CN115260784A

CN115260784A - 可方便降解的一次性环保餐具制作方法

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Publication number: CN115260784A
Application number: CN202210556687.1A
Authority: CN
Inventors: 林良光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-23
Filing date: 2022-05-22
Publication date: 2022-11-01
Also published as: CN113185851A

Abstract

本发明涉及可方便降解的一次性环保餐具的制作方法，本发明采用含淀粉天然的谷物玉米、麦子、糯米，先加工取出淀粉为原料，再配上增强料食用明胶，抗裂料谷物麸皮，贝类粉等材料；以多组分配型配方工艺，进行搅拌混合，由模具热压而成的可塑性强度的一次性餐具系列产品。

Description

可方便降解的一次性环保餐具制作方法

技术领域

本发明涉及可方便降解的一次性环保餐具材料制作方法。

背景技术

世界各国已经开始禁塑，并着手研究不含塑料又能快速降解的替代品，但效果也不尽人意。就目前美国所研究出来的聚乳酸（PLA.PHA)而言，价格太贵了，且降解也不快。因此, 有必要进行革新改进。如何找到一种能替代塑料餐具又能快速降解的且又便宜的替代品，这是多年来一直摆在人们面前的难题。

发明内容

针对上述如何找到一种能替代塑料餐具又能快速降解的且又便宜的替代品的难题，本发明人经过长期的研究和试验，终于试制成功一种将含淀粉又具有粘性的谷物制作为淀粉环保餐具原料，然后进行进行机械化批量生产的方法，所生产出的淀粉环保餐具经权威鉴定机构检测符合餐具的要求。首先，并非所有谷物都可以作淀粉环保餐具原料，所以在那么多谷物品种申找到含淀粉又具有粘性又可用于制作为淀粉环保原料的谷物品种，是需要创造性的工作，而如何将含淀粉又具有粘性的谷物品种又制作为淀粉环保餐具原料。并进行餐具的批量生产并达到餐具的要求，这也需要创造性的工作，本发明采用含淀粉天然的谷物玉米、麦子、糯米，先加工取出淀粉为原料，再配上增强料食用明胶，抗裂料等材料；以多组分配型配方工艺，进行搅拌混合，由模具热压而成的可塑性强度的一次性餐具系列产品，原料配方属多组分配型及非标专用机械设备生产；生产设备国内即可定制生产，自动化程度不复杂，生产过程可自动化控制，定量注模热压、表面喷涂威化、烘干处理等简单的工序合成流水线；产品完全保持可食、快速降解、天然环保、循环利用（用后可做饲料）等优点。

本发明的目的就是提供一种塑性淀粉环保餐具具体制作方法，本发明的目的是通过如下技术方案实现的:所述的塑性淀粉环保餐具制作方法如下：

本发明采用含淀粉天然的谷物玉米、麦子、糯米，先加工取出淀粉为原料，再配上增强料食用明胶，抗裂料谷物麸皮，稳定及调节物料贝类粉等材料，以多组分配型配方工艺，进行搅拌混合，由模具热压而成的可塑性强度的一次性餐具系列产品；

