果蔬保鲜膜项目可行性分析报告.doc

项目可行性分析报告一、项目内容及实施的目的和意义1、项目内容长期以来，我国因为忽视果蔬农产品的保鲜技术，许多果蔬在销售完前就已经腐烂变质，严重影响了农民的经济收入，发展果蔬的保鲜技术无疑是支农的一个重要工作。目前，我国的果蔬保鲜膜大多以聚乙烯等树脂为主要原料，使用后的废弃物不能降解，对环境造成严重的污染，且添加进去的抗菌剂具有抗菌效果不明显、安全性较差等缺点。本项目拟用新近受到重视的N M M 0环保技术溶解纤维素,将经过表面改性技术处理的载银纳米二氧化钛抗菌剂均匀分散到纤维素溶胶中，并添加其它可进一步提高成品保鲜性能的助剂，制备出不同配方及不同厚度的纤维素果蔬保鲜膜,用于改善果蔬的运输和储存条件,延长货架期。研究抗菌剂、助剂的添加量和膜的厚度对果蔬保鲜膜的力学性能和保鲜效果、抗菌性能、降解性能等的影响。本研究旨在制备性能优良且能降解的以果蔬为保鲜对象的抗菌保鲜膜，以替代不可降解的普通果蔬保鲜膜。并为这种具有市场竞争力的果蔬保鲜膜的工业生产提供可靠的配方和工艺流程。从而推动我省市果蔬保鲜技术的发展，进一步提高农民的收入水平。2、项目的特色和创新之处项目的特色：（1）、抗菌剂安全强效：对载银纳米二氧化钛进行表面改性技术处理制备抗菌剂，它既具有纳米二氧化钛本身的可见光和紫外光下杀菌、抗病毒，降解细菌的作用，又具有在没有光源下的纳米银强效抗菌、杀灭病毒作用，具有抗菌能力极强，抗菌范围广，抗菌效果持久、安全无毒等特点，既能杀灭细菌、病毒，又能利用光催化彻底分解消除细菌、病毒的残留物，没有二次污染，克服了目前果蔬保鲜膜中使用的抗菌剂存在着抗菌效果不佳、耐热性差、易挥发、易分解产生有害物、在抗菌的同时带来二次污染等缺点。（2）、该保鲜膜可降解：用天然可再生可降解、成本低廉的纤维素为主要原料制备果蔬保鲜膜，克服了以聚乙烯等树脂为主要原料制备保鲜膜、使用后废弃物不易降解从而对环境造成严重污染的问题。（3）、以NMMO技术制备纤维素膜是一种“环保生产工艺”：不仅安全无毒，生产过程无污染，且NMMO可以回收重复使用创新点：用N M M 0（N-甲基吗琳-N-氧化物）环保技术溶解纤维素，向纤维素溶胶中添加经表面改性技术处理的载银纳米二氧化钛作为抗菌剂制备抗菌果蔬保鲜膜。3、项目实施的必要性果蔬的保鲜已经成为阻碍我国果蔬等农产品实现经济效益的一个瓶颈，我市果蔬品种较多，尤其水果产量较大，为了延长果蔬的储存时间，做好果蔬的保鲜工作，提高果蔬的保鲜技术、研制效果好的保鲜膜已经刻不容缓。而像本项目研制抗菌性能好、对农产品安全无毒且能降解的环保型保鲜膜显得尤为重要。这无疑将是我国果蔬保鲜膜发展的一个重要趋势。经过保鲜膜妥善包装的果蔬等农产品本身的品质会更高，其新鲜程度、 卫生情况、 运输仓储寿命、货架寿命将得到提高，其商品附加值可大大提升，市场竞争力也会大大提高，其利润将更加可观。该保鲜膜容易降解、对环境不造成污染，具有持久优异的抗菌性能，这样的保鲜膜不仅将受到农户的喜爱，也将收到商户和市场的亲睐，未来将成为保鲜膜的主流，产生可观的经济效益。另外，该项目中利用N M M 0技术制备纤维素果蔬保鲜膜是一种“环保生产工艺”， N M M 0可以回收重复使用，整个过程条件温和，生产流程较短，生产效率高，且纤维素膜成本低廉，纤维素膜已经在大型工艺生产上技术成熟，该保鲜膜可以扩大化生产，采用的抗菌剂抗菌效果持久优异，具有很大的实用价值。产品可作为保鲜膜广泛用于果蔬等农产品的保鲜包装，具有广阔的市场前景和可观的经济效益。4、项目实施的目的和意义长期以来，我国果蔬等农产品的生产比较重视产前和产中的栽培，而忽视了产后保鲜储存。果蔬农产品多以出售初级产品为主，大多采用散装或大包装的形式统货上市，加上保质、保鲜技术落后，因此不仅附加值低，而且每年约有近30的果蔬在贮运、销售过程中变成垃圾，农民往往增产不增收，与发达国家相比，差距很大。可见，流通和储藏环节的薄弱成为制约我国果蔬业发展的重要因素。要从根本上改善这一状况，就必须做好果蔬的保鲜工作，即用保鲜膜来包装果蔬农产品，保证果蔬在销售完前保持良好的品质，减少浪费，提高果蔬的附加值，增加果蔬农民的收入。