例如 增加的抗环境湿度、增加的抗湿气从食品级填充材料迁移到包装膜内， 和改进的爽滑性更加容易滑动通过高速包装设备。这些改进可提供被 包装的食品产品改进的货架期且可扩大(extend)将膜转化成可食性包 装可使用的设备的范围。
本发明的另一实施方案是可食性膜，它包括以干燥固体为基础， 主要量的支链淀粉，至少一种盐，和至少一种增塑剂。在一些实施方 案中，该膜例如包括至少两种盐，如NaCl和MgCl2的结合等。在一些 实施方案中，以干燥固体为基础，至少一种盐以约0.3-15wt％的浓度 存在于膜内。增塑剂和膜中的其他组分可以与以上针对本发明其他实 施方案所述的一样。这一实施方案的膜可用于制备可食性制品，所述 可食性制品包括被可食性膜包封的食品产品。
本发明的另一实施方案是含粘附到可剥离的挠性基底上的可食性 膜的膜结构。可食性膜包括以干燥固体为基础，主要量的支链淀粉， 和至少一种增塑剂。在一些实施方案中，挠性基底例如包括聚合物膜， 如聚酯膜等。在一个实施方案中，挠性基底可以是可生物降解的聚合 物膜，例如含聚乳酸、聚羟基乙酸，乳酸和羟基乙酸的共聚物，或两 种或更多种这些聚合物的混合物的一种膜。增塑剂和其他组分可以如 上文针对本发明的其他实施方案所述的一样。这一实施方案的膜可用 于制备可食性制品，所述可食性制品包括被可食性膜包封的食品产品。
图2示出了这一膜结构的一个实施方案。以上所述的支链淀粉膜 20可剥离地粘附到聚酯膜22上，其中支链淀粉膜可在所需的时间处 从所述聚酯膜22上除去。
这一双层膜结构可特别地用于高速包装操作中。与在常规的包装 设备上使用可食性膜有关的潜在的问题是，所有膜表面必须保持清洁， 因为包装膜是可食性产品的一部分。这不同于常规的包装策略，其中 包装膜的一个表面与食品接触和其他表面暴露并保护食品产品避免处 于环境中。在本发明的一个实施方案中，可食性膜的外表面在包装过 程中受到聚酯层保护，且在使用可食性包装内容纳的食品产品之前容 易除去。
可例如通过形成图3所示截面的袋子，使用此处所述的任何膜包 装食品产品，其中膜30包封食品产品34置于其内的内部容纳区域32。 膜的边缘36可密封，形成包封的包装。
实施例
在以下所述的实施例中使用下述实验方法。
制备支链淀粉和其他聚合物溶液
制备粘度小于10,000厘泊的聚合物溶液。在容器内放置水并搅 动，然后随着时间流逝，添加干燥的聚合物粉末到搅拌液体的涡流内。 在100-1000转/分钟下继续搅拌30-60分钟，然后在使用之前，允 许该溶液静置至少2小时。
掺入增塑剂和其他添加剂
视需要共混聚合物溶液，得到所需的比值和浓度，然后随着时间 流逝，在混合下，添加纯的低聚物、增塑剂和其他添加剂到该聚合物 溶液中。
膜的流延和干燥
在Mylar膜上通过机器或者用手，使用间隙为或者20或者40密 耳的刮涂棒，在约1m/s的速度下流延水溶液。在溶液流延之前，在 0.50英寸厚度的玻璃片上敲打(tap)Mylar膜。将整个组件(流延膜、 Mylar和玻璃)置于设定在140℉和30％相对湿度(RH)下的控制干燥腔 室内2-3小时，干燥该支链淀粉膜。
膜的调节和测试
在测试之前，在设定70℉和50％RH的控制环境室内调节膜1-5 天(平均3天)。将样品转移到Zip-Loc袋子内的测试区域上。使用小 型实验室Instron物理测试单元，测试样品并评价拉伸强度(g力)和 (％)伸长率。在该试验中，具有椭圆形尖端的金属探针强制通过紧密保 持的膜片所在平面。使膜断裂所要求的力的大小，和使膜断裂时探针 行进的距离用于计算材料的性能。
借助真空成形生产袋子
选择模头并在可垂直移动的框架下置于桌面上。将膜片(7英寸× 11英寸)置于框架底部上。框架的上部下降并锁定在底部上。通过模 头施加真空，和在模头上降低该膜，并抽吸到其内，从而形成袋子， 然后用选择的材料填充该袋子。
热密封
在袋子顶部上平稳地放置第二片膜。在填充区域的边缘上在两片 膜上人工挤压热熨斗(200-300℉)。熨斗保持在原地2-5秒。
湿气密封
在块料周围包裹第二片膜，并快速地挤压到潮湿的纸巾内。在前 面形成的袋子上挤压轻微加湿的膜约2-5秒。
实施例1
使用获自Hayashibara的可商购的支链淀粉(PI-20)与一种或更 多种下述添加剂制备膜：甘油、丙二醇(PPG)、专用山梨醇(SorbS；SPI Pharma；40-55％山梨醇，15-30％山梨醇酸酐，和1-10％甘露醇)， Nu-Col 2004(NC2004；Tate & Lyle改性淀粉)，Star-Dri 5(Tate & Lyle麦芽糊精)，MiraSperse 2000(MS2000；Tate & Lyle改性淀粉)， DuraGel(Tate & Lyle改性淀粉)，TenderJel C(Tate & Lyle改性淀 粉)，和藻酸钠。表1A中示出了具体的组成。
表1A
  序号 总计 ％d.s.(干 燥固体) ％支链 淀粉 添加剂1 ％添加 剂1 ％甘油 ％PPG ％SorbS 1-1 20.0％ 80.0％ 20.0％ 1-2 20.0％ 48.0％ 藻酸钠 12.0％ 10.0％ 10.0％ 20.0％ 1-3 20.0％ 48.0％ NC2004 12.0％ 10.0％ 10.0％ 20.0％ 1-4 20.0％ 48.0％ Star-Dri 5 12.0％ 10.0％ 30.0％ 1-5 20.0％ 80.0％ Star-Dri 5 20.0％ 1-6 20.0％ 48.0％ 藻酸钠 12.0％ 10.0％ 30.0％ 1-7 20.0％ 80.0％ Tender Jel C 20.0％ 1-8 20.0％ 48.0％ DuraGel 12.0％ 10.0％ 30.0％ 1-9 20.0％ 80.0％ DuraGel 20.0％ 1-10 34.0％ 48.9％ MS2000 12.0％ 9.8％ 29.3％ 1-11 37.0％ 41.9％ MS2000 24.6％ 8.3％ 25.1％ 1-12 20.0％ 48.0％ NC2004 12.0％ 10.0％ 30.0％ 1-13 20.0％ 80.0％ MS2000 20.0％ 1-14 20.0％ 80.0％ NC2004 20.0％ 1-15 20.0％ 80.0％ 20.0％ 1-16 20.0％ 80.0％ 20.0％
表1B中给出了膜性能的试验结果。
表1B
  序号 膜厚 (密耳) 力(g) 伸长率(％) 力(系数变化) N 1-1 2.0 2018 15％ 15％ 3 1-2 2.2 1068 62％ 9％ 5 1-3 2.2 841 57％ 15％ 5 1-4 2.6 1666 22％ 5％ 4 1-5 2.0 3174 12％ 16％ 4 1-6 1.7 1069 7％ 32％ 5 1-7 2.4 2114 5％ 12％ 4