一、塑性淀粉环保餐具的配方为：

（1）淀粉材料：

A、玉米淀粉： A、40—60重量份，

B、麦子淀粉： B、10—15重量份，

（2）增强料：

A、食用明胶3—6重量份，

（食用等级，是主要的粘连材料）

B、糯米粉3—6重量份，

（糯米的粘度为992BU,具有高粘度及润滑度）

（3）防裂料：

A、麦麸皮 15—30重量份，

（麸皮的粗纤维含量达9.2％，具产品的防裂功能，且代谢能约为6.8兆焦/千克，粗蛋白等营养成分，是本产品不可或缺的防裂材料）；

B、玉米麸皮/谷糠末10—20重量份

（玉米麸皮的粗纤维含量达8--12％，具产品的防裂功能，含粗蛋白等营养成分，也是本产品不可或缺的防裂材料）；

C、竹木粉末1—6重量份

一般不加，当生产过程发现玉米、麸皮粗纤维含量不足--引起所制餐具出现裂缝，可以加入竹木粉末，调节防裂料比例，增加粗纤维含量）；

（4）稳定及调节物料材料：

A、贝类粉5--10重量份

（贝类粉末具有可控制物料粘连性能及增加产品密度、强度的作用，且可让产品不粘模等作用）

B、可食用防腐剂1--3重量份

（可以稳定产品质量、不易变质）

（5）水：50—75重量份；

（6）表面威化处理液的配方：

A、食用明胶3—8重量份（增强表面涂层粘连度材料）

B、糯米粉2—8重量份（表面涂层粘连材料）

C、署粉2—8重量份（表面涂层粘连材料）

D、食用明矾0.3—2重量份（稳定液态质量及提高成品表面

光泽度）

E、植物油0.5—2.5质量/份（提高光泽度及粘连度调节）

F、水35—60重量份

二、生产操作过程：

（1）水预糊化（根据成品的不同重量、厚薄，形状调整原料配方的比例）。提前十个小时以50--75度的热水，50---75重量份，加入食用明胶3--6重量份、糯米粉3--6重量份、可食用防腐剂1--3重量份，进行预糊化制作，约得到糊化液57—90重量份；

（2）物料搅拌（根据成品的重量、厚薄，调整原料配方的比例）

用玉米淀粉40—60重量份，麦子淀粉10—15重量份，防裂料麦麸皮 15—30重量份，玉米麸皮10—20重量份，贝类粉5--10重量份，倒入搅拌机内，加入预糊化后的液体57—90重量份，高速搅拌机混拌 40---70 秒后，即可得到均匀且不发粘的物料 138重量份---231重量份；

（3）物料定量分切

根据所需生产成品的重量需要，由自动供料分切机定量标准，分切出球状物料至料盘；

（4）供料模腔

由自动手臂吸盘吸提分切好的球状物料，进位吸提，放置在成品模腔；

（5）热压成型及消毒杀菌

模腔摄氏温度：上模190--210度，下模200--235度; 模腔压力保压0.5mpa—0.75mpa ；自动手臂吸盘吸提分切好的球状物料，放置在成品模腔，上模压下，合模时间9--23秒；在此高温高压下，形成热压粘连的可塑性成品；（注：成品由模腔高温高压下成型，已完成一次消毒杀菌工序）。

（6）吸提产品

上模升起，自动手臂自动吸盘随即伸入吸提下模腔成型的成品，移出、放至流水输送带上，进入下道工序；自动手臂复位，再吸提物料送入模腔，合模时间9--23秒，上模升起，自动手臂吸盘随即伸入，吸提产品，移出放至流水输送带上，进入下道工序；如此反复自动操作，吸提物料成型成品于输送带上，输送至表面威化处理机位置，再由表面处理机自动手臂吸盘吸提成品，送入表面威化机内进行处理。

（7）表面威化处理

A、威化处理液的制作

威化处理液有很好的渗透和粘附性能，它的作用主要是喷涂於产品表面，快速烘干后，会形成一层表面保护膜，把成型的成品表面硬塑化，固化；增加产品的密度、强度及耐热度、隔水性能等；

提前3-5个小时以55--80度的热水35---60重量份，加入糯米粉3—8重量份、署粉2—8重量份、食用明胶3—8重量份、食用明矾0.3—2重量份、植物油0.5—2.5重量份，进行预糊化制作，制作完成后，让处理液在存储罐内保持温度30 -45°C；

B、威化处理过程

自动手臂吸盘吸提成品，送入机内，慢速转动成品，由立体雾化装置无死角喷涂3--8秒，雾化装置停后，自动手臂进位，将处理后的成品放至烘干输送带上，进行下一道工序，烘干处理；

（8）烘干处理及二次消毒杀菌

成品由自动热风循环带式烘干机进行烘干处理；时间及温度的调节数据一般设定为：温度为120—180°C，输送带速度每10秒40㎝--80㎝，或者机器长度过程/时间为：120--240秒/过程；烘干后由输送带输送冷却机内，将产品冷却至常温；

（9）真空包装

成品烘干冷却至常温并检测后，进入无菌真空包装机，进行真空包装，输送仓储;

本产品的发明，是经过发明人多年的摸索、研究，反复了千万次的试验，才成功的制作出来的产品，本发明专利的系列产品有具备多方面的优点:

