基于TRIZ的馬鈴薯全粉制品包裝方式研究

摘要：以馬鈴薯全粉制品（馬鈴薯全粉饅頭、月餅、蛋糕等）包裝為系統，應用TRIZ理論，尋找幾種可以用于制品包裝的膜。傳統的延長食品保質期的做法是在食品中添加抑菌劑，存在食品安全隱患。如果將抑菌劑添加到包裝材料中，用抑菌膜包裝食品后，通過擴散作用，僅少量的抑菌劑與食品表面接觸或釋放到食品中，不僅能有效抑制目標微生物，而且可減少食品中防腐劑的添加量。

關鍵詞：TRIZ;創新創業教育;包裝方式

現有馬鈴薯全粉制品包裝形式主要是抽真空和氣調包裝[1]。抽真空包裝易導致制品變形，影響美觀度和食欲;氣調包裝工藝復雜，尤其除氧劑會導致食品安全隱患，再加世界各國對塑料包裝廢棄物污染的重視，因此，應該開發一種可以用于馬鈴薯全粉制品包裝的可食性抑菌膜。

一、技術參數

本項目所述的系統是馬鈴薯全粉制品包裝。該包裝包括：塑料薄膜、塑托、抑菌劑、抗氧化劑等。通過應用TRIZ工具分析，得出可食性抑菌膜包裝馬鈴薯全粉制品，將抑菌劑添加到包裝材料中，用抑菌膜包裝食品后，通過擴散作用，僅有少量的抑菌劑與食品表面接觸或者釋放到食品中，不僅能有效抑制目標微生物，而且可以減少食品中防腐劑的添加量。可見，將可食性抑菌膜用于制品包裝，不僅可以達到普通可食性包裝膜的功效，還可有效的控制制品腐敗，最重要的是可以減少抑菌劑的添加量，減少對環境的污染的同時也降低了食品安全隱患。

（二）存在主要問題

目前市場上的馬鈴薯全粉制品包裝主要是塑料薄膜包裝，一方面保質期短，需要在食品中添加抑菌劑;另一方面塑料包裝廢棄物容易污染環境。因此，為了解決上述問題，開發出一種可以用于馬鈴薯全粉制品包裝的可食性抑菌膜。

（三）目前解決方案

采用可食性抑菌膜包裝代替塑料包裝，可以可以減少抑菌劑的添加量，減少對環境的污染的同時也降低了食品安全隱患。

二、系統分析

（一）功能分析

技術系統：馬鈴薯全粉制品（馬鈴薯全粉饅頭、月餅、蛋糕等）包裝。

用途：用于馬鈴薯全粉制品包裝。

技術功能：包裝，抑菌，環保。

主要功能：用抑菌膜包裝食品后，通過擴散作用，少量的抑菌劑與食品表面接觸或者釋放到食品中，能有效抑制目標微生物，還可減少食品中防腐劑的添加量。同時還能減少對環境的污染。

（二）九屏分析

通過九屏分析，馬鈴薯全粉制品（馬鈴薯全粉饅頭、月餅、蛋糕等）包裝的子系統是塑料薄膜、塑托、抗氧化劑、防腐劑。超系統是消費者、馬鈴薯全粉制品包裝、包裝。未來的發展方向是多功能包裝、可食性抑菌膜包裝。

（三）因果分析（5個為什么）

1、為什么要改善馬鈴薯全粉制品現有包裝？現有馬鈴薯全粉制品包裝存在缺陷;

2、存在什么缺陷？現有馬鈴薯全粉制品包裝保質期短，易霉變，為了提高保質期只能添加抑菌劑，存在食品安全隱患，同時廢棄包裝污染環境;

3、如何改善？開發一種環保的，可以延長保質期的安全的包裝材料;

4、如何開發？將抑菌劑添加到包裝材料中，用抑菌膜包裝食品后，通過擴散作用，僅有少量的抑菌劑與食品表面接觸或者釋放到食品中，不僅能有效抑制目標微生物，而且可以減少食品中防腐劑的添加量。同時還能減少對環境的污染;

5、能替代現有包裝嗎？可以。

三、運用TRIZ工具解決問題

（一）、最終理想解

設計的最終目的是什么？一種可食性抑菌包裝膜;最終理想化結果？減少食品中抑菌劑的添加，減少對環境的污染;達到理想解的障礙是什么？包裝膜不能夠實現自動化包裝;出現這種障礙的結果是什么？工人在包裝時不能實現自動化;不出現這種障礙的條件是什么？可食性抑菌膜有足夠的機械性能，熱封性能，可以實現自動化規模包裝。創造這些條件所用的資源是什么？膜性能改良、機械設計、電能、智能系統。

（二）、技術矛盾、物理矛盾

現實生活中我們遇到這樣的麻煩，從超市買回馬鈴薯全粉制品（馬鈴薯全粉饅頭、月餅、蛋糕等）時，保質期太短，存放時間久了就會霉變，如果想保質期長，只能在制品中添加抑菌劑，存在安全隱患。所以我們一邊希望可以保質期長點，同時又希望抑菌劑添加的少點。這樣就形成了現在的矛盾：

矛盾一：延長制品保存時間與降低食用安全性之間的矛盾。用39個通用技術參數中的兩個就可以表示成：需要改善的特性（時間損失）與系統惡化的特性（可靠性）之間的矛盾。

查詢到的發明原理有：10預先作用原理，30柔性殼體或薄膜原理，4增加不對稱性原理。

矛盾二：改善食品的安全性與惡化保存時間之間的矛盾，用39個通用技術參數中的兩個就可以表示為：需要改善的特性（安全性）與系統惡化的特性（靜止物體的作用時間）之間的矛盾。

查詢到的發明原理有：34拋棄或再生原理，27廉價替代品原理，6多用性原理，40復合材料原理。

矛盾三：改善食品的保質期（靜止物體的作用時間）與惡化環保性（物體產生的有害因素）之間的矛盾，查詢到的發明原理有：22變害為利原理，15動態特性原理，33均質性原理，28機械系統替代原理。

經過分析后得出，可以將抑菌劑添加到包裝材料中，用抑菌膜包裝食品后，通過擴散作用，僅有少量的抑菌劑與食品表面接觸或者釋放到食品中，不僅能有效抑制目標微生物，而且可以減少食品中防腐劑的添加量。同時可以減少對環境的污染。

四、最終確定方案：可食性抑菌膜包裝

使用可食性抑菌膜包裝了，可以將抑菌劑添加到包裝材料中，用抑菌膜包裝食品后，通過擴散作用，僅有少量的抑菌劑與食品表面接觸或者釋放到食品中，不僅能有效抑制目標微生物，而且可以減少食品中防腐劑的添加量。同時可以減少對環境的污染。

參考文獻

[1] 郝元元.可食性抑菌膜的研制與開發[D].呼和浩特 內蒙古農業大學 2013.

作者簡介：郝元元，女，1987年2月生，講師，主要研究方向食品加工，食品包裝，創新創業教育。

（烏蘭察布職業學院?內蒙古?烏蘭察布?012000）