CN106473525A - 可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具，其中所述餐具由面粉、海藻酸钠和钙离子溶液以及其它辅料制成，所述面粉具有大约65%w/w或以上的碳水化合物含量，且不包含添加的防腐剂或化学添加剂，并且具有一年或更长时间的保质期。提供了制备环保型、生物可降解的并且可食用的餐具、筷子以及用于将食物送入口中的所有器具的方法。

Description

可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具

技术领域

本发明涉及一种可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具，属于日用品领域。

背景技术

现如今，某些物体变成了我们日常生活的一部分，在我们从早到晚的忙碌时间中起着非常重要的作用。随着越来越多地使用存在于我们吃的、喝的或者使用的一切物体内的各种致癌的、有毒的以及有害的化学品，并且具有越来越多的癌症、皮肤病、心血管疾病以及其他疾病的病例，保持自身健康并且在我们吃的、喝的或者使用的物体内避免使用或接触这种有害污染物，这非常重要。

全球关注转向了更接近自然，采用各种自然实践（例如，瑜伽和冥想）来保持健康。除此以外，要求使用没有任何有害化学品和合成材料的天然肥料和草药农药生产的各种有机食品原料的使用也越来越快速地增长。然而，虽然采用上面讨论的预防措施，不可能每个人并且更确切地说任何人都防止使用或接触这些有害化学品。但是人们应不断尝试在其日常生活中尽量减少使用这种污染物。

进一步使用各种非生物可降解性的材料（更尤其是塑料材料）生成了处理和处置污染全世界环境并且影响生态系统的平衡的这种塑料材料的新的全球挑战。非生物可降解性的这些塑料材料依然不受影响地存在于环境中并且反过来污染环境。

通常，在发展中或欠发达国家，通过燃烧或者埋在地下来处置废料。在通过燃烧处置时，这些塑料材料变得甚至更危险和致命，这是因为各种有毒和致癌颗粒以及自由基到达空气和环境内。

通常，我们在日常生活中偶然遇见的其他物体之中，餐具非常重要。我们在日常生活中通常使用的各种餐具可以称为杯子、碗、盘子、刀具、瓶子等。通常，餐具和刀具由银、钢、铝、黄铜、铜或任何其他合金、木材或塑料制成。由金属和合金制成的餐具通常在清洗和清洁之后再次使用，而由木材和塑料制成的餐具可以再次使用或者扔掉。再次使用这些餐具，具有多次使用餐具的优点，但是也具有某些限制，例如，餐具的成本、安全储存、在使用之前和之后适当地卫生清洗餐具。不适当地清理餐具，可以传送各种有害病原体、灰尘颗粒以及在清洗时使用的化学品。由于各种原因，包括负责人的糟糕处理、所使用的清洗材料的质量较差、在用于清洗和清洁的水中的污染、或者甚至清洁和卫生的水的缺乏，所以可以改变适当的清洗。在旅游和旅行时输送这些器具（更尤其是餐具）通常不是很环保，这是因为缺乏清洁和卫生的水来清洗并且安全储存。

美国专利5378418公开了一种制造可食用的或者容易可生物降解的材料的方法，而不使用包括混合动物结缔组织蛋白和淀粉的增塑剂或润滑剂，挤出该混合物，并且通过注射成型来模制，以形成制品。

然而，在本专利中公开的制品中的动物组织的增加限制了其批量使用。由于对食用任何肉食食品、或具有微量的任何动物部分或成分的食品、或非清真或非犹太食品生产的肉食食品具有宗教束缚，所以由在本美国专利中公开的方法制造的物品不能供那些宗教徒使用。

WO 96/020604公开了一种制备可食用的吃或喝的器具的方法，包括：生产可食用的混合物；由所述可食用的混合物构成可食用的器具；并且使所述可食用的器具加热，以使其固化，从而给其提供大幅抵抗因与可饮用的液体和可食用的食品中的至少一个在可接受的时间段内接触而变形和瓦解中的至少一个的结构。

进一步，在以上规定的现有技术文档中公开的工艺涉及挤压方法。挤压工艺具有各种限制，例如，该工艺是能量密集型的，并且除非输出的产品具有线性形状，否则挤压通常造成同心的环状构造，从而削弱产品的强度。而且，挤压使材料弄脏要挤压的壁部，从而降低正在制造的具有光滑表面的产品的可能性。

一些其他不太相关的现有技术文档包括美国专利5447584，该专利公开了一种使用低密度的水溶性成分构造工艺品的方法，包括淀粉、聚二醇、粘合剂以及水。制备工艺品和玩具的方法使用挤压方法。