1、本发明的塑性淀粉环保餐具产品生产制作，其特点是不含任何塑料成份,且本发明的环保餐具及包装物配上本就以可快速降解的增强料，及抗裂料等，原材料配方是完全可以快速降解;对环境完全无污染。

2. 所述的环保产品采用天然的谷物麸皮、淀粉为主原料，经过用少量食品级明胶及粘性、密度及强的胶质性食品淀粉制作而成的表面处理液的喷涂处理，烘干处理成型后，大大的提高产品的塑性、高强度、抗裂性能；产品所有使用的物料、配方100％的食品原料，所以,所述的本发明的塑性淀粉环保餐具产品，在使用后的弃物是可以直接作为养殖禽畜、鸡鸭、鱼类的养殖饲料；

3.所述的塑性淀粉环保餐具所利用的生产设备是现有技术的生产设备, 即可以自动化连续生产，且在生产过程中无“三废”排放。

4.本发明的优点：

⑴、原材料是采用100％多种类植物淀粉及天然可食物料，经过特殊的技术工艺加工制作而成，不含任何塑料及塑化剂等成分，是纯天然谷物所成，具属良性循环的无毒可食产品。

⑵、产品的降解时间快、彻底，可以看得见的降解过程;产品使用后丢弃破碎后遇到雨水，10分钟开始吸水膨胀，2小时后开始降解(遇水则化)。附图有产品正降解状况的照片。

⑶、产品使用后可直接做为家禽牲畜如鸡鸭、鱼类、猪、等牲口的饲料，（含天然营养的成分，不会造成食品材料的浪费,是符合国家倡导的农业可再生资源循环经济产业），或丢弃后在土地及堆肥中被微生物消化，或自然融化降解，不会造成环境污染而是有效完全利用。

⑷、原料成本低廉（每只成本同塑料或纸质餐具对比，至少低于其他材料产品5至8分钱），且原材料来源广泛，产品外观保持原料原始自然的乳白色，不用添加增白剂，使用者易接受。

⑸、符合国家政策：植物淀粉类是属于可再生资源，我国大部分地区都拥有玉米、土豆、木薯等原料，研发该产品项目符合国家提倡的产业转化策略粮食深加工和二次转化产业发展的需求政策，也是符合国家现代农业可再生资源循环经济的产业。

⑹、产品燃烧时，不流黑滴，不冒黑烟，是自燃白烟。

⑺、产品储放时间长，不易变质。（在2000年研究制作的本产品样品，至今还完好）

⑻、自动化生产线设备容易购置，投人生产组装时间快，一条日产 18.7万只餐盒的生产线为例：每14秒一节拍，加工产品基本以全自动设备生产，人工少、产出速度快。

⑼、生产制作中无“三废”排放。

⑽、技术含量高，属于原料多组分配型及非标专用机械设备，只要做好技术配方保密工作，是极不易被侵权仿冒的。

⑾、本项目产品可以与任何餐饮具来比较：使用性能，比降解的快慢，比降解的彻底，比价格的高低，比投入产生效益的多少。

⑿、本产品可以在家庭使用后，投入家用厨余粉粹机粉碎处理，十几秒后即变为粉末流质，流入下水道，符合发达国家的环保新要求；也可以在航空，动车，舰船上使用后利用厨余粉碎机进行粉碎理；它的使用安全性及降解等功能是传统的塑料餐具及含塑料的可降解餐具都是无法比拟的。

⒀、本产品在盛有食品或水的情况下，可以放置在微炉中进行高温加热。

本发明的产品和现有市场上的同类产品对比：

（一）、进口可降解塑料PLA.PHA的价格相比：

A、原材料价格：进口的PLA.PHA价格每吨约84000元（人民币）---105000元（人民币）；

本发明的生产原材料每吨价格约为3000元（人民币）；

B、使用性能的对比的优势：

1、本产品在燃烧时，不流黑滴，不冒黑烟，是自燃白烟。

2、本产品自动化生产线设备价格便宜，容易购置，投人生产组装时间快，一条日产43万只餐盒的生产线为例：每14秒一节拍，加工产品基本以全自动设备生产，人工少、产出速度快。

