دانلود پایان نامه ارشد: بررسی اثر پلی ساکارید سویای محلول در آب (SSPS) بر خواص اساسی فیلم نشاسته ساگو |
برای این نوع مواد بسته بندی معطوف كرده است.(فانگ[1]،2003)
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 (مز استاکا[2] و همکاران، 2009). 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 میکنند. 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 تلاشهای 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 استفاده از پلاستیکها اثرات مخرب کمتری بر محیط زیست دارند ( پین[3] و همکاران، 1992). فیلمهای خوراکی که در ارتباط با مواد غذایی کاربرد دارند زیستتخریبپذیر هستند، یعنی قابلیت تجزیه شدن به عناصر سازنده را به وسیلهی موجودات ذرهبینی خاک دارند ( فیگویرو[4] و همکاران، 2004).
مواد استفاده شده برای بسته بندی که از سوخت های فسیلی تولید شده اند عملاً تجزیه ناپذیر می باشند. به همین دلیل مواد بسته بندی غذاها نیز مانند سایر مواد بسته بندی مشکلات جدی رااز لحاظ محیط زیست ایجاد می کنند. در نتیجه مطالعاتی جهت استفاده از بسته بندی های زیست پایه تخریب پذیر انجام گرفته است. حدود 125 میلیون تن سالانه در جهان پلاستیک تولید می شود که حدود 30 میلیون تن آن در بخش بسته بندی مصرف می شود ( مارینیلو[5] و همکاران، 2003؛ لین[6] و همکاران، 2005). به منظور کاهش ضایعات بسته بندی پلاستیکی زیست تخریب ناپذیر استفاده از پلاستیک های زیست پایه تخریب پذیر مانند نشاسته، سلولز، PLA، ژلاتین و… ضروری میباشد ( الماسی[7] و همکاران، 2009؛ ویلهلم[8] و همکاران، 2003).
بسته یا پوشش غذا نقش منحصر به فردی در سلامت غذا و در نتیجه مصرف کننده ایفا می کند. مسلم است که بیشتر فرآورده های غذایی با نوعی روش بسته بندی به مصرف کننده می رسد و در نتیجه بسته بندی بخش مهمی در زنجیره غذایی می باشد ( کیم[9] و همکاران، 2003). اما مواد بسته بندی قدیمی که از مواد نفتی مشتق شده بودند هیچ یک زیست تخریب پذیر نبوده و از لحاظ زیست محیطی قابل تحمل نیستند و خطرات سلامتی را تحمیل می کنند؛ برای مثال مهاجرت افزودنی های مضر به غذا. زیست تخریب پذیری مواد پلاستیکی سنتزی حاصل از مشتقات نفتی بسیار کند بوده و تجزیه کامل آنها چندین سال به طول می انجامد و این امر باعث افزایش آلودگی های زیست محیطی میگردد. لذا طی سال های اخیر یافتن جایگزینی مناسب برای پلاستیک های سنتزی به طوریکه زیست تخریب پذیری بالایی داشته و آلودگی زیست محیطی کمتری بر جای بگذارد توجه محققین را به خود را جلب کرده است. بیوپلیمرهای خوراکی با زیست تخریب پذیری بالا که از منابع قابل تجدید کشاورزی حاصل میشوند گزینه ای مناسب در این زمینه به شمار می روند. با وجود مزایای مسلم زیست محیطی و پایداری پلیمرهای زیستی این قیمت رو به رشد نفت خام و گاز طبیعی است که عامل محرکه برای سرمایه گذاری اقتصادی در این زمینه است. این موضوع و دو عامل محرکه تلاش برای بازیافت بیشتر ضایعات و همچنین ثبات محیط زیست و مدیریت کشاورزی این ضرورت را ایجاد میکند که تغییری به سمت پلاستیکهای زیستی صورت گیرد.
1-2- پیش زمینه
بستهبندی پوششی است كه سلامت كالای محتوی خودراپس ازتولید تا مرحلهی مصرف حفظ مینماید وبا ایجاد یك مانع فیزیكی بین محصولات غذایی ومحیط خارج بهداشت محصول راتضمین میكندوعمركالای فاسدشونده را افزایش میدهد. درسالهای اخیربه علت افزایش مصرف پلاستیکها و با توجه به طول عمربالای آنهاوتقریبا زیست تخریبپذیر1 نبودن آنها، سنتز پلیمرهای زیستتخریبپذیرافزایش یافته است (قنبرزاده و همکاران1388).
