基于TRIZ的马铃薯全粉制品包装方式研究

摘要：以马铃薯全粉制品（马铃薯全粉馒头、月饼、蛋糕等）包装为系统，应用TRIZ理论，寻找几种可以用于制品包装的膜。传统的延长食品保质期的做法是在食品中添加抑菌剂，存在食品安全隐患。如果将抑菌剂添加到包装材料中，用抑菌膜包装食品后，通过扩散作用，仅少量的抑菌剂与食品表面接触或释放到食品中，不仅能有效抑制目标微生物，而且可减少食品中防腐剂的添加量。

关键词：TRIZ;创新创业教育;包装方式

现有马铃薯全粉制品包装形式主要是抽真空和气调包装[1]。抽真空包装易导致制品变形，影响美观度和食欲;气调包装工艺复杂，尤其除氧剂会导致食品安全隐患，再加世界各国对塑料包装废弃物污染的重视，因此，应该开发一种可以用于马铃薯全粉制品包装的可食性抑菌膜。

一、技术参数

本项目所述的系统是马铃薯全粉制品包装。该包装包括：塑料薄膜、塑托、抑菌剂、抗氧化剂等。通过应用TRIZ工具分析，得出可食性抑菌膜包装马铃薯全粉制品，将抑菌剂添加到包装材料中，用抑菌膜包装食品后，通过扩散作用，仅有少量的抑菌剂与食品表面接触或者释放到食品中，不仅能有效抑制目标微生物，而且可以减少食品中防腐剂的添加量。可见，将可食性抑菌膜用于制品包装，不仅可以达到普通可食性包装膜的功效，还可有效的控制制品腐败，最重要的是可以减少抑菌剂的添加量，减少对环境的污染的同时也降低了食品安全隐患。

（二）存在主要问题

目前市场上的马铃薯全粉制品包装主要是塑料薄膜包装，一方面保质期短，需要在食品中添加抑菌剂;另一方面塑料包装废弃物容易污染环境。因此，为了解决上述问题，开发出一种可以用于马铃薯全粉制品包装的可食性抑菌膜。

（三）目前解决方案

采用可食性抑菌膜包装代替塑料包装，可以可以减少抑菌剂的添加量，减少对环境的污染的同时也降低了食品安全隐患。

二、系统分析

（一）功能分析

技术系统：马铃薯全粉制品（马铃薯全粉馒头、月饼、蛋糕等）包装。

用途：用于马铃薯全粉制品包装。

技术功能：包装，抑菌，环保。

主要功能：用抑菌膜包装食品后，通过扩散作用，少量的抑菌剂与食品表面接触或者释放到食品中，能有效抑制目标微生物，还可减少食品中防腐剂的添加量。同时还能减少对环境的污染。

（二）九屏分析

通过九屏分析，马铃薯全粉制品（马铃薯全粉馒头、月饼、蛋糕等）包装的子系统是塑料薄膜、塑托、抗氧化剂、防腐剂。超系统是消费者、马铃薯全粉制品包装、包装。未来的发展方向是多功能包装、可食性抑菌膜包装。

（三）因果分析（5个为什么）

1、为什么要改善马铃薯全粉制品现有包装？现有马铃薯全粉制品包装存在缺陷;

2、存在什么缺陷？现有马铃薯全粉制品包装保质期短，易霉变，为了提高保质期只能添加抑菌剂，存在食品安全隐患，同时废弃包装污染环境;

3、如何改善？开发一种环保的，可以延长保质期的安全的包装材料;

4、如何开发？将抑菌剂添加到包装材料中，用抑菌膜包装食品后，通过扩散作用，仅有少量的抑菌剂与食品表面接触或者释放到食品中，不仅能有效抑制目标微生物，而且可以减少食品中防腐剂的添加量。同时还能减少对环境的污染;

5、能替代现有包装吗？可以。

三、运用TRIZ工具解决问题

（一）、最终理想解

设计的最终目的是什么？一种可食性抑菌包装膜;最终理想化结果？减少食品中抑菌剂的添加，减少对环境的污染;达到理想解的障碍是什么？包装膜不能够实现自动化包装;出现这种障碍的结果是什么？工人在包装时不能实现自动化;不出现这种障碍的条件是什么？可食性抑菌膜有足够的机械性能，热封性能，可以实现自动化规模包装。创造这些条件所用的资源是什么？膜性能改良、机械设计、电能、智能系统。

（二）、技术矛盾、物理矛盾

现实生活中我们遇到这样的麻烦，从超市买回马铃薯全粉制品（马铃薯全粉馒头、月饼、蛋糕等）时，保质期太短，存放时间久了就会霉变，如果想保质期长，只能在制品中添加抑菌剂，存在安全隐患。所以我们一边希望可以保质期长点，同时又希望抑菌剂添加的少点。这样就形成了现在的矛盾：

矛盾一：延长制品保存时间与降低食用安全性之间的矛盾。用39个通用技术参数中的两个就可以表示成：需要改善的特性（时间损失）与系统恶化的特性（可靠性）之间的矛盾。

查询到的发明原理有：10预先作用原理，30柔性壳体或薄膜原理，4增加不对称性原理。

矛盾二：改善食品的安全性与恶化保存时间之间的矛盾，用39个通用技术参数中的两个就可以表示为：需要改善的特性（安全性）与系统恶化的特性（静止物体的作用时间）之间的矛盾。

查询到的发明原理有：34抛弃或再生原理，27廉价替代品原理，6多用性原理，40复合材料原理。

矛盾三：改善食品的保质期（静止物体的作用时间）与恶化环保性（物体产生的有害因素）之间的矛盾，查询到的发明原理有：22变害为利原理，15动态特性原理，33均质性原理，28机械系统替代原理。

经过分析后得出，可以将抑菌剂添加到包装材料中，用抑菌膜包装食品后，通过扩散作用，仅有少量的抑菌剂与食品表面接触或者释放到食品中，不仅能有效抑制目标微生物，而且可以减少食品中防腐剂的添加量。同时可以减少对环境的污染。

四、最终确定方案：可食性抑菌膜包装

使用可食性抑菌膜包装了，可以将抑菌剂添加到包装材料中，用抑菌膜包装食品后，通過扩散作用，仅有少量的抑菌剂与食品表面接触或者释放到食品中，不仅能有效抑制目标微生物，而且可以减少食品中防腐剂的添加量。同时可以减少对环境的污染。

参考文献

[1] 郝元元.可食性抑菌膜的研制与开发[D].呼和浩特 内蒙古农业大学 2013.

作者简介：郝元元，女，1987年2月生，讲师，主要研究方向食品加工，食品包装，创新创业教育。

（乌兰察布职业学院 内蒙古 乌兰察布 012000）