حفظ محیط زیست با کاهش زباله - بسته بندی قابل خوردن ...

جام جم : آیا تا به حال به این مساله توجه کرده اید که سنگینی سطل زباله هایی که هر شب بیرون از خانه می گذاریم ، بیشتر ناشی از بسته بندی و پوشش مواد غذایی است که مصرف می کنیم؟
حتی سطل های بزرگ تعبیه شده از سوی شهرداری در معابر عمومی نیز موید این واقعیت است که قسمت عمده ضایعات تولیدی روزانه شهروندان را پلاستیک های بسته بندی مصنوعی تشکیل می دهند.
متاسفانه این ضایعات غالبا در طبیعت قابل تجزیه نیستند و از این روی یکی از آلوده کنندگان زیست محیطی محسوب می شوند.در واقع این مساله، اندیشه محققان را نیز به تولید پوشش های تخریب پذیر جلب کرده است.
تا جایی که پژوهشگران تصمیم گرفتند مواد غذایی را با پوشش های خوراکی تولید کنند. دکتر عبدالرسول ارومیه ای ، عضو هیات علمی و مدیر گروه پلاستیک پژوهشگاه پلیمر پتروشیمی ایران نیز برای نخستین بار در کشور طرح تولید پوشش های بسته بندی خوراکی را ارائه کرده است.

بحث تهیه و اصلاح خواص فیلمهای بسته بندی خوراکی زیست تخریب پذیر از کجا و چگونه آغاز شد؟
در این بحث 2هدف اساسی مدنظر است: اولا، پیشگیری از آلودگی های زیست محیطی ناشی از ضایعات پلاستیک های بسته بندی مصنوعی ، ثانیا، افزایش ارزش تغذیه ای مواد غذایی بسته بندی شده با توجه به رشد روزافزون مصرف مواد بسته بندی و در نتیجه گسترش صنعت بسته بندی بخصوص پلاستیک های بسته بندی که همه جا و در بسیاری از مواد غذایی ، آشامیدنی ، دارویی و بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته است ، ضایعات دور ریختنی آنها موجب افزایش آلودگی های زیست محیطی در کشورهای جهان ازجمله ایران شده است به طوری که در برخی کشورهای صنعتی مانند امریکا حدود نیمی از زباله های شهروندان را زباله های مواد بسته بندی پلاستیکی تشکیل می دهد.
برای جلوگیری از ضرر و زیان های ناشی از ضایعات پلاستیکی چند راهکار پیش بینی شده است ازجمله روشهای بازیافت ضایعات پلاستیک دور ریختنی و تبدیل آنها به محصولات جدید و قابل استفاده برای کاربردهای مختلف و یا این که به گونه ای ساخته شوند که قابلیت تخریب با نور را داشته باشد و یا این محصولات را زیست تخریب پذیر می سازند تا از لحاظ زیست محیطی (تولید پلاستیک ها با طول عمر کنترل شده ، رنگ پذیر، غیرسمی و صددرصد تخریب پذیر باشد).

استفاده از پلاستیک های تخریب پذیر چه مزیت هایی دارد؟
استفاده از پلاستیک های تخریب پذیر در صنعت بسته بندی ، ضمن حفظ خصوصیات پلاستیک های معمولی در طول عمر مفید خود، پس از مدت زمان مشخص به وسیله میکروارگانیسم ها در فرآیند کمپوست به محصولات طبیعی مانند co2، آب ، اتان و بیومس تبدیل می شوند و هیچ گونه اثر منفی زیست محیطی ازجمله عناصر سنگین و مواد سمی بر جای نمی گذارد.
این کار برای اولین بار در اوایل قرن بیستم با تولید فیلم ژلاتینی برای بسته بندی گوشت شروع شد ولی از دهه 80به بعد تحقیق و تولید آنها در امریکا و بعضی کشورهای صنعتی شکل جدی تری به خود گرفت.
متاسفانه در کشور ما ایران کار جدی درباره این نوع فیلمها انجام نشده و یا تحقیقات سطح پایینی داشته است.

پوشش های خوراکی تخریب پذیر به چند دسته تقسیم می شوند و چه خواصی دارند؟
پلیمرهای طبیعی از مواد طبیعی ساخته و یا استخراج می شوند و شامل: نشاسته ، سلولز (چوب)، پروتئین، مو، ابریشم، DNA، RNA.
پلاستیک های خوراکی معمولا از پلیمرهای طبیعی و جزئ پلیمرهای زیست تخریب پذیر هستند که بیشتر بیوپلیمرهای پروتئینی هستند و به خوبی می توانند برای بسته بندی مواد غذایی استفاده شوند.
پوششهای (فیلمهای) بیوپلیمری به 4 دسته کلی یعنی پروتئین ها، پلی ساکاریدها، لیپیدها و پلی استرها تقسیم می شوند.
این پوشش ها بی رنگ ، بی طعم و قابل خوردن هستند، همچنین از نفوذ گازها مانند اکسیژن به درون موادخوراکی جلوگیری می کنند. همچنین آنها مانع از بین رفتن مواد فرار، رطوبت ، مواد روغنی از مواد غذایی می شوند.
بنابراین یک پوشش دهنده و محافظ خوبی برای بسته بندی مواد غذایی و دارویی هستند. فیلمهای خوراکی می توانند حاوی مواد مغذی (مانند ویتامین ها)، مواد نگهدارنده و آنتی بیوتیک ها باشند و به این طریق خواص نگهداری و نگهدارندگی آنها را افزایش می دهند.