WO/2005/021633涉及用于制造基于淀粉的食品或饮料容器的成分，该配方允许容器在某个时间段内防水，无需任何防水涂层。

进一步，WO/2008/090195公开了生物可降解的成分，包括淀粉、增塑剂、蛋白质、交联酶以及水。可以使用该成分制备的生物可降解的物品可以是托盘、碗、盘子、餐具、杯子或瓶子。

CN 105433362 A公开了一种可食性餐具的制造方法，该方法中采用了鸡蛋、明胶等不易保存的原料，另外其强度也有待进一步提高。

人们的环保观念在不断提升，低碳生活已经成为一种时尚，可食用餐具就顺应了这一潮流，不含任何添加剂的可食用餐具在低碳环保的同时，还节约原材料，目前市场上出现的可食餐具强度差，口感干燥无味。

发明内容

本发明的主要目标在于，提供一种可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具。

本发明的另一个目标在于，提供一种由安全、卫生以及健康的食品原料制造可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具的方法。

本发明的另一个目标在于，提供环保型、生物可降解的、可食用的器具和餐具，在使用之后可以吃掉，或者如果扔掉，则会在两天内自然生物降解。

本发明的另一个目标在于，提供可食用的器具和餐具，所述器具和餐具安全、健康，具有低脂肪，并且没有任何有害化学品和污染物，包括甚至防腐剂。

本发明的进一步目标在于，提供环保型、生物可降解的、可食用的器具和餐具，所述器具和餐具是环保型并且不需要预先清洗和清洁。

本发明一方面涉及一种可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具，所述的可食用餐具由面粉、海藻酸钠和钙离子溶液以及其它辅料制成，所述面粉具有大约65% w/w或以上的碳水化合物含量，且不包含添加的防腐剂或化学添加剂，并且具有一年或更长时间的保质期。

在本发明的一个优选实施方式中，所述生产工艺不涉及注入或挤压方法，但是基于压片和成形工艺。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，所述富含碳水化合物的可食用面粉选自包括谷物、小米、扁豆、水果、蔬菜以及任何其他农产品的组。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的钙离子溶液是CaCl2溶液，优选的，所述的钙离子溶液浓度介于0.5-1.5%之间。

本发明另一方面还涉及上述餐具的方法，包括以下步骤：

a）搅拌混合具有至少65% w/w碳水化合物的一个或多个富含碳水化合物的面粉、海藻酸钠和液体，以使固有的淀粉成胶状；

b）任选的，将润滑剂加入面团中；

c）将面团压片；

d）将面团形成为期望的形状，表面喷洒钙离子溶液；

e）烘烤所形成的形状；

f）获得制成的形状，作为根据权利要求1所述的环保型、生物可降解的并且可食用的器具。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，从包括谷物、小米、扁豆、水果、蔬菜以及任何其他农产品的组中获得所述富含碳水化合物的可食用的面粉。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，用水进行揉捏，其中，水是在65°C与90°C之间的温度范围内的热水或者在室温下的冷水或者具有蒸汽的形式。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，调味剂、或增甜剂、或天然着色剂、或盐、或营养物与面粉一起加入或者与液体混合。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，所述营养物是大量营养素或微量营养素。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，用于揉捏的水的重量是总面粉重量的55%到75%。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，必要时另外加入干面粉，以获得硬面团。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，从包括具有或没有抗氧化剂的植物油、黄油、净化奶油以及其他任何可食用的脂肪或油的组中选择润滑剂。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，所述加入的润滑剂在面粉总重量的2到10% w/w的范围内，海藻酸钠的用量在总重量的0.01-1%的范围内。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，通过使面团穿过一系列滚筒，来进行压片。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，通过将压片的面团自动或手动传输到预定的形状或模具内，来进行成形。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，在150°C到400°C的温度范围内并且在3-15分钟的时间范围内进行所述烘烤。

在本发明的一个优选实施方式中，其中，通过干热或蒸汽进行所述烘烤。

一种由上述方法权利要求的工艺生产的用于将食物送入口中的环保型、生物可降解的、可食用的餐具。

在一个实施方式中，在为糖尿病患者或者具有高血压的患者制造器具时，不使用增甜剂和盐。

在另一个实施方式中，增加合适的微量或大量营养素可以增强产品并且加强用户的营养摄入。

可以在面团内加入少量润滑剂（例如，植物脂肪、植物油、黄油、净化奶油等），占干面粉的总重量的2到10% w/w。

将揉捏的面团放入具有预定形状和尺寸的模具内，并且通过直接加热模具或者通过在150°C与400°C之间的温度下使用或者不使用蒸汽烘烤3-15分钟的时间，来固化，以获得具有期望形状和尺寸的器具。

