基本信息
- 项目名称：
- 速溶可食性内包装膜材料的研究及其制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本团队首次应用壳聚糖结合机体糖类代谢中间产物甘油醛进行食用包装膜的制备，自主研制的速溶可食型内包装膜具有生物可降解、速溶可食特性，不仅冲食方便，还可以有效的减少包装废弃物造成的环境污染。适用范围广，实用性高，制备工艺重现性好，具有较强的应用价值和推广价值。 目前速溶可食型内包装膜已与温州食品包装企业进行产品后期开发，正在实现速溶可食型内包装膜市场化产品。
- 详细介绍：
- 本团队自主研制的“速溶可食型内包装膜”，该膜生物可降解，具有迅速溶解的可食特性，不仅冲食方便，还可以有效的减少包装废弃物造成的环境污染，符合现代食品包装材料的环保、安全、无污染的要求。 研究团队通过市场调研结合大量实验，自主开发速溶可食型内包装膜，克服已有食用包转膜机械强度差、阻油性能低、交联剂残留、安全性差等不足，首次应用具有天然防腐作用的壳聚糖结合机体糖类代谢中间产物甘油醛进行食用包转膜的制备，既保证食用膜的机械性能，同时也降低传统食用膜存在各种缺陷。此外根据所包装的食品、药品和保健品等不同产品包装的要求，通过改变组份配比，得到不同机械性能和溶解速度的内包装膜，结合食用色素标示识别技术，可以满足不种产品内包装膜的个性化需要，速溶可食型内包装膜的制备工艺已申请国家发明专利。 速溶可食型内包装膜创新性强，适用范围广，实用性高，制备工艺重现性好，具有较强的应用价值和推广价值。目前速溶可食型内包装膜作为温州食品包装协会推荐项目，已有温州食品包装企业参与产品后期开发，正在实现速溶可食型内包装膜市场化产品。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.目的： 大量废弃的塑料制品因为其不可降解性而带来的“白色染”，已经成了世界性的环保难题。本项目研发的新型速溶可食性内包装膜使用方便，且安全无毒，易降解，可以有效的减少包装废弃物造成的环境污染。 2.基本思路: 本项目以壳聚糖、羧甲基纤维素、甘油醛为主要成膜材料，研制速溶可食性内包装膜。通过调节成膜材料的比例来提高复合膜的机械强度及改变薄膜在水中的速溶性，使该膜材仅在温度高于50℃的水中，才发生快速溶解的现象。 3.创新点： (1)本项目应用具有天然防腐作用的壳聚糖和机体糖类代谢中间产物甘油醛组合，保证食用膜的机械性能，降低传统食用膜操作中去除有毒副产物的繁琐过程；(2)根据所包装的食品、药品或保健品的个性化需要，可以通过改变壳聚糖与甘油醛的配比或控制铺膜厚度，从而达到控制膜的机械性能和溶解速度；(3)可以通过添加不同的天然色素进行食用膜的标示。 4.技术关键: （1）速溶可食性内包装膜材处方优化:找到合适的处方配比，提高膜材的机械强度及对温度的敏感性是本项目速溶可食型包装膜制备成功的关键。（2）脱气条件的选择:在成膜前对溶液进行脱气，有效提高薄膜的在阻氧、阻油等方面的性质。 5.主要技术指标 薄膜的性能指标检测包括：(1)薄膜的力学性质的测定；(2)薄膜的透湿性的测定；(3)薄膜的透气性的测定；(4)薄膜吸湿性的测定；(6)膜的透油系数( P0 ) ；(7)临界溶解温度测定。 卫生学检查包括：(1)致病菌；(2)活螨；(3)细菌和霉菌。
科学性、先进性
- 本团队自主研制的“速溶可食型内包装膜” 具有膜生物可降解，迅速溶解的可食特性，不仅冲食方便，还可以有效的减少包装废弃物造成的环境污染，符合现代食品包装材料的环保、安全、无污染的要求。 研究团队通过市场调研结合大量实验，自主开发速溶可食型内包装膜，克服已有食用包转膜机械强度差、阻油性能低、交联剂残留、安全性差等不足，首次应用具有天然防腐作用的壳聚糖结合机体糖类代谢中间产物甘油醛进行食用包转膜的制备，既保证食用膜的机械性能，同时也降低传统食用膜存在各种缺陷。此外根据所包装的食品、药品和保健品等不同产品包装的要求，通过改变组份配比，得到不同机械性能和溶解速度的内包装膜，结合食用色素标示识别技术，可以满足不种产品内包装膜的个性化需要，速溶可食型内包装膜的制备工艺已申请国家发明专利。 速溶可食型内包装膜创新性强，适用范围广，实用性高，制备工艺重现性好，具有较强的应用价值和推广价值。