  1-8 1.6 827 5％ 10％ 4 1-9 3.0 1818 4％ 3％ 4 1-10 2.8 763 4％ 3％ 5 1-11 3.1 755 4％ 4％ 5 1-12 1.8 569 3％ 22％ 4 1-13 2.0 1113 2％ 12％ 4 1-14 2.0 981 2％ 34％ 4 1-15 2.4 857 2％ 15％ 5 1-16 2.4 1988 17％ 4％ 4
在样品1-2和1-3中，含三种增塑剂(甘油、丙二醇和专用山梨 醇)结合物的膜在高强度下得到50％以上的伸长率。
实施例2
制备含表2A中所示的支链淀粉和额外成分的膜。
表2A
  序号 总计 ％d.s. (干燥 固体) ％支 链淀 粉 ％藻 酸钠 ％Star -Dri 5 ％ NC 2004 ％甘 油 ％PPG ％Sorb S ％柠檬 酸 2-1 20.0％ 80.0％ 20.0％ 2-2 22.8％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 2-3 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 12.0％ 18.0％ 2-4 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 10.0％ 20.0％ 2-5 30.0％ 56.0％ 2.8％ 8.4％ 2.8％ 0.0％ 10.0％ 20.0％ 0.0％ 2-6 30.0％ 56.0％ 2.8％ 8.4％ 2.8％ 20.0％ 10.0％ 2-7 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 20.0％ 10.0％ 2-8 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 2-9 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 10.0％ 20.0％ 2-10 25.0％ 48.0％ 2.4％ 9.6％ 10.0％ 10.0％ 20.0％ 2-11 30.0％ 56.0％ 2.8％ 8.4％ 2.8％ 0.0％ 12.0％ 18.0％ 2-12 25.0％ 53.2％ 2.8％ 11.2％ 2.8％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 2-13 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 2-14 30.0％ 48.0％ 2.4％ 7.2％ 2.4％ 10.0％ 10.0％ 20.0％ 2-15 30.0％ 48.0％ 2.4％ 7.2％ 2.4％ 10.0％ 10.0％ 20.0％ 2-16 24.0％ 57.0％ 2.6％ 10.4％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 2-17 30.0％ 48.0％ 2.4％ 7.2％ 2.4％ 10.0％ 10.0％ 20.0％
  2-18 25.0％ 50.4％ 2.4％ 7.2％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 10.0％ 2-19 25.0％ 52.0％ 2.6％ 10.4％ 5.0％ 5.0％ 15.0％ 10.0％ 2-20 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 5.0％ 5.0％ 15.0％ 5.0％ 2-21 26.4％ 48.0％ 2.4％ 9.6％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 10.0％ 2-22 24.0％ 57.0％ 2.6％ 10.4％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 2-23 24.0％ 48.0％ 2.4％ 9.6％ 5.0％ 10.0％ 15.0％ 10.0％ 2-24 25.0％ 56.0％ 2.8％ 11.2％ 5.0％ 10.0％ 15.0％
进行试验，测定这些膜的性能，并在表2B中给出了结果。
表2B
  序号 膜厚 (密耳) 力(g) 伸长率 (％) 力 (系数变化) N 2-1 2.8 1644 10％ 9％ 5 2-2 5.9 3820 90％ 4％ 4 2-3 5.1 2799 111％ 3％ 3 2-4 5.6 2766 103％ 17％ 5 2-5 5.4 2570 93％ 16％ 5 2-6 5.6 2417 83％ 9％ 3 2-7 5.5 2396 67％ 3％ 5 2-8 5.2 2374 122％ 3％ 4 2-9 6.1 2080 266％ 5％ 5 2-10 6.3 1908 161％ 5％ 5 2-11 5.5 1892 151％ 9％ 5 2-12 4.3 1581 271％ 4％ 3 2-13 4.4 1500 133％ 10％ 5 2-14 2.2 1277 65％ 11％ 4 2-15 2.2 1264 55％ 2％ 5 2-16 5.5 1188 275％ 9％ 5 2-17 2.1 1166 60％ 4％ 5 2-18 4.9 1156 342％ 5％ 5 2-19 5.5 1127 193％ 9％ 5 2-20 4.7 1099 215％ 14％ 5 2-21 6.0 1056 213％ 5％ 5 2-22 4.7 1028 231％ 3％ 5 2-23 5.4 1025 350％ 8％ 5 2-24 2.1 1019 105％ 10％ 5
用STAR-DRI 5麦芽糊精和藻酸钠(和任选地Nu-Col 2004)与支链 淀粉作为主要聚合物制备的膜显示出高的拉伸强度。在含甘油、丙二 醇和山梨醇(和任选地柠檬酸)与支链淀粉作为主要聚合物的膜中观察 到高的伸长率。厚度的变化导致拉伸强度超过1000g力和断裂伸长率 超过50％。
实施例3
制备下述膜以供在实验室真空成形包装装置上测试：
表3A
  序 号 总计％d.s. (干燥固体) ％支链 淀粉 ％藻 酸钠 ％Star -Dri 5 ％甘 油 ％PPG ％Sorb S 其他添加剂 ％其他添 加剂 1 20.0 80.0 20.0 2 24.8 60.0 3.0 12.0 6.3 6.3 12.5 3 25.0 56.0 2.8 11.2 10.0 20.0 4 25.0 56.0 2.8 11.2 5.0 10.0 15.0 5 25.0 50.4 2.4 7.2 5.0 10.0 15.0 柠檬酸 10.0 6 24.1 52.0 2.6 7.8 10.0 10.0 15.0 NC2004/柠檬 酸 2.6/10.0