通过本发明的方法，采用海藻酸钠和钙离子在器具表面形成保护膜，不仅延长了器具的保值期，还提高了器具的机械强度。

具体实施方式

在下文中公开本发明的详细实施方式。然而，要理解的是，公开的实施方式仅仅是本发明的示例，这可以通过各种形式体现。本发明的范围不限于公开的实施方式，并且在本文中使用的术语和短语并非旨在具有限制性，而是旨在提供本发明的可理解的描述。本发明由其所附权利要求限定。

根据本发明，由安全、卫生以及健康的食品原料生产环保型、生物可降解的、可食用的器具。本发明公开了一种环保型、生物可降解的、可食用的器具的方法，可以在作为器具使用之后由用户吃掉，或者如果扔掉，则在不到两天的时间内自然生物降解。

由该方法生产的器具包括具有期望形状和尺寸的盘子、托盘、杯子、碗以及餐具。在本发明的一个实施方式中，由本发明的方法制备的器具是具有不同设计、形状以及尺寸的餐具，包括筷子。

根据本发明，选择富含碳水化合物含量的合适的食品原料。这种富含碳水化合物的材料是但不限于富含淀粉含量的谷物、小米、扁豆、水果以及蔬菜。适当地清洁和清洗合适的富含碳水化合物的材料，以去除作为农药或防腐剂用在其上的任何杂质、异物以及化学品。富含碳水化合物的材料然后研磨/捣碎成细颗粒，以制备面粉。

上面获得的食品原料的面粉用作制造本发明的可食用的器具的基本材料。在市场上可购买到的所选的富含碳水化合物的食品原料的已经研磨/捣碎的以及即时可用的面粉也可以用作基本材料，以执行本发明的方法并且制造本发明的可食用的器具。

所述面粉用于制备面团。通过揉捏上面描述的富含碳水化合物的食品原料的面粉，获得面团。可以使用单个食品原料或两个或多个的组合的面粉，揉捏面团。

在本发明的优选实施方式中，通过揉捏面粉所获得的面团的总碳水化合物含量应该是总面团容量的65% w/w或以上。可以使用单个食品原料或两个或多个的组合的面粉，制备这种富含碳水化合物的面团。使用合适的液体揉捏面粉，包括但不限于在适合于揉捏的温度下具有冷、热或沸腾的形式的水、牛奶、油或任何其他材料。用于揉捏面粉的所述液体可以是简单的，即，仅仅具有天然味道的液体，没有任何添加的风味，或者可以根据要求变甜和/或变咸。糖优选地用作增甜剂，并且可食用的盐用于咸味。

在一个实施方式中，在为糖尿病患者或者具有高血压的患者制造器具时，不使用增甜剂和盐。

在另一个实施方式中，增加合适的微量或大量营养素可以增强产品并且加强用户的营养摄入。

可以使用从上面选择的任何液体或者两个或多个液体的组合进行揉捏。用于制造面团的液体介质应该是总面粉重量的55%到75% w/w。

在本发明的一个优选的实施方式中，在揉捏过程中，存在于面粉内的淀粉完全或部分成胶状。虽然在本领域中已知的任何标准方法可以用于淀粉成胶状。但是在本发明的优选的实施方式中，淀粉成胶状包括在液体中在环境温度下交换面粉或面粉混合物，其中，液体是从上面段落中描述的列表中选择的任何液体或者两个或多个液体的组合。在65°C与90°C之间的温度下，使用液体进行揉捏。

在一个实施方式中，使用在65°C与90°C之间的水温下的液体进行揉捏。在本发明的另一个实施方式中，使用沸水进行揉捏。在本发明的另一个实施方式中，使用蒸气进行揉捏。

在上述所有实施方式中，根据液体的温度调整在揉捏时的搅拌时间。成胶状的淀粉用作将在面粉或面粉混合物内的所有颗粒保持在一起的结合力，以形成硬的但是柔软的面团。

在所使用的面粉是两个或多个不同的面粉的混合物时，揉捏工艺应该足够长，以更尤其地在面团内实现相当程度的均匀化。为此，可以采用任何标准的程序，例如，用手或者通过螺旋捏和机或者面包面团捏和机等来揉捏。

面团应硬，以便其转换成期望的形状。因此，液体介质的应用应该正好足够。由于成胶状或者甚至部分成胶状工艺所需要的液体比制造面粉的硬面团所需要的液体更多，所以一旦完成成胶状的工艺，就可以稍后加入干面粉，以获得面团需要的稠度。