我市果蔬品种较多，尤其水果产量较大，为了延长果蔬的储存时间，做好果蔬的保鲜工作，提高果蔬的保鲜技术意义重大。目前我国的保鲜材料一般以聚乙烯等树脂为主要原料，虽然可以对果蔬等农产品有较好的保鲜效果，但是使用后的废弃物不能降解，对环境造成严重的污染，而本项目旨在开发的纤维素保鲜膜可降解，它的使用可以大大减少污染的压力，且纤维素拥有无可比拟的可再生优势，成本低廉，纤维素保鲜膜的发展必将为环保型保鲜膜的发展带来巨大的机遇。纤维素可用来制作薄膜，但传统的铜氨法和粘胶法纤维溶解成膜技术存在着严重的环境污染问题，本项目拟用 NMMO溶解技术制备纤维素膜，此技术既能很好地溶解纤维素，且是一种环保的生产工艺，对环境无污染。被包装的果蔬会被大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等微生物污染并成为传染媒介，在保鲜膜中加入抗菌剂制备抗菌保鲜膜正是为了杀灭这些细菌。但目前抗菌保鲜膜中使用的抗菌剂存在着抗菌效果不明显、不稳定、安全性较差等缺点。而本项目选用载银纳米二氧化钛作为抗菌剂，它是一种新型的无机抗菌材料，既具有纳米二氧化钛本身的可见光和紫外光下杀菌、抗病毒，降解细菌的作用，又具有在没有光源下的纳米银强效抗菌、杀灭病毒作用；既能杀灭细菌、病毒，又能利用光催化彻底分解消除细菌、病毒的残留物，没有二次污染（普通抗菌剂与细菌接触一定时间后，细菌失去繁殖功能并死亡，但其尸体可释放出有害组分如内毒素，在抗菌的同时带来二次污染）；抗菌能力极强，抗菌范围广，抗菌效果持久，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌灭杀率达99.99%以上。且具有良好安全性，可用于食品包装。本项目中的抗菌保鲜膜拟对载银纳米二氧化钛进行表面改性制备抗菌剂，使其能均匀分散于体系。该抗菌剂的使用能显著提高保鲜膜的抗菌杀菌性能，提高被保鲜果蔬的食用安全性，延长果蔬的保鲜期。综上所述，本项目以可降解、成本低廉的纤维素为主要原料，用环保的N M M 0技术溶解纤维素，采用具有良好安全性、抗菌能力极强，抗菌范围广，抗菌效果持久的载银纳米二氧化钛作为抗菌剂，旨在制备出性能优良的环保型抗菌果蔬保鲜膜，为我市的果蔬保鲜开辟一条新途径，改善果蔬的储存和运输条件,延长货架期,创造出更好的经济效益。二、项目承担单位基本情况中山市火炬职业技术学院系火炬开发区政府承办的公立职业高等院校，目前，在校学生6300多人，设有光机电工程、信息工程、电子工程、包装印刷等六个系，开设有光机电一体化等17个专业，学院投资近2000万元，建有无机分析实验室，有机化学实验室，物理化学实验室，合成实验室等场所，配备了原子吸收分光光度计，荧光分光光度计、薄层色谱、气相色谱、液相色谱、水质监测仪、大气监测仪等国内外先进仪器设备。现有职工320人，具有本科以上学历的教师和各类科研人员165人，其中高级职称的有36人，中级职称的有83人，学院校企合作活跃，成立有产学研办室，自学院成立三年多以来，已有多项校企合作项目获得成功，亦承担了多项中山市科技计划项目。三、项目实施的保障条件与目标1、项目的成熟性和可靠性纤维素产量巨大、成本低廉，以它为主要原料开发降解膜备受青睐，用纤维素为原料研制保鲜膜不止在实验室研制成功，在大型生产上工艺也比较成熟，一般来讲纤维素包装膜的成型方法主要有单向流延法、双向拉伸法等，为了得到力学性能较好的包装用薄膜 ，目前国内外主要采用挤出成型法来制备纤维素膜，当溶液经过空气隙时可以通过改变拉伸速率和吹胀比来得到不同性能的双向拉伸薄膜 。然后薄膜经过卷绕辊折为平幅膜，最后再经过水洗、后处理、干燥等工艺而成型。 目前该项目的部分前期工作已经具备良好的基础，由本项目申报人柳滢春主持的院级课题纤维素/纳米二氧化钛降解包装膜的研究在团队的努力下已经完成实验室工作，以纤维素为主要原料的配方用N M M O溶解技术和工艺已经在实验室制备出性能良好的包装膜。本申报项目将在此研究成果基础上主要针对果蔬农产品的保鲜这一功能目标加入经表面改性的载银纳米二氧化钛抗菌剂及其他提高保鲜性能的助剂，制备出即能降解、抗菌，又具有果蔬保鲜功能的环保型保鲜膜。