مصرف جهانی پلاستیک در حال حاضر بیش از 200 میلیون تن است و رشد سالیانه آن حدود 5 درصد است که نشان دهنده بزرگترین زمینه کاربرد نفت خام است.

این تاکید بر وابستگی صنعت پلاستیک به نفت است و در نتیجه نشان می دهد که چگونه افزایش قیمت نفت خام و گاز طبیعی می تواند تاثیر اقتصادی بر روی بازار پلاستیک داشته باشد. استفاده از مواد اولیه جایگزین به طور فزاینده ای مهم است. تا به امروز پلاستیک های پتروشیمی مانند پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پلی وینیل کلرید (PVC)، پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی استایرن (PS) و پلی آمید (PA) به طور فزاینده ای به عنوان مواد بسته بندی مورد استفاده قرار گرفته اند که نسبتا کم هزینه هستند و از دیگر ویژگی آنها عملکرد مکانیکی خوب آنها مانند مقاومت کششی و پارگی، مانع خوب برای اکسیژن و دی اکسید کربن، مقاومت در برابر گرما و غیره است. اما امروزه استفاده از آنها باید محدود شود، زیرا آنها کاملاً غیر قابل بازیافت هستند و زیست تخریب پذیر نیستند، بنابراین مشکلات جدی زیست محیطی را ایجاد می کنند.

مواد بسته بندی پلاستیک نیز اغلب با مواد غذایی و مواد زیستی ترکیب می شوند، بنابراین بازیافت این مواد غیرممکن است و اغلب از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند. در نتیجه چند هزار تن از محصولات، ساخته شده درمواد پلاستیکی، دفن شده اند.  هر سال مشکل دفع زباله شهری افزایش می یابد. آگاهی زیست محیطی در حال افزایش است تا بسته بندی را در  فیلم هایی انجام دهد که ویژگی های دوستانه و سازگار با محیط زیست را پردازش کند. به عنوان یک نتیجه، تجزیه زیستی نه تنها یک نیاز کاربردی بلکه یک ویژگی مهم زیست محیطی است. 

خصوصیات ترکیب سازي برای مواد پلیمری زیستی بسیار مهم است، از آنجایی که بازیافت انرژی گران است، کمپوست اجازه دفع بسته ها را در خاک می دهد. با تخریب بیولوژیکی، تنها آب، دی اکسید کربن و ترکیبات معدنی بدون بقایای سمی تولید می شود. به طور خاص، نوع پیوند شیمیایی تعریف می کند که در چه زمان میکروب ها می توانند مواد زیستی را تجزیه کنند. چندین پلیمر مصنوعی از نظر زیست تخریب پذیر و قابل انعطاف هستند مانند نشاسته، سلولز، لیگنین، که به طور طبیعی پلیمرهای مبتنی بر کربن هستند.

نه تنها خواص فیزیکی و مکانیکی این مواد زیست تخریب پذیر مهم می باشد سازگاری آنها با مواد غذایی در جهت حفظ کیفیت مواد غذایی حائز اهمیت می باشد.

کاربرد پلیمرهای زیست تخریب پذیر در بسته بندی مواد غذایی

زمینه استفاده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر در محصولات در تماس با غذا مثل کارد و چنگال یکبار مصرف، لیوان، ظرف سالاد، بشقاب و ظرف های غذاهای آماده مصرف است. در چند سال اخیر، پلیمرهایی که از منابع تجدیدپذیر به دست می آیند و می توانند بازیافت و کمپوست شوند، توجه بیشتری را به خود جلب کرده اند. همچنین خواص نوری، فیزیکی و مکانیکی آنها می تواند از طریق طراحی پلیمری طراحی شود بنابراین در نتیجه پلیمرهای زیست تخریب پذیر می توانند با دیگر پلیمرهای مصنوعی مورد استفاده در زمینه بسته بندی مواد غذایی تازه مانند پلاستیک های معمولی پلیمر (OPS) و پلی اتیلن ترفتالات (PET) مقایسه شوند.

پلیمرهــای مــورد اســتفاده در ســاخت بسته بندی های زيست تخريب پذير در دو گروه طبقه بندی می گردند:

 1- پلیمرهای طبیعی (مانند پلی ســاکاريدها و پروتئین ها) 

2- پلیمرهای ترکیبــی مانند پلی کاپرولاکتون (PLA ) و پلی لاکتیک اسید ( PCL) 

پلیمرهای ترکیبی نیز بر اســاس منشاء تولید آن ها به سه دسته تقسیم می گردند: 

1- پلیمرهای تولید شده از میکرواورگانسیم ها 

2- پلیمرهای به دست آمده از زيست فناوری

 3- پلیمرهــای تولید شــده از مشــتقات نفتی

گردآوری: واحد پشتیبانی فنی آتاماد

منبع:

 Siracusa V. ,Rocculi P.,  Romani S., and Rosa M (2008). Biodegradable Polymers for food Packaging: a review.Food Science & Technology 19: 634-643.

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2008.07.003

Kumar P., Sandeep K.P., Alavi S.,Truong V.D., Gorga G.E. (2010). Preparation and characterization of bio-nanocomposite films based on soy protein isolate and montmorillonite using melt extrusion. Journal of Food Engineering 100: 480–489. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.04.035