为了防止淀粉材料粘住成形模具的表面，可以在面团内加入少量润滑剂。可以从脂肪（例如，植物油、黄油、净化奶油等）中选择润滑剂。加入润滑剂，占干面粉的总重量的2到10% w/w。还可取地加入通过抗氧化剂处理的脂肪。这种处理的脂肪还可以应用于成形模具的表面上，以防止面团粘住表面。

具有不同的期望设计、形状以及尺寸的器具和餐具可以由上面获得的面团构成。为此，将揉捏的面团放入具有预定形状和尺寸的模具内，并且通过直接加热模具或者通过在150°C与400°C之间的温度下使用或者不使用蒸汽烘烤3-15分钟的时间，来固化。固化的温度要求和持续时间取决于正在固化的模具的厚度、正在固化的材料的厚度以及固化设备的类型，例如，所使用的烤炉的类型。

将揉捏的面团放入模具内的工艺可以使其穿过一系列滚筒部件向其转换成薄片。为此，面团的厚度逐渐减小。在三个或四个阶段优选地进行厚度减小，直到实现期望大小的薄片。然后，薄片手动或自动压入具有期望形状的模具内，沿着产品的外围切割，并且通过加热固化，直到变硬。该工艺可以应用于任何形状和结构中，无论是深碗状亚洲汤匙还是圆锥形线性或成角度的筷子。也努力创新，以通过增加蔬菜浆，来增加颜色和/或味道，例如，为菠菜增加绿色、为胡萝卜增加黄色、为甜菜根增加红色，以增加产品的可见吸引力。

需要特别提及在该工艺中不使用基于注入或挤压的模制设备，相反，该工艺基于通过成形并且沿着外围切割以及通过加热来固化的方式，将面团压片并且将面团压入模具内部。

可以使这样装有要固化的材料的模具通过火车的形式穿过固化区域，或者允许堆积在交替地面对的层的规则堆栈中，然后，移动到固化区域。这有助于在生产工艺中减少人为因素，从而降低生产成本。

在模具内的材料可以作为可以手动或自动进入包装系统内的完全形成的一件餐具来释放，该餐具从该系统中包装，用于进一步运输到市场。

仅仅为了更好地理解本发明，提供了以下实例，以下实例并不限于权利要求的精神和范围。

实施例1：

将1 Kg的市场上可购买的小麦粉、5g海藻酸钠、500 ml的冷水混合，并且揉捏，以形成硬面团。在其中加入20-50 ml的植物油，以防止其粘住表面，同时，将其成形为期望的形式。使该面团穿过一系列滚筒，通过该工艺，面团具有薄片的形式。将该薄片放在模具上，自动或手动放入预先设计的模具内，用于成形为期望的形状。给模具清除（所需要的）粘住模具的任何外围溢料，然后采用1%的CaCl₂溶液均匀喷洒表面，静置5分钟。然后，这些在150°C与400°C之间的温度下烘烤3到15分钟的时间。然后，烘烤的形状从模具中去除并且包装，用于进一步处置。

对比实施例1：

将1 Kg的市场上可购买的小麦粉、5g海藻酸钠、500 ml的冷水混合，并且揉捏，以形成硬面团。在其中加入20-50 ml的植物油，以防止其粘住表面，同时，将其成形为期望的形式。使该面团穿过一系列滚筒，通过该工艺，面团具有薄片的形式。将该薄片放在模具上，自动或手动放入预先设计的模具内，用于成形为期望的形状。给模具清除（所需要的）粘住模具的任何外围溢料，然后，这些在150°C与400°C之间的温度下烘烤3到15分钟的时间。然后，烘烤的形状从模具中去除并且包装，用于进一步处置。

实施例2：

使用市场上可购买到的小麦粉和米粉。将1/2 Kg的小麦粉和1/2 Kg的米粉混合，并且加入5g海藻酸钠，使用300 ml的冷水和300 ml的热牛奶揉捏，以形成硬面团。在其中加入30ml的使用抗氧化剂预先处理的脂肪，以防止其粘住表面，同时，将其成形为期望的形式。使该面团穿过一系列滚筒，通过该工艺，面团具有薄片的形式。将该薄片放在模具上，自动或手动放入预先设计的模具内，用于成形为期望的形状。给模具清除粘住模具的外围溢料，然后采用1%的CaCl₂溶液均匀喷洒表面，静置5分钟。然后，这些在150°C与400°C之间的温度下烘烤3到15分钟的时间。然后，烘烤的形状从模具中去除并且包装，用于进一步处置。

在以上实例1和2中，使用全麦面粉和机器抛光的精制米粉。然而，精制小麦粉和用手捣碎的米粉或任何其他市场上可购买到的形式的大米也可以用于该目的。此外，还可以通过加入的微量或大量营养素增强面粉。