2、项目实施的保障条件该项目将在中山市应用化学研究所杨第伦教授的指导下进行，杨第伦教授负责或参加完成的国家自然科学基金、国家科委等共8项以及来自市场需求的纳米粒子材料、分子复合材料等生产工程十余项。在中国科学、科学通报、化学学报、高等学校化学学报、J Org. Chem.（美国）、Res. Chem. Intermed.（加拿大），J. Amer. Chem. Soc.（美国）等国内外刊物上发表的论文、全国和国际专业会议上的报告、省级鉴定的科技成果和专利共计120余篇（项），建立科技型企业5家。为项目的实施奠定了坚实的技术基础，且将亲自负责该项目的关键技术 - 对载银纳米二氧化钛进行改性制备抗菌剂工作。项目申报主持人柳滢春已经从事6年降解包装膜方面的研究，研究生期间在导师的指导下完成淀粉/PCL共混降解膜的研究，并参与导师的其他降解膜课题的研究工作，工作三年来主持院级课题一项，参与市级和院级课题多项。项目组参加人员结构合理，科研能力强大。其中陈静静、蒋建平两位高级工程师在工艺设计及配方设计方面经验丰富，谢朝良教授、李信平副教授对抗菌性能方面研究较多，谷雪贤硕士、李小玉硕士对检测仪器熟练，胜任保鲜膜性能的测试工作。科研仪器设备保障：本项目保鲜膜的实验室制备实施需要的加热设备、搅拌设备等均在我院生物医药系精细化工实验室已配备齐全，在生物实训室能实施抗菌性能的测试工作。中山市应用化学研究所具备对载银纳米二氧化钛进行改性的实验条件和其他性能测试设备。综上，本项目需要的科研仪器设备已经完全具备。3、要达到的技术、经济指标（1）、技术指标：保鲜效果：对比PE普通保鲜膜，能延长保鲜时间20%以上降解性能：土埋3个月，能降解85%以上。抗菌效果：杀菌率达90%。力学性能：达到一般果蔬保鲜包装的受力要求。（2）、经济指标：本项目完成后，正常运营下，首年产值200万元，利税40万元。在此基础上可发展到年产值2000万元，利税450万元。四、项目实施的规划与方案1、采用的方法、技术路线及工作流程采用的方法:对载银纳米二氧化钛进行表面改性制备抗菌剂，再采用N M M 0技术溶解纤维素,将自制抗菌剂均匀分散到N M M O （N-甲基吗琳-N-氧化物）-纤维素溶胶中，并添加其它可进一步提高成品保鲜性能的助剂，制备果蔬保鲜膜。技术路线： NMMO水溶液 溶解分散抗菌剂和助剂制膜浸入凝固浴水洗增塑风干产品 纤维素拟用醇做凝固浴制得微孔的纤维素膜，使膜有较好的透气性，可以防止因蔬菜、水果等呼吸性食品代谢产生的二氧化碳滞留在包装袋内所引起的食品发酵和腐败。工作流程：（1）对载银纳米TiO2进行表面改性技术处理，使其能均匀分散到N M M O （N-甲基吗琳-N-氧化物）-纤维素溶胶中。（2）制备出不同抗菌剂的加入量及助剂的加入量的保鲜膜。改变纤维素、载银纳米二氧化钛抗菌剂及助剂等的配比，制备出不同厚度的抗菌果蔬保鲜膜（3）对比市面上的普通保鲜膜，选择我市的某些蔬菜和水果为保鲜对象，对自制保鲜膜的力学性能、保鲜性能、降解性能、抗菌性能等进行测试，选择出最佳配方，使制备的保鲜膜的性能最优。（4）以果蔬为保鲜对象，通过对比实验确定最佳的保鲜膜厚度。2、要重点解决的技术关键问题本项目要解决的技术关键问题包括：（1）、制备载银纳米二氧化钛抗菌剂：对载银纳米二氧化钛进行表面改性，制备出在纤维素溶胶中可高度分散的纳米粒子,充分发挥抗菌功能。（2）、确定纤维素果蔬保鲜膜制备的最优配方和保鲜膜的最佳厚度：利用N M M 0（N-甲基吗琳-N-氧化物）技术溶解纤维素，改变载银纳米二氧化钛抗菌剂的加入量及助剂的加入量，制备不同厚度的纤维素果蔬保鲜膜，以果蔬为保鲜对象，对纤维素果蔬保鲜膜的性能进行测试，获得最优配方和保鲜膜的最佳厚度。3、项目进度安排及分阶段目标第一阶段：对载银纳米TiO2进行表面改性技术处理制备抗菌剂阶段目标：抗菌剂能均匀分散到纤维素溶胶中。第二阶段：制备环保型抗菌纤维素果蔬保鲜膜。阶段目标：改变纤维素、载银纳米二氧化钛抗菌剂及助剂等的配比，制备出不同厚度的抗菌果蔬保鲜膜第三阶段：保鲜膜的性能测试阶段目标：对比市面上的普通保鲜膜，选择我市的某些蔬菜和水果为保鲜对象，对自制保鲜膜的力学性能、保鲜性能、降解