3、本产品可在盛有食品或水的情况下，可放置在微炉中进行高温加热。

4、生产制作中无“三废”排放。

C、降解速度的优势：

1、本项目产品可以与任何餐饮具来比较：使用性能，比降解的快慢，比降解的彻底，比价格的高低，比投入产生效益的多少。

2、本产品可以在家庭使用后，投入家用厨余粉粹机粉碎处理，十几秒后即变为粉末流质，流入下水道，符合发达国家的环保新要求；也可以在航空，动车，舰船上使用后利用厨余粉碎机进行粉碎理；它的使用安全性及降解等功能是传统的塑料餐具及含塑料的可降解餐具都是无法比拟的。

3、产品的降解时间快、彻底，可以看得见的降解过程;产品使用后丢弃破碎后遇到雨水，10分钟开始吸水膨胀，2小时后开始降解(遇水则化)。

（二）、国内现有市场上的可食、降解的餐具产品对比

1、据现在国内市场生产的号称可食、降解的餐具产品的调查，现有生产的产品一般都是以食物淀粉为产品半成品，但是在产品表面处理技术上，都用进口可降解的塑料聚乳酸（PLA.PHA)等做为表面处理材料，但产品使用后的降解上，需要特点的温度（85度）、时间（180天）等等条件下才能降解，在产品检测中，就出现了剩余塑料成分还是不能完全降解等问题；

2、产品表面处理是以塑料产品生产中的涂塑工艺生产，且设备造价高，工艺复杂繁琐；再者生产成本上也是高了很多；本发明环保一次性餐具的生产、设备简单、配方价格也低，多方面的优点, 将是对餐具环保性及价格的重大改进, 必受大众的欢迎, 很有市场前景。

所述的环保餐具及包装材料产品是可以完全降解的；在产品使用后的弃物，可以作为养殖禽畜、鸡鸭、鱼类的养殖饲料；所述的环保餐具产品和进口可降解塑料及现有市场的一次性降解餐具的价格、质量相比，降低了产品成本保持产品所需的性能、质量，并可在产品使用后快速的降解、又可做天然的饲料等综合利用的优势，也可利国的环保、利民的健康、利于社会的经济效益。

根据本发明己生产出具体产品送“国家环保产品质量监督检验中心”检测结果为合格，具体检测项目及数据如下：

产品型号：330ml餐盒

产品成分：玉米粉、麦粉、谷物米粉及少量的植物粉料

外观：正常色泽；无油污、尘土、霉变及其它异物（符合要求）

结构：边缘光滑、规整、放置平整（符合要求）

负重性能：≤5 0.6 （合格）

跌落性能：三个试样均没有任何裂损（合格）

耐温性能：耐热水耐热油无变形、起皮、起皱（符合要求）

漏水性：不漏水（符合要求）

耐微波炉试验：无电火花出现、无缺陷、无异嗅、无异常（符合要求）

蒸发残渣：检测合格

脱色试验：乙醇溶液、冷餐油擦拭、水浸泡、乙醇浸泡液、（属阴性）

重金属：（合格）

微生物指标：未检出沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、溶血性球菌

生物分解性能：合格

（详见本文所附其他证明文件：国家环保产品质量监督检验中心的检验检测报告）。

附图说明

图1为根据本发明己生产出具体产品--盘的照片；

图2为根据本发明己生产出具体产品--碗的照片；

图3为根据本发明己生产出具体产品--碟的照片；

图4为根据本发明己生产出具体产品--碟测试降解中的照片。

具体实施方式

以下结合具体产品制作实施例，对本发明进行说明，但不是对本发明的限制。

制作实例 1：（以400㎝快餐盒为例）

（1）水预糊化（根据成品的重量、厚薄，调整原料配方的比例）

提前十个小时以70度的热水，67重量份，加入食用明胶6重量份、糯米粉3重量份、可食用防腐剂1.5重量份，进行预糊化制作；

玉米淀粉40重量份，麦子淀粉10重量份，防裂料麦麸皮 5重量份，玉米麸皮5重量份，贝类粉5重量份，倒入搅拌机内，加入预糊化后的液体，高速搅拌机混拌 50 秒后，即可得到均匀且不发粘的物料139.5 重量份；

