研究团队成功研发崭新的可食用食品包装膜

研自然降解包装材料 缔造绿色未来

中大理学院助理院长(研究)兼化学系教授魏涛教授领导的研究团队,在新一代可降解材料研究上取得重大突破。他们成功研发崭新的可食用食品包装膜,以取代塑料。研究结果已发表在著名的《Journal of the Science of Food and Agriculture》杂志。

塑料袋是最常用的包装材料,具有轻便、坚固、耐用、耐腐蚀和低成本等特点,但因为它需要数百年才可降解,被肆意丢弃的塑料袋造成严重的环境污染。除了动物因误食塑料垃圾而死亡,进入食物链的塑料颗粒更会破坏整个生态系统。面对不断恶化的环境问题,研究人员正积极寻找可降解的生物质,例如植物纤维和从农业废物中提取的生物聚合物等物料以替代塑料。

魏教授及其团队发现细菌纤维素(bacterial cellulose,简称BC)能用作可食用食品包装膜。这种新生物基包装材料的拉伸效果与塑料袋类似,能在自然环境下降解,对人体无害,甚至可以直接食用。BC由木曲菌与酵母菌的共生菌体制造而成,这种共生菌体原用于制作康普茶(Kombucha),通称「红茶菌」。透过对木曲菌进行基因改造,使其分泌出纤维素,形成生物膜,经过微生物发酵后便成为BC。生产过程中无需砍伐树木来提取植物细胞壁中的纤维素,不会对环境造成破坏。

研究团队发现,由BC基薄膜、大豆蛋白、海藻酸盐组成的复合材料,不但可食用,还具备力学稳定、透明、柔韧、高阻隔、高热稳定性等多个优点。与需要在特定温度的堆肥环境下才可分解的PLA(玉米淀粉树酯,一种常见的生物可降解塑料材料)不同,BC薄膜于一至两个月内可在自然环境中完全降解,并适用于包装高油分的调味料。这种方法制造出的BC薄膜不含有毒溶剂和添加化合物,在干、湿状态下同样稳定,且生产过程简单,有望取代商业塑料,无毒特性亦使其适合用于食品包装。

由BC基薄膜、大豆蛋白、海藻酸盐组成的复合材料,不但可食用,还具备力学稳定、透明、柔韧、高阻隔、高热稳定性等多个优点

魏教授表示:「这种材料绝对可安全食用,就算进入水生态,也不会对海龟等海洋生物构成威胁。这只是研究BC薄膜的起点,我们将继续改进这种材料的多功能性,尤其是其热塑性,以制作新型薄膜或涂层,供业界更广泛的应用。」他希望这种新型BC食品包装膜可以为本地餐饮业界提供一个环保的选择,为即将实施的即弃胶餐具管制措施作好准备。

全文请参阅:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.12758

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