进行试验，评价膜的性能，并在表3B中示出了结果。
表3B
  膜序 号 膜厚 (密耳) 力(g) 伸长率 (％) 力 (系数变化) N 1 2.1 3174 12 8 5 2 2.6 1600 47 14 5 3 2.2 2766 100 17 5 4 5.9 1500 130 10 5 5 6.0 1131 250 5 5 6 5.8 879 216 9 5
在真空包装试验中使用下述模头：
模头1)半鸡蛋形状：2.50英寸L×1.88英寸W×0.69英寸D-从 边缘向下锥变的最大深度。
模头2)矩形：4.50英寸L×2.75英寸W×0.50英寸D-从边缘笔 直向下均匀深度。
模头3)半管状：1.88英寸L×0.75英寸W×0.50英寸D-从边缘 向下锥变的最大深度
模头4)7个半圆柱体：2.00英寸L×0.75英寸W×0.50英寸D- 从边缘向下锥变的最大深度，每一圆柱体间隔0.38英寸。
模头5)锥变正方形：1.88英寸L×1.88英寸W×0.75英寸D-从 边缘向下锥变的最大深度。
采用以下所述的膜，包封各种食品产品，形成可食性的水溶性包 装。
实施例3-1-使用模头#1，使膜#6成功地真空成形，并在袋子 内填充约12g微粉化 FS74鸡蛋产品。成功地使用膜#1， 通过热密封，封合该包装。
实施例3-2-使用模头#1，使膜#5成功地真空成形，并在袋子 内填充约20g微粉化Swiss  Hot Cocoa Mix。在热密封过程中， 由于断裂导致无法成功地使用膜#1来封合该包装。
实施例3-3-使用模头#1，使膜#5成功地真空成形，并在袋子 内填充约12g微粉化 FS74鸡蛋产品。成功地使用膜#5， 通过热密封，封合该包装。
实施例3-4-使用模头#1，使膜#3成功地真空成形，并在袋子 内填充约20g微粉化Swiss  Hot Cocoa Mix。成功地使用膜#3， 通过热密封，封合该包装。
实施例3-5-使用模头#1，使膜#4成功地真空成形，并在袋子 内填充约12g微粉化 FS74鸡蛋产品。成功地使用膜#4， 通过热密封，封合该包装。
实施例3-6-使用模头#2，使膜#4成功地真空成形，并在袋子 内填充约28g微粉化Swiss  Hot Cocoa Mix。成功地使用膜#4， 通过热密封，封合该包装。随后发现这一包装在真空成形区域的较深 的角落内具有微小的孔隙。
实施例3-7-使用模头#2，使膜#3成功地真空成形，并在袋子 内填充约40g微粉化Swiss  Hot Cocoa Mix。成功地使用膜#3， 通过热密封，封合该包装。
实施例3-8-使用模头#2，使膜#4成功地真空成形，并在袋子 内填充约28g微粉化Swiss  Hot Cocoa Mix。成功地使用膜#4， 通过热密封，封合该包装。这一包装是实施例5-6的改进(redo)且没 有显示出缺陷。
实施例3-9-使用模头#2，使膜#1没有成功地真空成形。该膜 粉碎成小片。
实施例3-10-使用模头#2，使膜#2成功地真空成形，并在袋子 内填充约24g微粉化 FS74鸡蛋产品。成功地使用膜#4， 通过热密封，封合该包装。随后发现这一包装由于热密封缺陷导致泄 漏。
实施例3-11-使用模头#3，使膜#5成功地真空成形，并在袋子 内填充约5g微粉化的Crystal  Soft Drink Mix。成功地使用 膜#4，通过热密封，封合该包装。
实施例3-12-使用模头#4，使膜#5成功地真空成形，并在7 个袋子的每一个内填充约5g微粉化的Crystal  Soft Drink Mix。成功地使用膜#5，通过热密封，封合该包装。该膜能在一次真 空成形操作中填充多个相邻空腔。
实施例3-13-使用模头#4，使膜#6成功地真空成形，并在7 个袋子的每一个内填充约4g微粉化的 Spiced Cider Sugar Free Drink Mix。成功地使用膜#6，通过热密封，封合该包装。该膜 能在一次真空成形操作中填充多个相邻空腔。
实施例3-14-使用模头#4，使膜#4成功地真空成形，并在7 个袋子的每一个内填充约5g微粉化的Easy  Cheese Powder。成 功地使用膜#4，通过热密封，封合该包装。该膜经受住了试验，但认 为处于其伸长率极限下，且在真空成形过程中得到可听得见(audible) 的应力信号。
实施例3-15-使用模头#1，使膜#3成功地真空成形，并在袋子 内填充约17g微粉化的 Cheese Powder。成功地使用膜#3， 通过热密封，封合该包装。
实施例3-16-使用模头#1，使膜#2成功地真空成形，并在袋子 内填充约17g微粉化的Easy  Cheese Powder。成功地使用膜#3， 通过热密封，封合该包装。随后发现该包装由于热密封缺陷导致泄漏。
实施例3-17-使用模头#2，使膜#4成功地真空成形，并在袋子 内填充约40g微粉化的Easy  Cheese Powder。成功地使用膜#4， 通过热密封，封合该包装。随后发现该包装由于热密封缺陷导致泄漏。
实施例3-18-使用模头#1，使膜#3成功地真空成形，并在袋子 内填充约17g微粉化的Easy  Cheese Powder。成功地使用膜#3， 通过水密封，封合该包装。
实施例3-19-使用模头#5，使膜#5成功地真空成形，并在袋子 内填充约8g微粉化的Easy  Cheese Powder。成功地使用膜#5， 通过水密封，封合该包装。
实施例3-20-使用模头#5，使膜#3(6密耳)成功地真空成形， 并在袋子内填充约8g微粉化的Easy  Cheese Powder。成功地使 用膜#3(6密耳)，通过水密封，封合该包装。
实施例3-21-使用下述成分(所有以w/w的干燥固体为基础)：支 链淀粉(PI-20)50％；木薯淀粉糊精(F4-800)13％、甘油6％、丙二醇 13％和山梨醇19％，制备厚度为2密耳的蓝色和薄荷味的膜。使用实 验室脉冲密封器，将该膜形成为小的0.5英寸正方形袋子。用约0.25g 草莓调味的Pop 糖果填充每一袋子并密封。因此，这一试验 产生可食性的两部分糖份(confectionary)，其中一旦膜溶解在嘴内， 则膜的直接味道由Pop 糖果的调味和感觉特征提供。
实施例4
通过在80g去离子水内溶解15.46g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加1.142g甘油、2.28g山梨醇、0.572g丙二醇、 0.01g月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。最 后，在搅拌下添加0.5g明胶-1385P。经30分钟加热该溶液到70℃， 使明胶充分地溶解。当它冷却到室温时，继续搅拌该溶液，使明胶保 持在溶液内。通过静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在处理过的 不锈钢上流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上 剥离该膜。
