Пищевая биоразлагаемая одноразовая посуда-упаковка

Авторы патента:

C08J5/18 - изготовление пленок или листов

A47G19/03 - для разового использования, например бумажные

Владельцы патента RU 2766889:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет, ФГБОУ ВО «АГТУ» (RU)

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть применено при изготовлении пищевой одноразовой посуды-упаковки, полностью разлагающейся в естественных условиях. Пищевая одноразовая посуда-упаковка состоит из воды, основного структурообразователя и пластификатора. В качестве основного структурообразователя используется крахмал, растворенный в лимонной кислоте, ихтиожелатин, полученный из некондиционного рыбного сырья, и макулатурная масса в виде пульпы влажностью 10-15%. В качестве пластификатора используется глицерин. Подобраны количественные соотношения исходных компонентов для получения одноразовой посуды-упаковки. Использование изобретения позволит получить одноразовую посуду-упаковку для пищевых продуктов. 2 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевой одноразовой посуде-упаковке, полностью разлагающейся в естественных условиях, не нанося вреда окружающей среде, обладает устойчивостью к повреждению и размягчению и преимущественно предназначена для упаковки, хранения и потребления мучных и кондитерских изделий, а так же переноски и транспортированию овощей и фруктов.

Известен патент - саморазлагающаяся одноразовая посуда и способ ее производства. Данный способ получения одноразовой посуды включает тонкое измельчение и перемешивание остатков урожая, кукурузной муки, коры шелковицы бумажной, мха, смеси муки из зерна зерновых культур при установленным масс. % соотношении компонентов. Формование смеси в изделия заданной формы и размера осуществляется при температуре 140-150°С, с использованием 500-тонного гидравлического пресса (патент RU №2309652, 2007). Недостатком данного способа является трудоемкость технологического процесса изготовления изделия, подбор сырьевых компонентов, трудность поддержания связующей способности при соотношении компонентов, незначительные отклонения от установленных требований отрицательно сказываются на деформационно-механических показателях, повышается срок биоразложения.

Известен патент - биоразлагаемый стакан или упаковка на бумажной основе и способ производства (патент RU №2363586, 2005). Изобретение относится к технологии получения биоразлагаемых слоистых материалов на бумажной основе, в частности, к контейнерам для жидких или твердых, горячих или охлажденных пищевых продуктов. Биоразлагаемый слоистый материал содержит бумажную основу, имеющую первый и второй слои полиэфиров, нанесенные, по меньшей мере, на одну поверхность основы. Промежуточные слои полимеров между поверхностью основы и сополиэфирами, нанесенными на поверхность основы, фактически отсутствуют. Сополиэфиры обоих слоев являются неидентичными продуктами сополимеризации бензол-1,4-дикарбоновой кислоты с алифатическим двухатомным спиртом и, по меньшей мере, одним реагентом, выбранным из группы, включающей алифатическую дикарбоновую кислоту, циклический двухатомный спирт, ароматический двухатомный спирт. Недостатком данного изобретения является содержание полимеров и полиэфиров, а так же слоистая структура.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является съедобная посуда (Патент RU 2710151, 2019). Съедобная посуда, включающая основу -воду, пластификатор - глицерин, структурообразователь, отличающаяся тем, что дополнительно содержит лимонную кислоту, а в качестве структурообразователя - пшеничный крахмал и пшеничные отруби при следующем соотношении компонентов, мас. %: вода 57,1 глицерин 8,4 пшеничный крахмал 17,1 пшеничные отруби 17,1 лимонная кислота 0,3. Недостатком предлагаемой съедобной посуды является нестабильность формы.

Технический результат - улучшение пищевой одноразовой посуды-упаковки с устойчивостью к повреждению и размягчению с высокой бактериостатической активностью.

Он достигается тем, что известная съедобная посуда, включающая основу, структурообразователь, пластификатор, дополнительно содержит структурообразователь - ихтиожелатин, макулатурную массу, крахмал, растворенный в лимонной кислоте, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:

Вода	35
Глицерин	2,5
Ихтиожелатин	11
Крахмал	11
Лимонная кислота	0,5
Макулатурная масса (пульпа)	40

Отличительной особенностью изобретения является то, что при изготовлении пищевой одноразовой посуды-упаковки, полностью разлагающейся в естественных условиях, в качестве основного структурообразователя используется крахмал, растворенный в лимонной кислоте и ихтиожелатин, полученный из некондиционного рыбного сырья, дешевых отходов рыбной промышленности, что уменьшает растворимость упаковки, а также макулатурная масса (пульпа) с влажностью 10-15% для формоустойчивости и устойчивости к повреждению.

