基于“禁塑令”背景下環保型可食性代餐吸管的研究

張 軍，呂春喜，高 琪，劉怡君，蔣明媚

（青島農業大學海都學院 食品系，山東萊陽 265200）

2020年“禁塑令”頒布，禁用一次性塑料制品，而塑料制品在現代人快節奏生活中應用廣泛，如何尋找環保產品替代是亟需解決的問題，可降解生物材料能夠解決塑料污染問題，產業化擴張趨勢明顯[1]。以谷物為主要原料的代餐粉[2-3]，能夠產生飽腹感[4]。將代餐粉注入可食性吸管中空穴位置，同時采用封口設計，入水即化，代餐粉末溶解于水中，用可食性吸管攪拌后便可飲用，吸管在熱飲中可以持續保持3 h以上，飲完后吸管可以食用，棄之仍可以生物降解，解決了塑料制品環境污染的問題，同時為飲品界引入新型代餐產品。

1 吸管的研究現狀

1.1 塑料吸管的現狀分析

目前，塑料吸管廣泛使用在包裝飲料、餐飲業和家庭中，據統計，2019年我國塑料吸管年使用量約460億根，美國食用5億根[5]，英國為85億根。全球吸管需求量巨大，若回收不當會給生態環境造成嚴重危害。全球禁塑呼聲很高，其環境污染問題也逐漸被重視[6]。

1.2 紙質吸管的研究進展

加入造紙助劑后的紙質吸管強度和抗水性能不同程度增強，可回收、易降解。國內部分造紙廠對紙吸管有一定規模生產[7-8]。但是，紙吸管市場良莠不齊，有強度低、易軟化、不耐熱等問題，還需對紙吸管性能進行優化探究，以提高使用率。徐永建[9]以木漿為原料，制備耐熱型紙吸管紙。

1.3 可食性膜的研究進展

1.3.1 多糖類可食性膜的研究

朱昌玲[10]以淀粉為基材制備可食用膜，對其成膜工藝、配方等進行研究。張強[11]將多糖基材料應用于綠色包裝領域，介紹了多糖基可食用膜的概念與分類，系統闡述了多糖基可食用膜的代表及其成膜特性，并列舉了多糖基可食用膜在果蔬、肉制品及其他方面的應用。謝偉等人[12]以玉米淀粉為原料，通過添加適量的姜渣、甘油、羧甲基纖維素鈉，采用流延法制備姜渣-玉米淀粉膜。馬子丹等人[13]以抗性淀粉為基材，分析抗性淀粉吸管的優勢及其加工技術進展，為推進可食性材料產業的發展提供借鑒。

1.3.2 蛋白質類可食性膜的研究

艾丹等人[14]以碎米蛋白作為成膜基質，甘油作為增塑劑，使用超聲波物理改性法、亞硫酸鈉化學法和谷氨酰胺轉氨酶法對BRP進行改性并探討不同的改性手段對膜抗拉強度、斷裂伸長率、水蒸氣透過率、透明度和溶解度的影響。王芳等人[15]以自制豬皮膠原蛋白多肽和市售殼聚糖為原料制備可食用復合膜。

2 代餐粉的研究現狀

幸宏偉等人[16]以橘皮粉、燕麥粉、脫脂乳粉和木糖醇為原料調制得到的代餐粉理化性質較好。劉儉等人[17]以沙棘果粉、紅小豆粉、薏仁米粉為主要原料，調制成的沙棘營養代餐粉口感良好，適宜于工業化生產。