实施例3：

清洗1 Kg的高粱全麦，用于分离任何异物，清洗并且在室温下的空气中干燥。所获得的高粱全麦在碱性氢氧化钙溶液（CaOH溶液）内煮大约15分钟，并且允许15个小时的渗漏时间。随后，干燥和研磨谷物。然后，面粉、海藻酸钠和700 ml的热水在大约60°C的温度下混合，并且揉捏成硬面团。在其中加入50ml的黄油，以防止其粘住表面，同时，将其成形为期望的形式。使该面团穿过一系列滚筒，通过该工艺，面团具有薄片的形式。将该薄片放在模具上，自动或手动放入预先设计的模具内，用于成形为期望的形状。给模具清除粘住模具的外围溢料，然后采用1%的CaCl₂溶液均匀喷洒表面，静置5分钟。然后，这些在150°C与400°C之间的温度下烘烤3到15分钟的时间。然后，烘烤的形状从模具中去除并且包装，用于进一步处置。

检测上述实施例所制备的产品，检测项目包括常温（25摄氏度和相对湿度50％）保存下保质期、抗拉伸强度、可降解性，检测结果如下表所示。

样品	保质期	抗拉伸强度	可降解性
				实施例1	12个月	0.5MPa	完全可降解
实施例2	12.5个月	0.45MPa	完全可降解
				实施例3	13.5个月	0.55MPa	完全可降解
对比实施例1	6个月	0.36MPa	完全可降解

以上所述实施例只是本发明的较佳实例，而没有限制本发明的实施范围。因此，凡是根据本发明内容的实质所作出的等效修改，都应属于在本发明的保护范围内。

Claims (18)

1.可长期保存的完全可生物降解的可食用餐具，所述的可食用餐具由面粉、海藻酸钠和钙离子溶液以及其它辅料制成，所述面粉具有大约65% w/w或以上的碳水化合物含量，且不包含添加的防腐剂或化学添加剂，并且具有一年或更长时间的保质期。

2.根据权利要求1所述的餐具，所述生产工艺不涉及注入或挤压方法，但是基于压片和成形工艺。

3.根据权利要求1所述的餐具，其中，所述富含碳水化合物的可食用面粉选自包括谷物、小米、扁豆、水果、蔬菜以及任何其他农产品的组。

4.根据权利要求1所述的餐具，所述的钙离子溶液是CaCl2溶液，优选的，所述的钙离子溶液浓度介于0.5-1.5%之间。

5.一种制造根据权利要求1到4中任一项所述的餐具的方法，包括以下步骤：

a）搅拌混合具有至少65% w/w碳水化合物的一个或多个富含碳水化合物的面粉、海藻酸钠和液体，以使固有的淀粉成胶状；

b）任选的，将润滑剂加入面团中；

c）将面团压片；

d）将面团形成为期望的形状，表面喷洒钙离子溶液；

e）烘烤所形成的形状；

f）获得制成的形状，作为根据权利要求1所述的环保型、生物可降解的并且可食用的器具。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，从包括谷物、小米、扁豆、水果、蔬菜以及任何其他农产品的组中获得所述富含碳水化合物的可食用的面粉。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，用水进行揉捏，其中，水是在65°C与90°C之间的温度范围内的热水或者在室温下的冷水或者具有蒸汽的形式。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，调味剂、或增甜剂、或天然着色剂、或盐、或营养物与面粉一起加入或者与液体混合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述营养物是大量营养素或微量营养素。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，用于揉捏的水的重量是总面粉重量的55%到75%。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，必要时另外加入干面粉，以获得硬面团。

12.根据权利要求5所述的方法，其中，从包括具有或没有抗氧化剂的植物油、黄油、净化奶油以及其他任何可食用的脂肪或油的组中选择润滑剂。

13.根据权利要求5所述的方法，其中，所述加入的润滑剂在面粉总重量的2到10% w/w的范围内，海藻酸钠的用量在总重量的0.01-1%的范围内。

14.根据权利要求5所述的方法，其中，通过使面团穿过一系列滚筒，来进行压片。

15.根据权利要求5所述的方法，其中，通过将压片的面团自动或手动传输到预定的形状或模具内，来进行成形。

16.根据权利要求5所述的方法，其中，在150°C到400°C的温度范围内并且在3-15分钟的时间范围内进行所述烘烤。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，通过干热或蒸汽进行所述烘烤。

18.一种由上述方法权利要求的工艺生产的用于将食物送入口中的环保型、生物可降解的、可食用的餐具。