实施例5
通过在80g去离子水内溶解14.76g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加1.334g甘油、2.66g山梨醇、0.2g丙二醇、1g NaCl、0.01g月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸 钠。通过静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在处理过的不锈钢上 流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后从钢上剥离该膜。
实施例6
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加1.6g山梨醇、1.4g聚乙二醇、2g NaCl、0.01g 月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通过静置 过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在处理过的不锈钢上流延凝胶，并 干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后从钢上剥离该膜。
实施例7
测试实施例4-6制备的膜样品(在下表中标记为样品4a、5a和 6a)，以测定其拉伸强度和断裂伸长率百分数。还在含有相同成分但它 们不含明胶或盐的对比的膜样品(在下表中标记为样品4b、5b和6b) 上进行相同的试验。
膜测试报告
为了测量拉伸强度和断裂伸长率，将膜样品置于两个铝块之间， 通过螺钉和翼形螺帽，将其牢固地保持在一起。该块料具有钻穿经过 其中的相同图形的5个孔隙。将圆柱形探针固定到Instron测试单元 的臂上。通过使探针刺穿通过该膜，进行试验。在没有反复负载样品 的情况下，进行5次反复-每一个孔一次试验。仅仅再定位块料，以 校准新的孔隙与探针。计算使用来自所有轮次的平均数据。
当在负载池上记录1gf时，程序设计Instron软件，开始测量， 并通过在底板内钻探的孔隙，记录超过1gf时探针行进的距离。当探 针行进通过底板内的孔隙时，膜扩张并且最终断裂。同样当变形时， 仪器还以在负载池上产生的力g形式，记录膜在变形过程中产生的阻 力。即使在这一试验中，膜被推压(push)而不是牵拉(pull)，也可以 以常规的拉伸试验方式处理该数据。
可如下所述测定膜的应变。在探针尖端和块料的支持边缘之间拉 伸膜。试样的起始“长度”定义为孔隙的半径(“a”)。可由这一起始 长度和探针行进的距离计算扩张长度。扩张长度基本上是直角三角形 的斜边，其中孔隙半径a作为三角形的一边，和探针行进的距离b作 为第二条边。可计算膜扩张的长度c(斜边)：
c2＝a2+b2
c＝(a2+b2)1/2
每一孔隙的直径为13mm，因此半径为6.5mm。如下所述计算应变：
应变＝(扩张长度，c-6.5)/6.5
伸长率百分数是以百分数而不是以分数形式列出的应变。
探针尖端的截面积为0.0085cm2。为了计算拉伸强度，用断裂时的 力或最大负载力除以截面积。由于该力以g为单位记录，因此它除以 1000，获得结果，单位kgf/平方厘米。如下所述计算：
拉伸强度＝最大力(gf)/0.0085平方厘米/1000
粘连分析
为了测量膜的粘连性，使用主观试验。对于这一试验来说，切割 三片膜并在Mylar片上正面对背面地(front-to-back)重叠放置，然后 用另一片Mylar覆盖。将0.5英寸厚的玻璃片置于层叠组件之上，以 便施加压力到膜上。在1周之后，剥离膜并根据下述等级给予容易剥 离程度的分数：
0：没有粘连
1：容易牵拉开
2：在一定努力下牵拉开
3：在很大努力下牵拉开，或者撕裂一片或者仅仅剥离掉一片。
4：完全粘附。没有剥离开。
下表4中概述了这些试验的结果：
表4
  样品 添加剂 拉伸强度(kg/平方厘米) 伸长率％ 粘连分数(0-4) 4a 明胶 278.7 73.3 2 4b 无 359 50.4 2 5a 5％ NaCl 141.4 402.4 4 5b 无 351.3 49.2 1 6a 10％ NaCl 292.1 125 1 6b 无 350.5 l03.2 4
数据表明，明胶和盐均可改进伸长率。尽管明胶膜通常要求一些 其他添加剂对抗粘连，但明胶没有比伸长率较低的类似膜的粘连性更 糟。该数据还表明盐可急剧改进伸长率，和当采用r较低水平的增塑 剂时，它可大大地改进粘连性。
实施例8
通过在95g异丙醇内溶解5g硬脂酰基乳酸钠，制备100g表面活 性剂溶液。然后以薄的均匀层喷洒或擦拭它到不锈钢上并允许液体蒸 发。然后可在处理过的表面上流延膜凝胶并干燥。
实施例9
通过在95g异丙醇内溶解5g丙二醇单硬脂酸酯，制备100g表面 活性剂溶液。然后以薄的均匀层喷洒或擦拭它到不锈钢上并允许液体 蒸发。然后可在处理过的表面上流延膜凝胶并干燥。
实施例10
通过在95g去离子水内溶解5g月桂基硫酸钠，制备100g表面活 性剂溶液。然后以薄的均匀层喷洒或擦拭它到不锈钢上并允许液体蒸 发。然后可在处理过的表面上流延膜凝胶并干燥。
实施例11
通过在95g去离子水内溶解5gPolysorbate-80，制备100g表面 活性剂溶液。然后以薄的均匀层喷洒或擦拭它到不锈钢上并允许液体 蒸发。然后可在处理过的表面上流延膜凝胶并干燥。
实施例12
为了测试在实施例8-11中制备的溶液，用每一表面活性剂溶液 擦拭单独的不锈钢片，并允许液体蒸发。这在每一片不锈钢上留下均 匀的涂布表面。制备证明难以在未处理过的钢上剥离的6种不同的膜 凝胶并在四种不同的钢表面上流延。如下所述配制膜凝胶：
膜样品12-1
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加2.26g双甘油、2.26g聚乙二醇、0.5g NaCl、 0.01g月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通 过或者静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在四种不同的处理过的 不锈钢片上流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。
