استفاده از بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر برای بسته بندی یا پوشش دادن مواد غذایی سالیان طولانی است که مورد توجه محققین بوده است. تولید و کاربرد این بیوپلیمرها در صنایع بستهبندی می تواند مزایای زیر را داشته باشد.
- چون بخش عمدهایی از این بیوپلیمرها منشاء کشاورزی دارند و معمولا از محصولات گیاهی یا حیوانی بدست می آیند می توان با تولید و استخراج آنها ارزش افزوده محصولات کشاورزی را بالا برد.
- این بیوپلیمرها از منابع تجدیدپذیر بدست میآیند بنابراین تولید آنها می تواند موجب حفظ منابع تجدیدپذیر برای نسلهای آینده گردد.
- بیوپلیمرهای حاصل از فراوردهای کشاورزی قابلیت برگشت به طبیعت را دارند و توسط میکروارگانیسمها در طی فرایند کمپوست به محصولات طبیعی مانند دیاکسیدکربن آب متان و تودهی زیستی (بیومس) تبدیل میشوند بنابراین این بیوپلیمرها زیست فروپاشنده هستند و موجب آلودگی محیطزیست نمیگردند. ]75 و 76[.
اخیراً به دلیل نگرانیهای زیست محیطی در ارتباط با پسماند بستهبندیهای پلاستیکی مصنوعی، تلاشهای بسیاری برای تهیه مواد بستهبندی زیست تجزیهپذیر از پلیمرهای طبیعی است ]53[.
تغییرات شیمیایی ترکیب غذا در حین حمل و نقل و انبارسازی کیفیت محصول کاهش میدهد. به طور کلی، برای حفظ کیفیت غذا به بستهبندی نیاز است. به طور سنتی حفاظت از غذا با فراهم آوردن سدی خنثی در برابر محیط بیرون صورت میگرفته است ]42[.
نوع بستهبندی عامل مهمی جهت افزایش زمان نگهداری و حفاظت از غذاهای فاسدشدنی است، به ویژه در مورادی که تخریب اکسایشی و میکروبیولوژیکی در آنها رخ میدهد. پیشتر اکثر مواد بستهبندی ریشه مصنوعی داشتند، اما امروزه به دلایل زیست محیطی، تلاشهای روزافزونی جهت یافتن مواد خوراکی زیستتجزیهپذیر صورت میگیرد، که این مواد نیز درصورت امکان حاصل بازیابی صنایع و منابع تجدیدپذیر هستند. حساسیت مشابهی را میتوان در تحقیقات علمی اخیر مشاهده نمود که تمرکزشان بر فیلمهای زیستتجزیهپذیر و یا خوراکی، و مراجع و مآخذ بسیاری در ارتباط ژلاتین خالص یا مخلوط شده با سایر مواد بیو پلیمری دارند ]54[.
آلودگی ناشی از مواد بستهبندی تولید شده از مشتقات نفتی و مشکلات ناشی از روشهای مختلف حذف این مواد توجه پژوهشگران را در طی سالهای اخیر به یافتن جایگزینهای مناسب برای این نوع مواد بستهبندی معطوف کرده است ]35[.
به لحاظ مشكلات زیست محیطی بسیاری از مواد بسته بندی، توجه ویژه ای به پلیمرهای زیستی و تجزیه پذیر به منظور توسعه مواد بسته بندی غذایی دوست دار طبیعت معطوف شده است ]48[. از طرفی استفاده از محصولات جنبی (By-products) كشاورزی و صنعت غذایی به منظور توسعه مواد زیست تخریب پذیر برای جایگزینی پلیمرهای بر پایه نفت در كاربردهای بسته بندی علاقه مندی روبه رشدی را در پی داشته است ]33[. استفاده از فیلم هایی با منشا طبیعی(نشاسته-پروتئین و …)به دلیل پتانسیل این مواد در جایگزینی پلیمرهای رایج در بسته بندی موادغذایی و به علت مقاومت آنها در برابر نفوذ گازها ،رطوبت، و مواد محلول ازدهه قبل رایج شده است ]39[.
هدف صنعت بستهبندی حفظ مواد غذایی به موثرترین شکل و با کمترین هزینه میباشد، به طوری که مصرف کننده و تولیدکننده بیشترین رضایت را داشته باشند و ماده غذایی ایمن مانده و مشکلات زیست محیطی نیز به حداقل برسد. تقاضا برای تولید محصولات غذایی تازه، ایمن و با حداقل فرایند درحال حاضر از جمله مهمترین چالشهایی میباشد که امروزه صنعت بسته بندی مواد غذایی با آن مواجه میباشد و همواره به دنبال راهکاری برای حفظ کیفیت و ایمنی غذا در زمینه بستهبندی بوده است. انتخاب صحیح مواد و روش مناسب بستهبندی باعث حفظ کیفیت محصول می شود ]17[.
