1-2-بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر[2]

بیوپلیمر یک پلیمر طبیعی است و بیوپلیمر زیست تخریب پذیر یعنی یک پلیمر طبیعی که می تواند به کمک میکروارگانیسم ها تجزیه شده و به محصولات طبیعی مثل آب ،دی اکسید کربن و…تبدیل می شود.این ترکیبات در صورتی که در تهیه ی آنها فقط از ترکیبات مجاز خوراکی استفاده شود،می توانند خوراکی باشند و به همراه غذا مصرف شوند.استفاده از بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیربرای بسته بندی مواد غذایی سالهاست که مورد توجه محققین و دانشمندان بوده است.(قنبرزاده و همکاران،1388؛کارمن و همکاران،2011)

1-2-1 مزایای استفاده از بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر

تولید و کاربرد بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر در صنعت بسته بندی مزایای زیادی دارد که از جمله این مزایا می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• باعث بالا رفتن ارزش افزوده ی محصولات کشاورزی می شود به دلیل اینکه این بیوپلیمرها منشا کشاورزی دارند و معمولا از محصولات گیاهی و حیوانی به دست می آیند
• برخلاف پلیمرهای سنتزی که منشا نفتی دارند،این بیوپلیمرها از منابع تجدید پذیر به دست می آیند و بنابراین می توانند مدام تولید شوند و از مصرف منابع تجدید ناپذیر جلوگیری می شود.
• این بیوپلیمرها قابلیت برگشت به طبیعت را دارندو توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شده و به طبیعت باز می گردند و از آلودگی محیط زیست جلوگیری می شود.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-3- پوشش های خوراکی[3]

برای نگهداری محصولات غذایی و افزایش جذابیت ظاهری آنها،می توان از پوشش های خوراکی استفاده کرد.از دوران باستان،چینی ها پرتقال و لیموی تازه را با لایه نازکی از موم می پوشاندند تا خشک شدن آن به تعویق بیفتد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-3-1:مزایای استفاده از پوشش های خوراکی

پوشش دادن مزایای بسیاری دارد از جمله:

جلوگیری از خشک شدن،ایجاد ظاهر جذاب،کاهش تبادل گازهای تنفسی(کاهش فعالیت های بیوشیمیایی) و عدم رشد کپک ها و حشرات بر روی میوه ها و سبزی ها.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-4- تفاوت فیلم خوراکی[4] و پوشش خوراکی[5] و ورقه های خوراکی[6]

تفاوت فیلم و ورقه در ضخامت آنهاست.معمولا به ضخامت های بالاتر از 250 میکرومتر ورقه و به ضخامت های کمتر از 250میکرومتر فیلم می گویند.

فیلم ها و ورقه های خوراکی،بصورت لایه ای نازک تولید می شود و بعد همانند پلیمرهای سنتزی برای بسته بندی مواد غذایی به کار می رود. فیلم ها می توانند به

 شکل لفاف،کپسول،پاچ و کیسه تولید شوند .

برخلاف پوشش های خوراکی،فیلم ها و ورقه ها برروی ماده ی غذایی تشکیل می شود.بنابراین پوشش جزئی از محصول است و روی محصول باقی می ماند.پوشش دادن از طریق واکس زدن،اسپری کردن و غوطه ور کردن انجام می شود.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-5- ایده اولیه پوشش های خوراکی

ایده اولیه استفاده از پوشش های خوراکی،پوشش طبیعی میوه ها و سبزیجات بود.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-6- تاریخچه استفاده از فیلم ها و پوشش های خوراکی

اولین بار ماریس و پارکر در سال 1895 از فیلم های ژلاتینی برای نگهداری گوشت استفاده کردند.از سال 1930 از موم های پارافینه ی مذاب برای پوشش دادن مرکبات در سطح تجاری استفاده شد..در سال 1950 از امولسیون های روغن در آب کارنوبا برای پوشش های میوه ها و سبزی ها استفاده شد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-7- کاربرد فیلم های خوراکی و زیست تخریب پذیر

فیلم های خوراکی طول عمر مفید ماده ی غذایی را افزایش می دهند و به علاوه نیاز مصرف کننده برای مصرف غذاهای طبیعی تر را فراهم می کنند و به محیط زیست هم صدمه کمتری می زنند. فیلم های خوراکی قصد جایگزین شدن با فیلم های سنتزی موجود را ندارند اما می توانند به همراه بسته بندی های سنتزی با هدف کاهش زباله های سنتزی تولید شوند.این بسته بندی ها می توانند نفوذپذیری گازهایی مثل اکسیژن،دی اکسیدکربن و بخار آب و مهاجرت لیپیدها را کنترل کنند و همچنین می توانند از ترکیبات مغذی و مواد افزودنی موجود در ماده ی غذایی محافظت کنند.(کارمن و همکاران،2011)

برخلاف فیلم ها و پوشش های خوراکی،استفاده از فیلم ها و پوشش های زیست تخریب پذیر با هدف جایگزینی کامل با مواد بسته بندی سنتزی صورت می گیرد .این فیلم ها نیز دارای قابلیت بازدارندگی در برابر رطوبت،اکسیژن،مواد طعمی،آروما و روغن بوده و کیفیت غذا یا دارو را حفظ می کند .فقط به دلیل استفاده از ترکیبات غیرخواراکی،قابلیت مصرف خوراکی را ندارند.(قنبرزاده و همکاران،1388)

یکی از بزرگترین مشکلات استفاده از فیلم های خوراکی و زیست تخریب پذیر،قیمت تمام شده نسبتا بالای آنها می باشد.(حسینی،1385)

این مطلب را هم بخوانید :

1-8- بیوپلیمرهای مورد استفاده در تولید بسته بندی های زیست تخریب پذیر و خوراکی

• پروتئین ها:زئین ذرت،گلوتنین و گلیادین گندم،پروتئین های سویا،ژلاتین،کازئین شیر،…
• کربوهیدراتها:سلولز و مشتقات سلولز،نشاسته و مشتقات آن،کیتین و کیتوزان،صمغ ها،…
• لیپیدها:چربی ها و روغن های گیاهی و حیوانی،موم ها،…
• پلی استرها:پلی هیدروکسی بوتیرات،پلی هیدروکسی والرات،پلی لاکتیک اسید،…این دسته بیشتر برای بسته بندی زیست تخریب پذیر غیر خوراکی به کار می رود.

از میان این چهار دسته از پروتئین ها و لیپید ها بیشتر استفاده می شود.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-9- پلی ساکاریدها[7]

پلی ساکارید ها کربوهیدراتهایی با وزن مولکولی بالا هستند.فراوان ترین ترکیبات آلی موجود در طبیعت کربوهیدراتها هستند.کربوهیدراتها به علت فراوانی و ارزانی،مهم ترین منبع تامین کننده ی انرژی اکثر ساکنان