В качестве пластификатора используется глицерин - пищевая добавка (Е422). Такой выбор обусловлен широким применением его в качестве пластификатора для посуды и пленок, предназначенных для упаковки пищевых продуктов, доступностью и невысокой стоимостью. Молекулы пластификатора предназначены для уменьшения сил притяжения между молекулами белка при низких значениях влажности и для увеличения гибкости упаковки. Важно отметить, что остаточное содержание влаги в посуде-упаковке также выступает в качестве пластификатора. При изготовлении посуды-упаковки используют небольшое количество глицерина, что дает хороший результат влагостойкости, а когда используется большое количество пластификатора, то влагобарьерные и прочностные свойства посуды ухудшаются.

Макулатурной массой (пульпой) можно регулировать толщину посуды - упаковки, ее жесткость. Внесение пульпы повышает формоустойчивость, позволяет разнообразить форму упаковки.

Лимонная кислота является катализатором гидролиза крахмала. Подбором типа катализаторов и сырья, концентрации катализатора, температуры и продолжительности процесса можно менять глубину протекания реакций и крахмал расщепляется до декстринов, которые можно расщепить до мальтозы, которая тоже расщепляется до D-глюкозы; сахарозу расщепляют до инвертного сахара (равных частей глюкозы и фруктозы). При внесении лимонной кислоты в массу с крахмалом уменьшается время набухания, что приводит к сокращению времени приготовления раствора.

Крахмал - это смесь полисахаридов (амилозы и амилопектина), мономером которого является альфа-глюкоза. Крахмал синтезируется разными частями растений в хлоропластах и колеблется в разном соотношении. К источникам крахмала относится картофель - 24%, рис - 75%, кукуруза - 70%, пшеница - 64% крахмала. Крахмал является одним из самых распространенных полисахаридов применяемого в качестве стабилизатора из загустителя в пищевом производстве. Крахмал имеет высокую степень набухания и низкую температуру желатинизации. Для производства данной посуды-упаковки необходимым крахмал, так как он не растворяется в холодной воде, в горячей воде сначала полностью растворяется амилоза, а амилопектин не растворяется, а разбухает, образуя вязкий коллоидный раствор - крахмальный клейстер, связывая все компоненты массы.

В качестве структурообразователя используется ихтиожелатин, полученный из рыбьей чешуи и кожи, дешевого отхода рыбоперерабатывающей промышленности. Использование ихтиожелатина позволяет повысить биологическую ценность, он обладает гипоаллергенностью, а также имеет высокую бактериостатическую активность, что увеличивает срок хранения продукта (патент RU №2063411, 1996).

Предлагаемая посуда-упаковка не вступает во взаимодействие с продуктом. При погружении в воду при комнатной температуре посуда-упаковка растворяется в течении 2-3 часов, при температуре 90-95°С растворяется за 30-35 минут.

Предлагаемая посуда-упаковка имеет высокую биодеградируемость, то есть в течение 14-20 дней разлагается в компосте, под воздействием природных осадков посуда-упаковка разлагается за несколько часов, не нанося вред окружающей среде. Посуда-упаковка в течение года не разрушается и не разлагается под действием холода и света. Срок службы посуды-упаковки для продуктов составляет до 240 суток и зависит от свойств продукта, условий хранения.

Предлагаемую одноразовую биоразлагаемую посуду-упаковку получают следующим образом: к расчетному количеству крахмала (11 мас. %), при постоянном перемешивании, лимонную кислоту (0,5 мас. %), добавляют воду (35 мас. %), ихтиожелатин (11 мас. %) и глицерин (2,5 мас. %). Полученный раствор для набухания перемещают на водяную баню, нагретую до постоянной температуры 90-95°С, и при перемешивании выдерживают до образования вязкой массы. Далее в приготовленный раствор вносят подготовленную макулатурную массу (пульпу) (40 мас. %). Далее формовали одноразовую посуду или боксы путем нанесения биоразлагаемой массы на заготовленную форму. Форма предварительно обезжиривается и устанавливается вертикально. Сушка посуды-упаковки осуществляется до отверждения посуды в помещении при комнатной температуре в сушильном шкафу при температуре 40-45°С, с естественной или принудительной конвекцией (скорость движения воздуха около 12 м/с), в течение 3-4 часов до конечной влажности 6-8%).

В результате получается пищевая одноразовая посуда-упаковка, которая полностью разлагается в естественных условиях, не нанося вреда окружающей среде, обладает улучшенными техническими характеристиками: устойчивостью к повреждению и размягчению, стойкости к растворению в холодной воде, может использоваться для упаковки, хранения и потребления мучных и кондитерских изделий, а так же переноски и транспортированию овощей и фруктов.