امروزه بخش بزرگی از مواد استفاده شده در صنعت بسته بندی از فرآوردهای نفتی و پتروشیمی به دست میآیند که غیر قابل تجزیه در طبیعت بوده و مشکل زیست محیطی ایجاد می کنند. از این رو محققین همواره به دنبال راه حلهایی برای این موضوع میباشند. رشد روز افزون محصولات زیستی و توسعه تکنولوژیهای نوین سبب کاهش وابستگی به استفاده از سوختهای فسیلی گردیده است. در چند دهه اخیر میزان توجه و علاقه افراد به استفاده از بیوپلیمرها به دلیل افزایش بیشتر آگاهی مصرف کنندگان، افزایش قیمت نفت خام، افزایش آلودگیهای زیست محیطی و تجزیه ناپذیر بودن پلیمرهای نفتی و توجه به گرمای جهانی افزایش یافته است و سبب شده تلاش های فراوانی در جهت تولید مواد بستهبندی با منشا طبیعی(پروتئین،چربی و کربوهیدرات) به صورت فیلم یا پوشش صورت گیرد. اینگونه بیوپلیمرها در مقایسه با بهره گرفتن از پلاستیکها اثرات مخرب کمتری بر محیط زیست دارند ]61[.
لایه خوراکی، لایه نازکی از ماده زیستی است که صنایع بسته بندی را به خود جلب کرده است، چون مانع از رطوبت، اکسیژن و حرکت محلول مواد غذایی می شود.از میان لایه های خوراکی بر مبنای پروتئین، لایه ژلاتین به خاطر فرآورده های خوراکی و دارویی مانند اجزای روکش کپسول، گوشت و سوسیس مورد توجه قرار گرفته است ]49[.
سالیان طولانی است که از پوشش های خوراکی جهت نگهداری بهتر محصولات غذایی و افزایش جذابیت ظاهری آنها استفاده می شود، به عنوان مثال از دوران باستان چینیها پرتقال و لیموهای تازه را با لایهی نازکی از موم میپوشاندند تا خشک شدن آنهابهتعویق بیافتد. استفاده از فیلمهای خوراکی در بستهبندی موادغذایی اولین بار در سال 1895 توسط ماریس و پارکر انجام گرفت. آنها از فیلمهای ژلاتینی برای نگهداری گوشت استفاده کردند. از سال 1930 استفاده از مومهای پارافینه مذاب برای پوشش دادن مرکبات تجاری شد و در اواخر دهه 1950 امولسیونهای روغن در آب جهت پوششدادن میوه ها و سبزیها بکار رفت ]43[.
در حال حاضر تحقیقات گستردهای برای استفاده از فیلمهاو پوشش های خوراکی در صنایع غذایی و دارویی در حال انجام است که موجب بهبود کیفیت و افزایش کاربردهای آن می شود ]38[.
فیلمها و پوشش های بیوپلیمری ممکن است خوراکی بوده و یا تنها زیستتخریبپذیر باشند که این به فرمولاسیون، روش تولید و تیمارهای اصلاحکننده بستگی دارد. اگر بیوپلیمر از نوع خوراکی باشد و افزودنیهای خوراکی در ساختار فیلم و پوشش استفاده شود فیلم یا پوشش حاصله خوراکی خواهد بود. هنگامیکه بیوپلیمر با سایر مواد شیمیایی، قبل یا در طول تشکیل فیلم و پوشش وارد واکنش شود یا ترکیبات غیر خوراکی به فیلم یا پوشش اضافه شود، قابلیت خوراکی بودن را از دست میدهد. فیلمها و پوشش های خوراکی که برای بستهبندی مواد غذایی استفاده میشوند باید ایمن و مطمئن بوده و بعد از پایان دوره مورد نظر زیستتخربپذیرباشند. زیستتخریبپذیری، یعنی فیلم یا پوشش در فرایند کمپوست کردن به طور کامل توسط میکروارگانیسمها تجزیه شده و دیاکسیدکربن، آب، متان و مقداری بیومس تولید شود ]14[.
فیلمهای خوراکی که در ارتباط با مواد غذایی کاربرد دارند زیستتخریبپذیر هستند، یعنی قابلیت تجزیه شدن به عناصر سازنده را به وسیله موجودات ذرهبینی خاک دارند ]37[.
فرم در حال بارگذاری ...