（3）定量分切

根据产品规格所需的物料重量，由自动供料分切机，标准分切出球状物料31重量份，正负0.5重量份，置於料盘；

（4）供料模腔

球状物料由自动手臂吸盘吸提，放置在合模机上的成型模腔中，进行热压成型；

（5）热压成型及消毒杀菌

模腔温度：上模210度，下模230度; 模腔压力保压0.5mpa；自动手臂吸盘吸提分切好的球状物料，放置在成品模腔，上模压下，合模时间14秒；在此高温高压下，形成热压粘连的可塑性成品；（注：成品由模腔高温高压下成型，已完成一次消毒杀菌工序）。

（6）吸提产品（自动脱模）

上模升起，自动手臂自动吸盘随即伸入吸提下模腔吸提成型的成品，移出放至输送带上，输送进入下道工序；自动手臂复位，再吸提物料送入模腔，上模压下14秒，上模升起，自动手臂吸盘随即伸入，吸提产品，移出放至流水输送带上，进入下道工序；）如此反复自动操作，吸提物料成型成品于输送带上，再由表面威化机自动手臂吸盘，吸提成品送入表面威化机内进行威化处理。

（7）表面威化处理

A、威化处理液的制作

提前十个小时以70度的热水，50重量份，加入糯米粉3重量份、署粉2重量份、食用明胶3重量份、食用明矾0.5重量份、植物油0.75质量/份，进行预糊化搅煮制作30分钟，制作完成后，让处理液在存储罐内保持温度35°C，

B、威化处理过程

自动手臂吸盘吸提输送带上的成品，送入处理机内，慢速转动成品，由立体雾化装置无死角喷涂5秒，雾化装置停后，自动手臂进位，将处理后的成品吸提放至烘干输送带上，进行下一道工序，烘干处理；

（8）烘干处理及二次消毒杀菌

成品由自动热风循环带式烘干机进行烘干处理；时间及温度的调节数据一般设定为：温度为130°C，输送带速度每10秒40㎝/秒，过程/时间为：180秒/过程；

（9）真空包装

成品烘干冷却检测后，进入无菌真空包装，输送仓储;

制作实例2 ：以直径25㎝盘子为例，

提前十个小时以60度的热水，60重量份，加入食用明胶5重量份、糯米粉4重量份、可食用防腐剂1.5重量份，进行预糊化制作；

用玉米淀粉40重量份，麦子淀粉15重量份，防裂料麦麸皮 8重量份，玉米麸皮6重量份，贝类粉4重量份，加入高速搅拌机混拌 55 秒后，即可得到均匀且不发粘的物料145重量份；

（3）定量分切

根据产品规格所需的物料重量，由自动供料分切机，标准分切出球状物料22重量份，正负0.5重量份，置於料盘；

（4）供料模腔

（5）热压成型及消毒杀菌

模腔温度：上模195度，下模210度; 模腔压力保压0.5mpa；自动手臂吸盘吸提分切好的球状物料，放置在成品模腔，上模压下，合模时间10秒；在此高温高压下，形成热压粘连的可塑性成品；（注：成品由模腔高温高压下成型，已完成一次消毒杀菌工序）。

（6）吸提产品（自动脱模）

上模升起，自动手臂自动吸盘随即伸入吸提下模腔吸提成型的成品，移出放至输送带上，输送进入下道工序；自动手臂复位，再吸提物料送入模腔，上模压下10秒，上模升起，自动手臂吸盘随即伸入，吸提产品，移出放至流水输送带上，进入下道工序；如此反复自动操作，吸提物料成型成品于输送带上，再由表面威化机自动手臂吸盘，吸提成品送入表面威化机内进行威化处理。

（7）表面威化处理

A、威化处理液的制作

提前十个小时以60度的热水，45重量份，加入糯米粉2重量份、署粉2重量份、食用明胶4重量份、食用明矾0.6重量份、植物油0.6质量/份，进行预糊化搅煮制作30分钟，制作完成后，让处理液在存储罐内保持温度30°C，