膜样品12-2
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加1g双甘油、1g聚乙二醇、3g NaC l、0.01g月 桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通过或者静 置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在四种不同的处理过的不锈钢片 上流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。
膜样品12-3
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加2g双甘油、2g聚乙二醇、1g KC l、0.01g月桂 基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通过或者静置 过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在四种不同的处理过的不锈钢片上 流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。
膜样品12-4
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加2g双甘油、2g聚乙二醇、1g Na2SO4、0.01g 月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通过或者 静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在四种不同的处理过的不锈钢 片上流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。
膜样品12-5
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加2.26g双甘油、2.26g山梨醇、0.5g NaCl、0.01g 月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通过或者 静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在四种不同的处理过的不锈钢 片上流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。
膜样品12-6
通过在80g去离子水内溶解14.96g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向其中添加1.5g双甘油、1.5g山梨醇、2g NaCl、0.01g 月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。通过或者 静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在四种不同的处理过的不锈钢 片上流延凝胶，并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。
在干燥之后，在环境腔室内，全部在22.5℃和45％相对湿度下固 化膜18小时。然后将膜从不锈钢中剥离掉，并根据每一膜的容易剥离 程度评分，其中1最容易，和4最困难。表5中示出了结果。
表5
  膜样品 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 12-1 1 2 4 3 12-2 1 1 4 3 12-3 1 2 4 3 12-4 1 2 4 3 12-5 1 2 3 3 12-6 1 2 4 3
实施例8和9的溶液允许最容易从钢基底上剥离膜。然而，实施 例10和11的溶液也相当容易地剥离，且可同样用于从商业装置的钢 带上除去。
实施例13
制备与实施例1-3所示类似的膜。这些膜如下所述：
膜13-1：通过在80g去离子水内溶解15.26g支链淀粉，制备100g 膜溶液。经30分钟加热该溶液到70℃，充分地溶解明胶。当该溶液 冷却到室温时，连续搅拌该溶液，使明胶保持在溶液内。通过或者静 置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在处理过的不锈钢上流延凝胶并 干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供使 用。
膜13-2：通过在80g去离子水内溶解15.76g支链淀粉，制备100g 膜溶液，离心处理，然后在处理过的不锈钢上流延凝胶并干燥成 7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供使用。
膜13-3：通过在80g去离子水内溶解15.14g支链淀粉，制备100g 膜溶液。或者静置过夜或者离心。然后在处理过的不锈钢上流延凝胶 并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供 使用。
膜13-4：通过在80g去离子水内溶解16.14g支链淀粉，制备100g 膜溶液。或者静置过夜或者离心。然后在处理过的不锈钢上流延凝胶 并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供 使用。
膜13-5：通过在80g去离子水内溶解17.14g支链淀粉，制备100g 膜溶液。或者静置过夜或者离心。然后在处理过的不锈钢上流延凝胶 并干燥成7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供 使用。
在Instron5542测试仪上，通过方法ASTM D 882，使用Bluehill 2软件，对这5块膜进行拉伸测试。在下表中给出了每一试验所使用 的标尺(gage)长度、膜厚和应变速度。对每一膜进行多个样品试验， 和通过软件计算所得数据。根据这些计算值测定每一膜的拉伸强度和 断裂伸长率百分数。下表6中示出了结果。
表6
  膜 标尺长度 (英寸) 应变速度 (mm/min) 膜厚 (密耳) 拉伸强度 (kgf/cm2) 断裂伸长 率(％) 样品 No. 1 2 500 2.5 173.2 150.3 6 2 4 50 3.8 279.3 8.4 5 3 4 50 3.7 85.3 110 6 4 4 50 3.7 325.4 3.6 5 5 4 50 4.0 416.2 2.2 5