Пример 1. Композиция готовилась следующим образом: Крахмал в количестве 12% (от общей массы композиции), заливают до 34,2% (от общей массы композиции) водой с добавлением лимонной кислоты 0,3%) (от общей массы композиции) и при постоянном перемешивании добавляют ихтиожелатин - 20% (от общей массы композиции), глицерин - 3,5%) (от общей массы композиции). Далее при интенсивном непрерывном перемешивании полученный раствор для набухания перемещают на водяную баню, нагретую до постоянной температуры 90-95°С, и при перемешивании в течении 15 минут выдерживают до образования вязкой массы. Сразу после снятия композиции с водяной бани вносят макулатурную массу - 30%, гомогенизируют и формуют одноразовую посуду-упаковку путем нанесения биоразлагаемой массы на заготовленные формы, такие как стаканы, тарелки, боксы. Затем отправляют в сушильный шкаф при температуре 40-45°С на 3-4 часа. Посуда-упаковка, такая как тарелки, стаканы, боксы, изготовленная данным способом имеет хорошую формоустойчивость, но не стабильна и пластична.

Пример 2. Композиция готовилась следующим образом, крахмал в количестве 11% (от общей массы композиции), заливают до 35% (от общей массы композиции) водой с добавлением лимонной кислоты 0,5% (от общей массы композиции) и при постоянном перемешивании добавляют ихтиожелатин - 11%) (от общей массы композиции) и глицерин - 2,5% (от общей массы композиции). Далее при интенсивном непрерывном перемешивании полученный раствор для набухания перемещают на водяную баню, нагретую до постоянной температуры 90-95°С, и при перемешивании в течении 15 минут выдерживают до образования вязкой массы. Сразу после снятия композиции с водяной бани вносят макулатурную массу в количестве 40% (от общей массы композиции), гомогенизируют и формуют одноразовую посуду путем нанесения биоразлагаемой массы на заготовленную форму для овощей и фруктов. Затем отправляют в сушильный шкаф при температуре 40-45°С на 3-4 часа. Данным способом изготавливается посуда-упаковка с высокой формоустойчивостью.

Таким образом, предложенная композиция экологически и экономически обоснована, обладает вязкопластическими свойствами, пригодными для изготовления биоразлагаемой одноразовой посуды-упаковки. Также в композиции отсутствуют синтетические компоненты, что делает ее полностью биоразлагаемой в условиях окружающей среды под воздействием природных факторов.

Положительный эффект - предлагаемая одноразовая посуда-упаковка обладает высокой бактериостатической активностью и улучшенными техническими характеристиками, устойчивостью к повреждению и размягчению, расширяет ассортимент пищевых одноразовых упаковок и посуды.

Пищевая биоразлагаемая одноразовая посуда-упаковка, характеризующаяся тем, что она состоит из воды, основного структурообразователя и пластификатора, причем в качестве основного структурообразователя используется крахмал, растворенный в лимонной кислоте, ихтиожелатин, полученный из некондиционного рыбного сырья, и макулатурная масса в виде пульпы влажностью 10-15%, а в качестве пластификатора – глицерин, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:

Вода	35
Глицерин	2,5
Ихтиожелатин	11
Крахмал	11
Лимонная кислота	0,5
Макулатурная масса в виде пульпы	40

Настоящее изобретение относится к способу получения биополимерных пленок, предусматривающему приготовление реакционной смеси в виде водного раствора водорастворимого полисахарида или его производного, карбоксиалкилполисахарида и/или гидроксиалкилполисахарида, представленного водорастворимым производным целлюлозы, выбранным из группы, включающей гидрокеиэтилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксибутилцеллюлозу, метилгидроксиэтилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу, метилгидроксипропилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу или комбинацию указанных соединений, и поликарбоновой кислоты с двумя и более карбоксильными группами СООН в качестве сшивающего агента, перемешивание приготовленного раствора до полной гомогенности, удаление из него воды с получением обезвоженного композита в виде пленки, которую подвергают термообработке при температуре от 40 до 150°С, обеспечивающей условия формирования поперечных сшивок макромолекул полисахарида или его производного поликарбоновой кислотой, отличающемуся тем, что готовят водный раствор, содержащий 1,0-5,0 масс.

Полиэтилены и сополимеры этилена для экструзионно-раздувной пленки // 2765179

Изобретение относится к полиэтилену для изготовления экструзионно-раздувных плёнок, где полиэтилен содержит сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена, сополимер этилена/1-октена или их комбинацию, имеющий Mw в диапазоне от 70000 до 200000 г/моль, соотношение Mz/Mw в диапазоне от 1,8 до 20, параметр ИШ (интегральная ширина) в диапазоне от 0,92 до 1,05, и где полиэтилен имеет пиковую температуру АTREF в диапазоне от около 68 до около 78°C и КЯ-а параметр (ширина а в модели Карро-Яшида) в диапазоне от 0,2 до 0,3.