این پوشش از چه ترکیبات پروتئینی و گیاهی دیگری ساخته می شوند؟
همانگونه که گفته شد این پوششهای پلاستیکی از بیوپلیمرهای پروتئینی ، کربوهیدراتی ، لیپیدی و پلی استری هستند و اغلب از مواد طبیعی مانند: ذرت ، گندم ، سیب زمینی ، سویا و... تهیه و استخراج می شوند.
ارزش غذایی فیلمهای پروتئینی از فیلمهای دیگر بالاتر بوده و خواص تغذیه ای آنها مانند دیگر پروتئین های طبیعی است. این فیلمها می توانند باعث افزایش اسیدهای آمینه ضروری مواد غذایی بسته بندی شده شود.

آیا خوردن آنها عوارض گوارشی به همراه ندارد؟
خیر. هیچ گونه اثر نامطلوب از خوردن آنها به جای نمی ماند البته به شرطی که به صورت بهداشتی تهیه شوند. از نظر ظاهری سفید یا بی رنگ هستند، طعم و بوی خاصی ندارند البته در برخی موارد باید رنگبری انجام شود.

از پروتئین زئین ذرت با چه مکانیسمی استفاده می شود؟
12-6 درصد ترکیب ذرت را پروتئین تشکیل می دهد. زئین یکی از پروتئین های ذرت است و در حدود 70 درصد گلوتن ذرت (پرولامین + گلوتلین) را تشکیل می دهد.آن تنها پروتئین ذرت است که به صورت تجاری استخراج می شود.
زئین یکی از پلاستیکهای طبیعی است که در بسته بندی مواد غذایی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرد.با این حال روشهایی مختلف برای تولید زئین وجود دارد و اکثر این روشها آزمایشگاهی بوده و و به طور کامل تجاری نشده اند.در سطح آزمایشگاهی معمولا از ذرت آسیاب شده خشک استفاده می شود که در آن زئین فقط در حدود 4درصد وزن خشک را تشکیل می دهد.
بنابراین راندمان و غلظت زئین در عصاره استخراج شده پایین بوده و بنابراین هزینه های بازیافت و تغلیظ آن در سطح صنعتی گران خواهد بود. در سطح تجاری معمولا آرد گلوتن ذرت (CGM)که یک محصول فرعی در فرآیند تهیه نشاسته از ذرت است به دست می آید. گلوتن ذرت حاوی 70درصد پروتئین است که 60درصد آن زئین است.
گلوتن ذرت یک محصول کم بها بوده و به عنوان خوراک دام استفاده می شود. زئین استخراج شده طی فرآیند فیلم سازی مختلف به فیلمهای ویژه بسته بندی تبدیل می شود. این روشها شامل روش مرطوب و خشک است و البته روش جدید نیمه مرطوب نیز وجود دارد که توسط گروه پژوهشی ما برای اولین بار به کار گرفته می شود.

پوششهای زئینی نسبت به سایر پوشش پروتئینی چه مزیتهایی دارند؟
پوششهای زئینی کاربردهای گوناگون در صنایع مختلف غذایی و دارویی دارد که به مزایای کاربردی آنها اشاره می شود:
1-جلوگیری از کاهش کیفیت بافتی: در این باره می توان به مثالهای زیر اشاره کرد:در نانها و شیرینی های مغزدار انتقال رطوبت از مغز به پوسته خشک باعث نرم و مرطوب شدن پوسته و سفت شدن مغز می گردد.
در سوپهای آماده ، انتقال رطوبت از اجزای مرطوب به اجزای خشک باعث کلوخه ای شدن و عدم هیدراسیون مناسب در آب می شود.جذب رطوبت در محصولات غله ای تفننی مثل پفک باعث کاهش تردی و پلاستیکی شدن آنها می شود.
2- جلوگیری از فساد مواد غذایی
3-حفظ ارزش اقتصادی فرآورده
4-به تاخیر انداختن جذب و مهاجرت چربیها
5-جلوگیری از انتقال مواد طعمی و رنگی ماده غذایی به محیط و بین اجزای مواد غذایی هتروژن
6-جلوگیری از نفوذ میکروارگانیسم ها به مواد غذایی
7-افزایش ارزش غذایی محصول
8-استفاده برای میکروان کپسولاسیون افزودنی های غذایی
9-حفاظت محصول در برابر صدمات مکانیکی
10-کاهش مقدار ماده بسته بندی و پیچیدگی بسته بندی

روش ابداعی در طرح شما چه برتری هایی نسبت به طرحهای مشابه دارد؟
در تهیه فیلمهای خوراکی زئینی ، از پلاستی سایزرهای مختلف برای استحکام و بهبود خواص فیلمهای زئینی استفاده می شود. کارهایی که قبلا انجام شده معمولا از اسیدهای چرب مایع استفاده شده است.
در این کار پژوهشی از قندهای طبیعی و پلی ال هایی مانند سوربیتول به عنوان پلاستی سایزر واز روش غلتک زنی و پرس داغ برای تولید فیلمها استفاده شد که روشی ساده و کم هزینه نسبت به روشهای دیگر مانند روشهای کاستینگ و یا اکستروژن است.

این طرح در حال حاضر در چه مرحله ای است؟
این طرح در مراحل پایانی است و تاکنون نتایج قابل قبولی حاصل شده است.
امیداواریم که بتوان از نتایج آن برای آینده برنامه ریزی و برای صنعتی کردن آن اقدام کرد. این نوع پوششها در صنایع مختلف مواد غذایی مانند: شکلات و بیسکویت سازی ، بسته بندی انواع میوه ، گوشت و... با توجه به خواص آنها که قبلا اشاره شد استفاده می شود.

پونه شیرازی