根据上表可看出，明胶和盐二者均大大地改进支链淀粉膜的伸长 率。膜13-1和13-2均含有21％增塑剂，显示出显著不同的伸长率值。 在没有明胶的情况下(膜2)，膜的断裂伸长率为仅仅8.4％，而采用明 胶的情况下，断裂伸长率增加到150.3％。膜13-3、13-4和13-5均含 有仅仅14％增塑剂，也显示出宽泛不同的伸长率。在这一低的增塑剂 水平下，在添加仅仅5％盐的情况下，可看到伸长率很少增加。然而， 当添加10％盐时，断裂伸长率跃升到110％。在这些高含量的盐下， 强度大大下降。在具有轻微较高水平的常规增塑剂的膜中，添加5％ 的盐还得到好得多的伸长率，这如在前面的实施例中所见一样。
实施例14
通过在80g去离子水内溶解15.56g支链淀粉，制备100g膜溶液。 在搅拌下，向这一溶液中添加1.20g甘油、3.2g聚乙二醇(PEG)200、 0.01g月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80和0.02g苯甲酸钠。在 室温下继续搅拌，直到凝胶具有均匀的稠度。通过或者静置过夜或者 离心，使凝胶脱气。然后在用2％在异丙醇内溶解的硬脂酰基乳酸钠 (SSL)表面处理过的不锈钢上流延凝胶。干燥流延膜成7.5-9.5％的湿 度水平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供评价和使用。
实施例15
通过在79.72g去离子水内溶解15.36g支链淀粉，制备100g膜溶 液。在搅拌下，向这一溶液中添加1.20g甘油、3.2g PEG200、0.01g 月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80、0.02g苯甲酸钠和0.48g41.5％ 石蜡乳液。在室温下继续搅拌，直到凝胶具有均匀的稠度。通过或者 静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在用2％在异丙醇内溶解的SSL 表面处理过的不锈钢上流延凝胶。干燥流延膜成7.5-9.5％的湿度水 平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供评价和使用。
实施例16
通过在79.44g去离子水内溶解15.16g支链淀粉，制备100g膜溶 液。在搅拌下，向这一溶液中添加1.20g甘油、3.2g PEG200、0.01g 月桂基硫酸钠、0.01g Polysorbate-80、0.02g苯甲酸钠和0.96g 41.5％ 石蜡乳液。在室温下继续搅拌，直到凝胶具有均匀的稠度。通过或者 静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在用2％在异丙醇内溶解的SSL 表面处理过的不锈钢上流延凝胶。干燥流延膜成7.5-9.5％的湿度水 平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供评价和使用。
实施例17
通过在72.190g去离子水内溶解20.447g支链淀粉，制备100g 膜溶液。在搅拌下，向这一溶液中添加1.080g甘油、2.160g PEG200、 2.700g山梨醇、0.054g10％食品级有机硅乳液、0.014g Polysorbate-80、0.027g苯甲酸钠和1.301g41.5％石蜡乳液。在室温 下继续搅拌，直到凝胶具有均匀的稠度。通过或者静置过夜或者离心， 使凝胶脱气。然后在用2％在异丙醇内溶解的SSL表面处理过的不锈 钢上流延凝胶。干燥流延膜成7.5-9.5％的湿度水平。然后可从钢上 容易地剥离该膜以供评价和使用。
实施例18
通过在79.96g去离子水内溶解15.36g支链淀粉，制备100g膜溶 液。在搅拌下，向这一溶液中添加1.00g甘油、2.40g PEG200、1.20g 山梨醇、0.04g10％食品级有机硅乳液、0.01g Polysorbate-80和0.02g 苯甲酸钠。在室温下继续搅拌，直到凝胶具有均匀的稠度。通过或者 静置过夜或者离心，使凝胶脱气。然后在用2％在异丙醇内溶解的S SL 表面处理过的不锈钢上流延凝胶。干燥流延膜成7.5-9.5％的湿度水 平。然后可从钢上容易地剥离该膜以供评价和使用。
这五个配方(实施例14-18)是含蜡的支链淀粉膜配方及其非蜡 类似物的实施例。
实施例19
聚合物薄膜在压力下可显示出自粘附或“粘连”倾向。没有显示 出这一倾向的膜可被流延并在没有背衬(backing)或支持情况下在自 身上辊压。为了测试支链淀粉膜的自粘合性，开发了相对快速和简便 的分析工序：从流延的支链淀粉膜中切割出3个1英寸的正方形，并 以封合侧(closed-side)交叉开放侧(open-side)的交错结构层叠在 Mylar片材上。用第二片Mylar片材覆盖层叠的样品，以防止膜正方 形粘合到任何其他表面上。将5块22英寸×14英寸×0.5英寸的玻璃 片置于该组层叠样品之上，以提供类似于当在其自身上辊压时膜所遇 到的压力。在24小时之后检测样品，以评价表面粘连的水平或每一样 品的三个正方形彼此粘合的程度。在总计过去1周的时间之后再评价 在24小时之后不是不可逆地粘在一起的任何样品。
通过基于5点的标度给分，表达试验结果：
0-没有表面粘合性
1-膜粘着，但以最小努力所有这三个正方形剥离开
2-膜粘着，但以适度努力所有这三个正方形剥离开
3-膜粘着，但以明显努力且膜损坏的情况下所有这三个正方形剥 离开
4-所有这三个正方形完全粘着且不分离
利用这一测试方法，在实施例14-16中详述的膜的粘连分数如下 所述：
表7：实施例膜的粘连分数

根据表7中的数据，显而易见的是，增加支链淀粉膜配方中蜡的 含量会降低其自粘合的倾向。
实施例20
在许多商业包装操作中，热密封膜包装，以保持其封合。为了测 量支链淀粉膜在热作用下密封的能力，进行下述试验。为此，在三个 不同的取向作用下一起密封2英寸×0.5英寸的膜条，然后用手牵拉 开。开放面对开放面(正面对正面(front-to-front))、闭合面对闭合 面(背面对背面(back-to-back))和开放面对闭合面(正面对背面 (front-to-back))地密封这些膜。
基于5点标度，评价密封：
0-在封口分开之前，膜破碎
1-在膜破碎之前，封口部分分开
2-使用力，封口完全分开；膜没有破碎
3-使用最小的力，封口完全分开；膜没有破碎
4-膜根本没有形成密封
使用这一试验方法，实施例14-16中详述的膜的热密封分数如下 所述：
表8：实施例膜的热密封数据