Эластичная формованная обшивка // 2764174

Изобретение относится к эластичной формованной обшивке в качестве части композитной структуры для покрытия подушки безопасности и к способу ее получения, к ламинату, содержащему жесткий носитель, и к композиции для производства такой обшивки с применением формования заливкой. Обшивка включает по меньшей мере один лист пластифицированного термопластичного винилового полимерного материала, содержащего частицы диспергированного в нем агента, способствующего разрыву, при этом частицы агента, способствующего разрыву, имеют температуру плавления выше температуры плавления винилового полимерного материала.

Жидкий модификатор в качестве системы-носителя для cfa во вспененных полистиролах // 2762229

Изобретение относится к жидкому составу, в частности для вспенивания термопластичного полистирола (PS), который используется для производства экструзионных плёнок и листов для улучшения механических свойств вспененной плёнки. Жидкий состав для вспенивания термопластичного полистирола включают 25-90% мас.

Усиленная пленка на основе термопластичного полиолефинового эластомера // 2761017

Изобретение относится к пленке на основе термопластичного полиолефинового эластомера, а также к изделию, включающему данную пленку. Пленка по изобретению содержит термопластичную полиолефиновую эластомерную матрицу, представляющую собой непрерывную фазу, и добавку-нановключение, диспергированную в непрерывной фазе в виде дискретных доменов, имеющих средний размер поперечного сечения в диапазоне от 1 до 1000 нанометров перед растягиванием.

Композиция на основе c2c3 статистического сополимера // 2760841

Группа изобретений включает композицию на основе С2С3 статистического сополимера для применения при изготовлении пленки, способ получения данной композиции, применение данной композиции, стерилизуемую или стерилизованную пленку и гибкую упаковочную систему. Данная композиция включает: (A) от 70,0 до 99,9 мас.% С2С3 статистического сополимера, (B) от 0,0 до 30,0 мас.% этилен-α-олефинового пластомера с плотностью от 860 до 900 кг/м3 и ПТР2 при 190°С/2,16 кг, измеренным в соответствии с ISO 1133, от 0,5 до 50,0 г/10 мин и (C) одну или более добавок в общем количестве от 0,1 до 5,0 мас.%, в расчете на композицию.

Водорастворимая пленка, пакеты из пленки и способы их получения и применения // 2760028

Изобретение относится к области полимерных материалов для упаковки и касается водорастворимой пленки, пакетов из пленки и способа их получения. Пленка содержит смесь по меньшей мере двух различных полимеров поливинилового спирта (PVOH), которая содержит: от 10 до 50% по массе смеси по меньшей мере двух различных полимеров поливинилового спирта первого полимера поливинилового спирта, содержащего по меньшей мере два мономера, причем первый мономер содержит мономерное звено, полученное из малеиновой кислоты, второй мономер содержит мономерное звено винилового спирта, количество мономерного звена, полученного из малеиновой кислоты, составляет от 3 до 6 мол.

Мультимодальная полиэтиленовая композиция и включающая ее пленка // 2759997

Группа изобретений относится к мультимодальной полиэтиленовой композиции для формования, а также к пленке, содержащей композицию для формования. Композиция включает: (А) от 40 до 62% по массе полиэтилена с низкой молекулярной массой, причем полиэтилен с низкой молекулярной массой имеет средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от 20000 до 90000 г/моль, и имеет значение MI2 от 500 до 1000 г/10 минут согласно стандарту ASTM D 1238; (В) от 8 до 20% по массе полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой, имеющего средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от более 1000000 до 5000000 г/моль; и (С) от 30 до 50% по массе полиэтилена с высокой молекулярной массой, имеющего средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от более 150000 до 1000000 г/моль.

Композиция полипропилена // 2758954

Изобретение может быть использовано для изготовления пленок и упаковочных систем. Композиция полипропилена для изготовления изделий содержит терполимер пропилена и α-нуклеирующий агент.

Мультимодальная полиэтиленовая пленка // 2757914

Изобретение относится к мультимодальной полиэтиленовой композиции для формования, в частности для пленок или геомембран. Композиция включает: (А) от 40 до 65% по массе полиэтилена с низкой молекулярной массой, имеющего средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от 20000 до 90000 г/моль, причем полиэтилен с низкой молекулярной массой имеет значение MI2 от 500 до 1000 г/10 мин согласно стандарту ASTM D 1238, (В) от 5 до 17% по массе полиэтилена со сверхвысокой молекулярной массой, имеющего средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от более 1000000 до 5000000 г/моль, и (С) от 30 до 50% по массе полиэтилена с высокой молекулярной массой, имеющего средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от более 150000 до 1000000 г/моль.

Способ изготовления биоразлагаемой одноразовой посуды // 2728206

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к способу изготовления одноразовой посуды, полностью разлагающейся в условиях окружающей среды. Способ характеризуется тем, что за в качестве биоразлагаемой массы используют зооглею чайного гриба, выращиваемую путем инкубации в аэробных условиях на питательной среде при комнатной температуре.