获奖情况及鉴定结果
- 时间：2011年4月 地点：温州医学院 机构：温州医学院大学生学科竞赛工作委员会 温州医学院大学生科研工作委员会 共青团温州医学院委员会 温州瓯海区科学技术促进中心 获奖：温州医学院第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛三等奖 鉴定：速溶可食型内包装膜创新性强，适用范围广，实用性高，制备工艺重现性好，具有较强的应用价值和推广价值。
作品所处阶段
- 与温州东科食品包装有限公司进行产品后期开发，正在实现速溶可食型内包装膜市场化产品。
技术转让方式
- 技术入股
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势： (1) 本发明首次将具有天然防腐作用的壳聚糖和机体糖类代谢中间产物甘油醛进行组合作为成膜材料，具有良好的机械性能。 (2)本研究项目突出“绿色环保”的理念，研制出不含防腐剂，安全无毒，易降解的可食型内包装膜，具有较强的应用价值和推广价值。 适应范围： 本项目的可食型内包装膜适用范围广，可作为豆奶、奶粉、豆浆、方便面等热水冲调型食品的内包装，也可作为果珍、速溶茶等颗粒型饮料的内包装，更适用于作为药用颗粒剂的内包装（如中药冲泡颗粒剂的内包装），泡腾剂，足浴盐等药用保健品的内包装。 市场分析和经济效益预测： 据调查显示，热水冲调型食品内包装塑料袋的使用量呈逐年增长趋势。而本发明的速溶可食型内包装膜，不仅能起到很好的分装作用，而并且使用非常方便，连同内包装一起放入开水中即可冲食，安全无毒，易降解，应用前景十分广泛，可有效的减少包装废弃物造成的环境污染。预计：如果能替换10%现有的方便食品的包装膜，可减少50万吨白色污染物，节省垃圾处理费用超过100000元。
同类课题研究水平概述
- 近年来，人们在开发新型的可食包装材料、改善薄膜性质以及可食膜应用等方面做了大量深入细致的工作，已经公开的可食用材料主要是以蛋白质、脂肪、多糖类或其混合物等可以食用的原料为基料加工制成的，通常是类似包装纸一样的膜材料。例如，CN1743379A公开了一种主要利用大豆分离蛋白和明胶制备得到的可食性包装膜；CN1174039C公开了一种以马铃薯淀粉为主要原料、添加增稠剂和增塑剂后制作得到的复合食品包装膜；CN1166724C公开了一种主要由魔芋精粉、褐藻酸盐、增塑剂、固化剂等交联固化得到的有营养可食用的食品包装膜；CN1781978A公开了一种由葡甘聚糖酯化改性产物、壳聚糖、环状糊精、黄原胶和卡拉胶等制成的可食性耐水耐高温复合凝胶抗菌膜，可说用于果蔬保鲜防腐；CN1256370C公开了一种壳聚糖包装膜的制备方法，其是利用脱乙酰壳聚糖的水溶解性能制作得到的一种水溶性的中性膜，可作为商品内衬膜或包装膜使用。 随着国内外可食性膜研究的不断深入,已逐渐从采用单一基料可食性膜转向复合基料可食性膜的研究及对可食性膜改性的研究。复合膜通常以脂质作为阻水组分，而蛋白质或多糖在发挥自身具有的阻隔性能的同时，作为脂质的支持介质，保持膜的良好完整性，通过这样的特定组合，使可食性膜具有更广泛的功能性，适用面更宽。 但是目前的可食用包装材料的一些固有性质（包括阻温、阻气、防水、防脂、防虫、防腐、抗氧化、抗褐变等性能）相比不可食用的合成高分子材料膜还有种种局限性，主要体现在：(1)当可食用包装膜材料不含交联剂时，机械强度低；(2)应用交联剂的可食用包装膜机械强度较好，但已报道的可食用包装膜制备过程中应用的交联剂都有一定的毒性，需要后期复杂过程去除多余的交联剂；(3)已报道的可食用包装膜材料在溶液中溶解速度变化不规律，不能满足不同规格的冲调型食品或药品的需要。 基于上述原因，目前的具有良好机械强度且安全性能好的可食用包装膜仍处于实验开发阶段，并没有在食品包装市场得到广泛应用。申请者结合自身的制剂基础，查阅了相应的文献。首次将具有天然防腐作用的壳聚糖和人体糖类代谢中间产物甘油醛进行特定组合作为主要成膜材料，主要是利用壳聚糖的氨基与甘油醛醛基之间能自发进行的交联反应。通过项目组成员的大量实验，目前已经验证这样的组合可食性膜具有良好的机械性能，具有更广泛的功能性，适用面更宽。