表8的数据表明，在支链淀粉膜配方内存在蜡会增加膜形成坚固 密封的能力。第二，结果还表明，牵涉膜的封合面的封口(以上用“B” 表示)不如由开放面对开放面制备的封口好。在实施例14中，膜的封 合和开放面之间的唯一差别是在封合面上存在SSL。因此，当牵涉处 理过的表面时，SSL表现为造成了密封强度的下降。仅仅当牵涉封合 表面时发生的密封强度下降是SSL与含水流延凝胶互不混溶且保持集 中在封合表面上的指示。
实施例21
在商业包装应用中，膜通过机器运行，其方式使得膜必须显示出 一定程度的爽滑性以供包装正确地行进。爽滑程度表达为摩擦系数。
在Instron 5542上，使用摩擦固定(attachment)系数(Model #2810-005)，进行这一试验。该试验遵照ASTM D1894，且使用 Bluehil12软件以供方法控制和分析。通过这一方法，在待测试的膜 内包裹滑板(sled)(2.5平方英寸，200g)并置于测试台上。测试台用 所需的试验材料覆盖。台面用膜覆盖，以测试膜在膜上的滑动，和台 面还用不锈钢片材(4.5英寸×15英寸)覆盖以供测试在钢上膜的滑 动。然后通过牵引线，在150mm/min的速度下沿着台面牵拉该滑板。 牵引线借助钩子组件固定到Instron上的负载池上，以测量牵拉滑板 所需的力。
对于每一全面的试验来说，进行三次试验，且对于最终的计算来 说取其结果的平均值。通过用牵拉滑板所需的力除以滑板的重量计算 摩擦系数。静态摩擦系数是开始滑板移动时所需的力的大小，并使用 从第一峰起的最大力计算。动态摩擦系数定义为保持滑板移动所需的 力，且通过在下一个10英寸的测试内的力取平均并用它除以滑板重量 来计算。通过Bluehil1 2软件进行所有计算。
对于在商业包装操作中使用的含蜡支链淀粉膜和石化基膜来说， 摩擦系数试验结果的概述如下所述：
表9：实施例膜的摩擦系数数据

表9的数据表明，不具有蜡的支链淀粉膜具有较高的摩擦系数值， 因此与含蜡膜或与从商业包装商获得的膜相比，滑动性小得多。第二， 尽管不含蜡的膜在牵涉正面的所有试验中具有差的滑动性，但牵涉仅 仅背面的试验具有与含蜡膜上的相应试验类似的CoF值。这说明SSL 对于造成膜背面的滑动性能起主要作用。第三，含蜡膜的CoF值类似 于商业包装商目前使用的膜有关的CoF值，且在大多数情况下更好。
实施例22
使用Olympic BX-51光学显微镜，获得以上所述生产的膜的三层 结构的可视证据。在反射、部分交叉偏振和完全交叉偏振光下在放大 40倍下观察膜的表面。不含蜡和不是在用SSL处理过的表面上流延的 支链淀粉膜的表面当在反射和轻微交叉偏振的反射光下观察时，是光 滑和相对无特征的。在这一膜表面上不存在任何结晶物质的证据。
含蜡且在用SSL处理过的表面上流延的支链淀粉膜的开放面或最 上端表面具有粗糙颗粒化的蜡区域，这当在反射、完全交叉偏振的光 下观察时是明显可视的。还注意到在这一表面上不存在微小的SSL晶 体。
再次在类似的光照条件下观察在前一段落中所述的相同膜的封合 表面。在这一膜表面上不存在可视的粗糙蜡区域的证据，但可能的情 况是，观察到非常微细的SSL晶体。根据这些观察结果，可见SSL保 留集中在膜的封合表面上，而蜡颗粒在膜的开放表面上聚集，从而在 其间留下简单塑化的支链淀粉层。通过在处理过的表面上单次涂布实 现这一三层结构，但它也可通过多次涂布来实现，正如加工条件和所 计划的应用所要求的。
实施例23
检验6种不同的水溶性蛋白质在膜中的用途。通过全部在75g水 中溶解18.575g支链淀粉，1.875g甘油，3.625g山梨醇，0.25g丙二 醇，0.025g月桂基硫酸钠，0.025g苯甲酸钠和0.625g下述水溶性蛋 白质之一，制备这些膜：
a)获自Nitta Gelatin的Gelatin 1385P
b)获自PB Gelatins的Instagel
c)获自Seiwa KaseiCo.，LTD.的Promois WJ，水解豌豆蛋白质
d)获自Seiwa KaseiCo.，LTD.的Promois WS，水解大豆蛋白质
e)获自Seiwa KaseiCo.，LTD.的Promois.SIG，水解芝麻蛋白质
f)获自Seiwa KaseiCo.，LTD.的Promois Hydromilk，水解牛奶 蛋白质
使所得凝胶脱气，在不锈钢上流延，并在环境腔室内在65℃和25 ％相对湿度下干燥1小时15分钟。此刻再设定腔室为22.5℃和45％ 的相对湿度以供固化过夜。然后从钢上取下膜并测试。通过探针方法， 在Instron装置上全部测试拉伸强度和伸长率，和通过Karl Fischer 烘箱方法分析，测试含湿量。
前一实施例表明明胶起到改进伸长率且没有显著降低拉伸强度的 作用。检验这些其他蛋白质，以测定其他水溶性蛋白质是否对机械性 能具有相同类型的影响。下表10中示出了结果。
表10
  蛋白质 拉伸强度kg/平方厘米 伸长率％ 含湿量％ a 219.4 34.0 6.6 b 246.6 27.1 6.8 c 174.5 7.7 6.9 d 167.9 7.7 5.9 e 176.1 10.1 5.9 f 202.7 13.6 6.0
所测试的蛋白质无一与明胶作用一样好。它们全部降低伸长率， 和它们中的大多数还降低拉伸强度。然而，这些蛋白质被成功地添加 到凝胶中，且没有使凝胶硬化。
含各种盐的可食性膜配方
前一实施例表明添加餐桌盐，NaCl会显著改进支链淀粉膜的伸长 率。在各种浓度水平下测试其他盐，以测定它们对支链淀粉膜是否具 有相同的效果。如下所述地制备实施例24-28的膜并测试。试验包括 通过探针方法在Instron上的机械试验，Karl Fischer湿气分析和 溶解测试。
开发了命名为“快速溶解分析”的试验方法，以快速测定支链淀 粉膜的溶解性能。该方法简单地使用秒表、搅拌板、烧杯、搅拌棒和 温度计。对于冷水试验来说，所使用的水的温度范围为5-15℃，和 对于热水试验来说，其温度范围为65-75℃。将或者热水或者冷水的 烧杯置于搅拌板上并在适中的速度下搅拌。采用温度计测量温度并记 录。切割尺寸大小为约1英寸正方形的膜片并沉入到水内。当膜在水 内时，开动计时器。记录膜完全溶解时的时间。清洁该装置并在开始 下一次试验之前获得新加水(fresh water)。
实施例24
首先制备不含盐的膜，用作对照。通过在75g水中溶解19.7125g 支链淀粉，0.75g甘油，2.5g山梨醇，2g聚乙二醇(200MW)，0.0125g 月桂基硫酸钠，和0.025g苯甲酸钠，制备这一膜。在不锈钢上流延该 凝胶，并在环境腔室内在65℃和25％的相对湿度下干燥1小时15分 钟。此刻，再设定腔室为22.5℃和45％的相对湿度以供固化过夜。然 后从钢上取下该膜并测试。
实施例25
制备含有1.25％(dsb(干燥固体基础))三种不同盐的三种膜，通 过在75g水中溶解19.4g支链淀粉，0.75g甘油，2.5g山梨醇，2g聚 乙二醇(200MW)，0.0125g月桂基硫酸钠，0.025g苯甲酸钠和0.3125g 下述盐之一，制备这些膜。