در بستهبندی مواد غذایی از مواد مختلفی نظیر شیشه، پلاستیکهای سخت و نیمه سخت، فلزات سخت (قوطیها) استفاده میشود این مواد در اکثر موارد توسط مصرف کننده دور ریخته میشوند (بدیعی و همکاران، 1387). مواد بسته بندی پلیمری که کاربرد گستردهای در صنعت بستهبندی دارند، غیرقابل تجزیه و غیر قابل برگشت به محیط زیست هستند و به همین دلیل، از مهمترین آلایندههای طبیعت محسوب میشوند ( الماسی، 1388 و ایران منش، 1388). ازویژگیهای مطلوب برای هر بستهبندی، بازیافت آسان آن و ایجاد كمترین خسارت به محیط زیست است. هرساله بالغ بر چند میلیون تن ضایعات پلاستیكی از جمله كیسهها، پاكتهای پلاستیكی و مواد بسته بندی وارد محیط زیست گردید و به علت عدم بازگشت به چرخه زیست محیطی باعث ایجاد مشكلات فراوان برای محیط زیست میشوند. تولید فیلمهای تجزیهپذیر طبیعی وجایگزین نمودن آنها به جای پلاستیكهای سنتزی راه حلی برای به حداقل رساندن آثار نامطلوب و زیانآور زبالههای حاصل از مواد سنتزی است (دارائی وهمكاران، 1388).
بسته بندی های زیست تخریب پذیر که قابلیت خوراکی بودن و مصرف به همراه ماده غذایی را دارند شامل فیلم ها و پوشش های خوراکی می باشند. فیلم های خوراکی لایه هایی از مواد قابل هضم هستند که به عنوان پوشش مواد غذایی(پوشش های خوراکی)و یا به عنوان مانعی بین غذا و سایر مواد و یا محیط ها استفاده می شوند.پوشش های خوراکی قابل تجزیه به وسیله میکروارگانیسم ها مصرف شده و به ترکیبات ساده تبدیل می شوند. پلی ساکارید هایی مانند کیتوزان، نشاسته و سلولز، پروتئین هایی مانند زئین و کلاژن و چربی هایی مانند تری گلیسیریدها و اسیدهای چرب می توانند به عنوان فیلم های خوراکی استفاده شوند. فیلم های پلی ساکاریدی قیمت پایینی دارند اما مانع مناسبی در برابر نفوذ رطوبت نیستند. فیلم های پلی ساکاریدی دارای قابلیت های مفیدی مثل شکل پذیری در فرآیند، خاصیت ارتجاعی و ممانعت خوب در برابر نفوذ اکسیژن هستند. اما عبورناپذیری آنها در برابر نفوذ آب ضعیف است ( آل حسن و همکاران، 2012).
تولید بیوپلیمرهایی که از منابع تجدیدپذیر بدست میآیند بر خلاف پلیمرهای سنتزی که بیشتر منشا نفتی دارند در محیط طبیعی تجزیه پذیر هستند و موجب حفظ منابع تجدید ناپذیر میگردد. این بیوپلیمرها که قابلیت برگشت به طبیعت را دارند از محصولات کشاورزی بدست آمده و موجب آلودگی محیط زیست نمیشوند و در فرآیند کمپوست توسط میکروارگانیسم ها به محصولات طبیعی مانند آب، متان، دی اکسید کربن، و توده زیستی تبدیل میشوند. پلیمرهایی که پس از فرایند تجزیه توسط میکروارگانیسم ها کاملا به محصولات طبیعی تبدیل میشوند زیست تخریب پذیر نامیده میشوند (قنبرزاده و همکاران، 1388).
بسته بندیهای زیستی حاصل از بیوپلیمرهای خالص دارای سرعت زیست تخریب پذیری بالاتری نسبت به فیلمهای آلیاژ شده میباشند ولی کیفیت مکانیکی و نفوذپذیری آنها به نسبت پایین تر است (قنبرزاده و همکاران، 1388).
دلایل استفاده از این نوع بسته بندی عبارتند از: جلوگیری از انتقال رطوبت، جلوگیری از خروج ترکیبات فرار موجود در ماده غذایی، کاهش دهنده سرعت تنفس، به تاخیر انداختن تغییرات در بافت ماده غذایی، مانعی بسیار عالی در برابر عبور چربیها و روغن ها، عبوردهی بسیار انتخابی گازهایی نظیر اکسیژن و دی اکسیدکربن (ایران منش، 1388).
زیست پلیمرهای خوراکی با زیست تخریب پذیری زیاد از منابع تجدیدپذیر کشاورزی حاصل میشوند، گزینه مناسبی در این زمینه به شمارمیآیند. تولید فیلم های زیست تخریب پذیر، ازپلی ساکاریدها، پروتئین ها،چربی ها یا مخلوطی از آنها استفاده میشود. نشاسته از جمله پلیساکاریدهایی است که به فراوانی و با هزینه کم قابل تولید است. نشاسته به وفور در طبیعت یافت میشود، به دلیل قیمت پائین، خاصیت ترموپلاستیکی، قابلیت تجدید شوندگی و بازیافت زیستی، یکی از مواد خام جذاب و مورد علاقه برای استفاده در بسته بندی های خوراکی محسوب میگردد ( پاندی[10] و همکاران، 2005).
فرم در حال بارگذاری ...
[جمعه 1398-07-05] [ 10:32:00 ب.ظ ]
|