3 環保型可食性吸管的研究

3.1 研究內容

3.1.1 吸管原料淀粉選取

高直鏈玉米淀粉是食品膳食纖維的功能成分，將其廣泛應用于食品加工行業，不僅可以提高纖維含量，還可以提高食品品質，改善傳統膳食纖維的某些缺點，使消費者能夠在享受食品原有品質的前提下得到健康和營養。直鏈淀粉和支鏈淀粉有不同的膨化效果，食品加工中通常通過調節2種淀粉的比例獲得不同的膨化效果。直鏈淀粉較支鏈淀粉具有更強抗拉伸力，能夠增加產品的脆性和強力。直鏈淀粉含量高的面團成型性較好，可增強面團的干燥及切割性能；支鏈淀粉可在面團中形成網狀結構，而該網狀結構在面團膨化過程中可形成多孔組織，所以支鏈淀粉有助于增大膨化體積，增強食品的松脆性。直鏈淀粉則更適合代餐吸管的研究，該產品不透氧氣和氮氣，透二氧化碳和脂肪也很少，能更好地保存吸管里的代餐粉，所以選擇了高直鏈淀粉。

3.1.2 如何利用淀粉特性加工

利用淀粉加熱糊化，冷卻又老化的原理，在老化后進行干燥，即可制成成型光滑的吸管。

3.1.3 如何選取水溶性膜

玉米-小麥淀粉膜阻氧性好可以保護管內粉末質量，延緩食品氧化變質，在貯藏應用中具有穩定性。同時，玉米-小麥淀粉膜親水性好，方便溶于水中提高了食用的方便性。

3.1.4 代餐粉選取

①全谷物代餐粉。該產品含有高膳食纖維、低脂肪、低飽和脂肪酸、低膽固醇和低熱量，具有一定的保健功能；②水果代餐粉。該產品含有水果營養和膳食纖維，具有一定的保健功效，是肥胖減肥者日常代餐的首選。

3.1.5 代餐吸管的適用條件

基于淀粉具有復水性的特點，可食性吸管在飲品中可能會膨脹變軟，進行了淀粉的復水性試驗，發現吸管可代餐適合于熱飲。

4 創新點與項目特色

4.1 “多滋多味”水果味飲品

在可食性吸管中填充橙汁粉、桃汁粉等水果粉。飲用白開水時，只需要將吸管插入杯中，就可以喝到一杯有滋味有營養的飲品。

4.2 “施脂抹粉”吸管

普通高直鏈玉米淀粉制成吸管后顏色不夠豐富，所以對消費者的吸引力也較小，在吸管中加入天然植物色素提取物可以在吸引消費者的同時增加與傳統塑料吸管的競爭力。

4.3 “避繁就簡”代餐吸管

吸管和代餐粉完美的結合，方便人們的使用。不需要繁瑣的打開代餐粉袋子，將代餐粉倒入杯中加入熱水，再找攪拌物不停攪拌，只需要將代餐吸管放入杯子中，輕輕搖動吸管，一杯可口的成品就完成了。

4.4 “瘦身排毒”代餐吸管

吸管主體采用高直鏈玉米淀粉，高直鏈玉米淀粉在體內消化緩慢，吸收和進入血液都較緩慢。其性質類似溶解性纖維，能增加腸胃蠕動，促進新陳代謝，具有一定的瘦身效果。管中的填充物為五谷雜糧代餐粉，粗雜糧的某些微量元素。

4.5 “Q彈”解壓代餐吸管

人們在使用吸管的同時，有不少人們喜歡反復咬吸管的管口，針對這一類人在吸管的管口處外加一層Q彈可口的軟糖，使管口更具多樣性。人們在享受飲品的同時可以反復咬管口，減少現今人們在生活中的巨大壓力，起到減壓的作用。

4.6 產品包裝創新

產品包裝主要采用紙制品包裝，使用后可以再次回收利用，不會造成環境污染，適合產品的減少白色污染的理念，符合環境保護的要求。

5 結語

環保代餐吸管是順應時代發展的需要而設計的。不僅可以減輕如今白色污染的問題，給后代一個更好的生態環境，還可以在必要的時候提供飽腹感，達到瘦身的效果，減少肥胖癥。吸管主體采用高直鏈玉米淀粉，是一種新型的膳食纖維資源，具有多種保健功能，高直鏈淀粉在胃腸道時具有促進腸道菌群生長的能力，而在結腸中被微生物發酵而產生短鏈脂肪酸，繼而發揮益生作用，可以使益生菌更好地在腸道中發揮作用。