NaCl
MgCl2
CaCl2
全部在不锈钢上流延凝胶，并在环境腔室内，在65℃和25％相对 湿度下干燥1小时15分钟。此刻，再设定腔室为22.5℃和45％的相 对湿度以供固化过夜。然后从钢上取下该膜并测试。
实施例26
制备含有2.5％六种不同盐的六种膜，通过在75g水中溶解 19.0875g支链淀粉，0.75g甘油，2.5g山梨醇，2g聚乙二醇(200MW)， 0.0125g月桂基硫酸钠，0.025g苯甲酸钠和0.625g下述盐之一，制备 这些膜。
NaCl
MgCl2
CaCl2
KCl
LiCl
Na2SO4
全部在不锈钢上流延凝胶，并在环境腔室内，在65℃和25％相对 湿度下干燥1小时15分钟。此刻，再设定腔室为22.5℃和45％的相 对湿度以供固化过夜。然后从钢上取下该膜并测试。
实施例27
制备含有5％四种不同盐的四种膜，通过在75g水中溶解18.4625g 支链淀粉，0.75g甘油，2.5g山梨醇，2g聚乙二醇(200MW)，0.0125g 月桂基硫酸钠，0.025g苯甲酸钠和1.25g下述盐之一，制备这些膜。
NaCl
KCl
LiCl
Na2SO4
全部在不锈钢上流延凝胶，并在环境腔室内，在65℃和25％相对 湿度下干燥1小时15分钟。此刻，再设定腔室为22.5℃和45％的相 对湿度以供固化过夜。然后从钢上取下该膜并测试。
实施例28
制备含不同比例的NaCl和MgCl2的盐结合物的膜。如下所述制备 这些膜。
a)通过在75g水中溶解19.0875g支链淀粉，0.75g甘油，2.5g 山梨醇，2g聚乙二醇(200MW)，0.0125g月桂基硫酸钠，0.025g苯甲 酸钠、0.3125g NaCl和0.3125g MgCl2，制备这一膜。在不锈钢上流 延凝胶，并在环境腔室内，在65℃和25％相对湿度下干燥1小时15 分钟。此刻，再设定腔室为22.5℃和45％的相对湿度以供固化过夜。 然后从钢上取下该膜并测试。
b)通过在75g水中溶解18.775g支链淀粉，0.75g甘油，2.5g山 梨醇，2g聚乙二醇(200MW)，0.0125g月桂基硫酸钠，0.025g苯甲酸 钠、0.625g NaC l和0.3125g MgCl2，制备这一膜。在不锈钢上流延凝 胶，并在环境腔室内，在65℃和25％相对湿度下干燥1小时15分钟。 此刻，再设定腔室为22.5℃和45％的相对湿度以供固化过夜。然后从 钢上取下该膜并测试。
以下示出了前述实施例的结果概述：
表11
  实施 例 盐 ％盐 (dsb) 拉伸强度kg/ 平方厘米 伸长率％ 含湿量 ％ 冷水溶解 性秒 热水溶解性 秒 24 无 207.1 35.1 8.4 91 38 25a NaCl 1.25％ 191.6 119.5 9.9 40 33 25b MgCl2 1.25％ 254.8 107.3 8.8 38 13 25c CaCl2 1.25％ 187.3 67.1 10.0 36 20 26a NaCl 2.50％ 283.5 131.9 9.1 42 39 26b MgCl2 2.50％ 215.5 177.1 8.8 53 39 26c CaCl2 2.50％ 192.5 30.0 8.9 81 42 26d KCl 2.50％ 258.6 67.1 8.1 176 35 26e LiCl 2.50％ 260.2 73.3 8.7 43 28 26f Na2S04 2.50％ 283.4 49.2 7.9 48 12 27a NaCl 5.00％ 252.6 110.0 8.3 45 24 27b KCl 5.00％ 276.5 111.3 7.5 60 27 27c LiCl 5.00％ 231.3 252.9 8.9 49 18 27d Na2SO4 5.00％ 161.3 20.8 7.8 86 8
注意：所有膜的厚度在2.1-3.1密耳范围内。
在表11中，通过盐的含量组织(organize)实施例。在大多数情况 下，在所有水平下添加盐会改进伸长率同时维持强度。唯一例外的是 含较高含量的氯化钙和硫酸钠的膜。同样显而易见的是，添加所有的 盐会改进冷水溶解时间。KCl的冷水溶解时间较高的一种情况可能是 由于在水中样品成团所致，这会导致较长的溶解时间。同样重要的是， 注意到几种盐的膜具有显著较高的含湿量。盐倾向于保持水并充当保 湿剂，这有助于改进膜的伸长率。
发现，掺入较高含量的盐到膜内并不总是意味着较高的伸长率水 平。采用某些盐时，较高的含量倾向于导致在膜内发脆。鉴于此，有 用的是基于添加的那一种盐来优化所添加的盐量。每一盐具有它自己 的最佳量，所述最佳量可根据常规实验来测定。对于NaCl，这一含量 为约2.5％。还应当注意，包括增加量的盐没有显著影响在盐内的溶解 时间。包括盐确实会改进溶解时间，然而，它与所添加的盐量不成正 比。氯化钙和硫酸钠是所测试的对机械性能影响最小的两种盐。氯化 锂对机械性能提供最大的影响。
氯化钠和氯化镁似乎得到最一致的结果且常用于食品上。为了测 定最好的可能的膜，结合这两种盐，观察这二者的混合物是否会得到 甚至更好的膜。正如表12中的数据所示，它们确实改进伸长率。然而， 添加更多的氯化钠会降低强度，这将导致膜内发脆。膜28a是具有良 好触感、没有粘性和在低湿度条件下脆度很小的好膜。已测定到在迄 今为止所测试的所有的含盐膜当中，含有浓度为1.25％的氯化钠和氯 化镁二者的膜表现为得到最好的结果。
表12
  实施 例 盐 ％盐 (dsb) 盐 ％盐 (dsb) 拉伸强 度kg/平 方厘米 伸长 率％ 含湿 量％ 冷水 溶解 性秒 热水 溶解 性秒 24 无 207.1 35.1 8.4 91 38 28a NaCl 1.25％ MgCl2 1.25％ 222.9 127.7 10.7 51 58 28b NaCl 2.50％ MgCl2 1.25％ 164.1 138.9 10.6 46 18
实施例29
流延支链淀粉膜并在2密耳的聚酯膜片材上干燥，干燥的支链淀 粉膜层厚度为约4密耳，并允许保持固定在聚酯基底上。将2个4.5 英寸宽的这一双层结构的卷材负载在Transwrap垂直式填充密封包装 机上，以便支链淀粉层在内侧上(与填充材料接触)和聚酯层在外侧上。 机器的热封钳子(jaw)设定在125℃的恒定温度下。驱动该机器并将双 层膜结构成功地形成为含食品级填充材料的4.5英寸×5.5英寸的袋 子。通过经保护性聚酯层加热，成功地进行支链淀粉层的密封，形成 食品袋子。保护性聚酯膜层保持粘附到最终的袋子上，但在使用可食 性袋子及其内容物以供食品制备之前，可容易地从袋子上剥离。
本发明的一些实施方案的前述说明不打算是所有可能实施方案的 穷举。本领域的技术人员会理解，可对此处所述的在下述权利要求范 围内的具体实施方案作出各种改性。