中國海洋大學教授研製出能100%生物降解保鮮膜

2020-08-30 讀懂科學

第二十二屆中國科協年會剛剛結束，在其中的世界海洋科技論壇海洋成果轉化暨「雙招雙引」對接會上，中國海洋大學許加超教授的發明授權專利可食性全生物降解海藻食品保鮮膜項目引起廣泛關注，全生物降解海藻食品保鮮膜是以褐藻膠為原料，並能實現100%降解。

　　許加超教授向記者展示他們研發的100%生物降解保鮮膜

　　尋找沒有危害的「塑料」

　　近日，在中國海洋大學食品科學與工程學院的實驗室內，記者見到了許加超教授，此時，他正與他的研究生們探討海藻在解決白色汙染方面的更多可能。

　　許加超教授介紹，可食性全生物降解海藻食品保鮮膜這個項目是從2012年開始研究的項目，歷時8年，到目前已經成型並逐步完善。

　　作為食品科學與工程學院的教授，食品安全一直是許加超教授關注的重點，隨著社會的發展，人們使用塑料製品的頻率越來越高，塑料製品在人們的生活中無處不在，但塑料中的塑化劑等對人體有極大的危害。

　　許加超教授介紹，塑料中含有3種毒素，長期遷移攝入體內可能致癌。首先是苯並芘，具有很強的致癌性，如果經常使用塑膠袋來包裝食物，塑膠袋所含致癌物質就會慢慢釋放出來，遷移到食物中並隨食物被攝入體內，量變積累會導致人體的細胞發生癌變；其次，塑膠袋中一般都含有增塑劑，研究發現，早上購買油條、包子等早餐時，油脂溫度都很高，用塑膠袋來包裝會使得塑膠袋所含增塑劑遷移入食物中，人體進食了這些食物很有可能會出現早熟、心血管疾病、肝臟疾病等；最後，塑膠袋中還含有一種物質叫磷二鉀酸鹽，這種物質可以增加糖尿病發生的風險。

　　雖然危害很大，但隨著社會的發展，人們對保鮮膜的依賴度卻不斷增加，在一份「2013年至2017年我國保鮮膜人均消費額走勢圖」中記者看到，人均消費額持續增加，從2.6元到3.4元、4.46元等，一直到2017年的6.89元。

　　基於塑料對人們如此巨大的危害以及國家大力倡導限塑令，許加超教授將自己的研究方向著重放在了尋找沒有危害的「塑料」上。

　　每屆學生都要實驗上千次

　　基於對海洋生物多年的研究經驗，許加超教授和他的團隊發現海帶中的褐藻膠是很好的原料，「褐藻膠是一種天然陰離子多糖，Ca2+等發生反應生成變性凝膠褐藻酸鈣，當大量Ca2+存在時，與褐藻膠分子結合形成緊密的『蛋盒』網狀的變性凝膠結構，從而具有良好的成膜特性。」許加超教授說。

　　「但是只加入鈣離子，做成的膜很脆，一搓就碎。」許加超教授介紹，由於褐藻酸鈣是一種強凝膠，形成的褐藻酸鈣膜太脆，韌性比較差，不宜摺疊和捲曲，局限了其實際使用，為了突破這一難題，許加超教授就與學生們不斷實驗，嘗試了各種方法，最後想到能否再加入另一種離子，增加膜的韌度，從而降低其脆度。

　　許加超教授和他們的學生們在探討生物降解保鮮膜

　　「在這個課題中，我的每一屆學生都做了上千次實驗，合計下來能有上萬次。」許加超教授說，經過無數個日日夜夜的實驗，他們終於找到了新的方法——雙離子變性凝膠技術，這個技術可以提高褐藻酸鈣膜的柔韌性和機械性能。

　　「這是我們首創的雙離子成膜技術，目前已經申請了國家專利。」許加超教授說，目前，他和他的學生們還在不斷實驗，將這項技術不斷優化。

　　100%生物降解保鮮膜

　　在許加超教授的實驗室內，記者看到了這個可食性全生物降解海藻食品保鮮膜樣品，與我們日常使用的保鮮膜一樣，其也是透明的，不同的是，這款全降解保鮮膜的厚度更高一些，韌性也比較低，「這個保鮮膜可以說是完全用褐藻膠製成的，不添加塑化劑，所以就目前的技術，其韌性還不算高，我們也在不斷實驗、不斷優化、不斷突破。」許加超教授說。

　　「這款保鮮膜最大的優點在於安全、無塑化劑、100%生物降解。」許加超教授介紹，目前市面上的保鮮膜都不能降解，埋在土壤中，會造成土壤汙染，塑料中的塑化劑滲透到土壤和水中，會隨著水和植物進入人體內，進而對人體造成極大的危害。而這種保鮮膜能在6-12個月內實現100%生物降解，對環境不會造成汙染，對人體也是健康的。此外，就使用度來看，這種保鮮膜的耐受溫度在零下80攝氏度到120攝氏度，能適應人類生活的所有生活用途。

　　希望儘快推動項目產業化

　　2020年1月19日，被稱為新版「限塑令」的《關於進一步加強塑料汙染治理的意見》發布，不可降解塑膠袋、一次性塑料餐具、快遞塑料包裝等被納入禁止、限制使用的塑料製品範圍。但這一年來，老百姓生活中的塑料用品似乎並沒有減少，我們的生活依然離不開塑料。

　　根據意見內容，到2020年年底，直轄市、省會城市、計劃單列市城市建成區的商場、超市、藥店、書店等場所及餐飲打包外賣服務和各類展會活動，禁止使用不可降解塑膠袋，集貿市場規範和限制使用不可降解塑膠袋；到2020年年底，全國範圍餐飲行業禁止使用不可降解一次性塑料吸管；地級以上城市建成區、景區景點的餐飲堂食服務，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到目前，2020年已經走入下半年，這一禁令的實施情況也變得嚴峻。

　　「希望我們的項目能為推動限塑令的實施作出一點努力。」許加超教授說。

　　許加超教授介紹，目前我國保鮮膜的市場有近200億，市場非常廣闊，這項技術推出後，會極大改變人們的生活，並會產生極大的社會效益和環保效益。「希望聯合相關企業，儘快推動項目產業化，造福人類。」最後，許加超教授說出了他最大的心願。

源於中國海洋大學！

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