海藻保鲜膜:来自海洋的天然“塑料”(2)
许加超带领的科研团队发明了授权专利可食性全生物降解海藻食品保鲜膜。这款保鲜膜同传统保鲜膜相比,最大的优点在于安全性高、无塑化剂、无致癌物,能在6—12个月内实现100%生物降解,对环境也不会造成污染。
基于对海洋生物多年的研究经验,许加超发现海带中的褐藻胶是制作保鲜膜的好原料。“褐藻胶是一种天然阴离子多糖,可与Ca^2+等发生反应生成变性凝胶褐藻酸钙。当大量Ca^2+存在时,其会与褐藻胶分子结合形成紧密的‘蛋盒’网状的变性凝胶结构,从而具有良好的成膜特性。”许加超介绍,但由于褐藻酸钙是一种强凝胶,形成的褐藻酸钙膜太脆,韧性比较差,不宜折叠和卷曲,限制了其实际使用,为此他们开发了双离子变性凝胶技术,该技术可以提高褐藻酸钙膜的柔韧性和机械性能。
许加超团队还推进研发了全生物降解海藻地膜。据统计,全国5.8亿亩覆膜土地正遭受“白色污染”的严重侵害,许加超团队将青岛海岸引发生态灾害的浒苔制备成全生物降解海藻地膜,可有效代替传统塑料地膜,化解“白色污染”难题。
除了保鲜膜、地膜,海藻还能被制成餐具。中国科学技术大学俞书宏院士团队从马尾藻工业废弃物中提取出一种食品级的马尾藻纤维素纳米纤维(SCNF)。SCNF经钙离子交联后形成SCNF水凝胶。该团队将SCNF水凝胶制备成高强度和高热稳定性的马尾藻纤维素基结构材料。该结构材料具有良好的可加工性能及食品安全性,可加工成不同形状的餐具。
大面积推广要迈过多道坎
海藻制成的塑料替代制品展现出非常广阔的市场前景。目前,全球已有多家公司在推广海藻制成的吸管、餐具、包装袋等塑料替代制品,且在持续扩大海藻生物材料的生产规模。
“我国保鲜膜市场有近200亿元,海藻保鲜膜推出后,会极大改变人们的生活。”王雷说,“海藻保鲜膜的开发对于海藻养殖和加工产业的发展能够起到强有力的刺激作用,可以创造巨大的经济价值,此外,还可解决塑料产品带来的‘白色污染’问题,有很好的生态、经济和社会效益。”
然而海藻保鲜膜想要大面积推广,依然面临许多亟待解决的问题。
和所有可降解材料一样,成本过高也是制约海藻保鲜膜发展的瓶颈之一。目前,传统的塑料保鲜膜仍旧占据主流市场,很大一部分原因是海藻保鲜膜的价格过高导致难以推广,人们在购买的时候,更倾向于价格较低的塑料保鲜膜。
“此外,海藻保鲜膜研发的难点还在于该类保鲜膜相对较厚,延展性和韧性还有待提高,需要继续加强科研投入;同时,海藻保鲜膜产业化所需的生产机械和生产线尚不健全,要解决这些难题,需要设备开发与基础研究同步进行,从而实现全产业链的共同发展。”许加超说。
目前,他们对海藻保鲜膜的研究在实验室阶段已取得突破性进展。尽管科技成果转化困难重重,许加超依然对海藻保鲜膜的市场化应用充满信心,他表示,这项技术推出后,会极大地造福和改变人们的社会生活,他希望联合企业以及各界力量尽快推动项目实现产业化。
(责编:杨曦、陈键)
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