B、威化处理过程

自动手臂吸盘吸提输送带上的成品，送入处理机内，慢速转动成品，由立体雾化装置无死角喷涂6秒，雾化装置停后，自动手臂进位，将处理后的成品吸提放至烘干输送带上，进行下一道工序，烘干处理；

（8）烘干处理及二次消毒杀菌

成品由自动热风循环带式烘干机进行烘干处理；时间及温度的调节数据一般设定为：温度为120°C ，输送带速度每10秒50㎝，过程/时间为：160秒/过程；

（9）真空包装

成品烘干冷却检测后，进入无菌真空包装，输送仓储。

Claims

1.可方便降解的一次性环保餐具的制作方法，其特征在于，本发明采用含淀粉天然的谷物玉米、麦子、糯米，先加工取出淀粉为原料，再配上增强料食用明胶，抗裂料谷物麸皮，贝类粉等材料；以多组分配型配方工艺，进行搅拌混合，由模具热压而成的可塑性强度的一次性餐具系列产品；

一、塑性淀粉环保餐具的配方为：

（1）淀粉材料：

A、玉米淀粉： A、40—60重量份，

B、麦子淀粉： B、10—15重量份，

（2）增强料：

A、食用明胶3—6重量份，

B、糯米粉3—6重量份，

3）防裂料：

A、麦麸皮 15—30重量份，

B、玉米麸皮10—20重量份，

C、竹木粉末：

当生产过程发现玉米、麸皮粗纤维含量不足--引起所制餐具出现裂缝，可以加入竹木粉末1—6重量份，

4）稳定及调节物料材料：

A、贝类粉5--10重量份

B、可食用防腐剂1--3重量份

5）水：50—75重量份；

6）表面威化处理液的配方：

A、食用明胶3—8重量份

B、糯米粉2—8重量份

C、署粉2—8重量份

D、食用明矾0.3—2重量份

E、植物油0.5—2.5质量/份

F、水35—60重量份

二、生产操作过程：

（1）水预糊化（根据成品的不同重量、厚薄，形状调整原料配方的比例）；提前十个小时以50--75度的热水，50---75重量份，加入食用明胶3--6重量份、糯米粉3--6重量份、可食用防腐剂1--3重量份，进行预糊化制作，约得到糊化液57—90重量份；

（2）物料搅拌（根据成品的重量、厚薄，调整原料配方的比例），

用玉米淀粉40—60重量份，麦子淀粉10—15重量份，防裂料麦麸皮 15—30重量份，玉米麸皮10—20重量份，贝类粉5--10重量份，倒入搅拌机内，加入预糊化后的液体57—90重量份，高速搅拌机混拌 40---70 秒后，即可得到均匀且不发粘的物料 137重量份---225重量份；

（3）物料定量分切

（4）供料模腔

（5）热压成型及消毒杀菌

模腔摄氏温度：上模190--210度，下模200--235度; 模腔压力保压0.5mpa—0.75 mpa；自动手臂吸盘吸提分切好的球状物料，放置在成品模腔，上模压下，合模时间9--23秒；在此高温高压下，形成热压粘连的可塑性成品；（注：成品由模腔高温高压下成型，已完成一次消毒杀菌工序）；

（6）吸提产品

上模升起，自动手臂自动吸盘随即伸入吸提下模腔成型的成品，移出、放至流水输送带上，进入下道工序；自动手臂复位，再吸提物料送入模腔，合模时间9--23秒，上模升起，自动手臂吸盘随即伸入，吸提产品，移出放至流水输送带上，进入下道工序；如此反复自动操作，吸提物料成型成品于输送带上，输送至表面威化处理机位置，再由表面处理机自动手臂吸盘吸提成品，送入表面威化机内进行处理；

（7）表面威化处理

A、威化处理液的制作

提前3-5个小时以55--80度的热水35---60重量份，加入糯米粉3—8重量份、署粉2—8重量份、食用明胶3—8重量份、食用明矾0.3—2重量份、植物油0.5—2.5重量份，进行预糊化制作，制作完成后，让处理液在存储罐内保持温度30-45°C；

B、威化处理过程

（8）烘干处理及二次消毒杀菌

（9）真空包装

成品烘干冷却至常温并检测后，进入无菌真空包装机，进行真空包装，输送仓储。