همه چیز در مورد بسته بندی زیست تخریب پذیر

در دنیای امروز، با توجه به افزایش آگاهی از مسائل زیست‌محیطی و پایداری، بسته بندی‌های سازگار با محیط زیست (بسته بندی زیست تخریب پذیر) به عنوان یکی از جوانب مهم در زندگی روزمره ما به ویژه در صنعت مصرف و بازارهای مختلف جلب توجه کرده‌اند. این بسته بندی‌ها از موادی تشکیل شده‌اند که توانایی تجزیه و تخریب توسط میکروارگانیسم‌ها، به خصوص باکتری‌ها را دارند. این ویژگی به آنها امکان می‌دهد تا به سرعت تجزیه شده و به حفظ یک محیط پاک و سالم کمک نمایند.

در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها و مزایای این نوع بسته بندی خواهیم پرداخت.

 

مزایای بسته بندی زیست تخریب پذیر

بسته بندی سازگار با محیط‌زیست، به عنوان یک ابزار اساسی در تغییرات مثبت در صنعت بسته بندی، مزایای فراوانی را به همراه دارد. یکی از مهمترین این مزایا، توانایی تجزیه و تخریب توسط میکروارگانیسم‌هاست، که این ویژگی به این بسته بندی‌ها امکان می‌دهد که به سرعت در محیط زیست تجزیه شده و به حفظ یک محیط پاک و سالم کمک نمایند.

 علاوه بر این، این بسته بندی‌ها عاری از مواد سمی و مواد شیمیایی مانند فتالات و نفت هستند که در غیر این صورت مواد شیمیایی مضر را در جو آزاد می‌کنند و برای سال‌ها در محل‌های دفن زباله باقی می‌مانند.

 

مزیت دیگر این بسته بندی‌ها، صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید و بسته بندی است. مواد زیست تخریب پذیر می‌توانند بیش از 78 درصد کاهش وزن داشته باشند که می‌تواند مصرف آب، زباله‌های جامد، الکتریسیته و انتشارات فرآیند بسته بندی را کاهش دهد. این مواد قابل استفاده مجدد بوده و می‌توان آن‌ها را بازیافت کرد و به این معنی است که برندها می‌توانند از منابع کمتری استفاده کنند و هزینه‌های موجود را کاهش دهند.

همچنین، بسته بندی زیست تخریب پذیر باعث ساده‌تر شدن فرآیند دفع می‌شود. این بسته بندی‌ها در زمینه کاهش ردپا نیز نقش اساسی دارند؛ زیرا بیشتر مصرف‌کنندگان امروزه به دنبال خرید از شرکت‌های متعهد به پایداری هستند. پیاده‌سازی بسته بندی سازگار با محیط زیست نه‌تنها یک اقدام برای کاهش اثرات زیست ‌محیطی است بلکه شرکت‌ها را در جلب مشتریان پایدارتر یاری می­رساند.

 

کاربرد بسته بندی­های زیست تخریب پذیر در مواد غذایی

پلاستیک و ترکیبات پلاستیکی یکی از مواد مصنوعی پرکاربرد است که در حال حاضر در انواع مختلف و در صنایع متعدد به کار می‌رود. استفاده از بسته بندی‌های پلاستیکی با قیمت مناسب امکان حفاظت بهتر از محصولات، به ویژه مواد غذایی را فراهم می‌کند. اما این مواد با مشکلات جدی از نظر محیطی همراه هستند. بیشتر پلاستیک‌ها از منابع نفت و ذغال سنگ تولید می‌شوند و زمان زیادی برای تجزیه آنها در محیط طبیعی نیاز است، که منجر به آلودگی محیط زیست می‌شود.

یکی از مشکلات اصلی پلاستیک‌ها عدم زیست تخریب پذیری به دلیل طولانی بودن زنجیره‌های پلیمری و اتصالات قوی بین مولکول‌های آنهاست. این باعث می‌شود تجزیه پلاستیک توسط موجودات زنده با مشکل مواجه شود. افراد و گروه‌های محیط زیستی با آگاه‌سازی مداوم به سمت الگوهای مصرفی جدید و استفاده از مواد زیست تخریب پذیر برای بسته بندی محصولات پیش می‌روند.

پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر از دو نوع هستند؛ یک نوع مخلوطی از پلاستیک‌های طبیعی و مصنوعی مانند نشاسته و پلی‌اتیلن است که بعد از مدتی در محیط تجزیه می‌شوند، و دیگری شامل ورقه‌ها و فیلم‌های خوراکی است که به طور کامل قابل تجزیه هستند. تحقیقات اخیر نیز نشان می‌دهد که مواد زیست تخریب پذیر حاصل از پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای پلاستیک‌های سنتزی باشند.

 

بسته بندی‌های زیست تخریب پذیر، که امکان مصرف به همراه مواد غذایی را دارند، به دو دسته فیلم‌ها و پوشش‌های خوراکی تقسیم می‌شوند. این تغییرات و توسعه‌ها نشان از پیشرفت در جهت حفاظت از محیط زیست و استفاده انسان از مواد بهینه‌تر دارند.

 

بسته بندی مواد غذایی با پلیمرهای زیست تخریب پذیر

مدتهاست که از پلیمرها با توجه به ویژگی­هایی همچون نرمی، سبکی و شفافیت در بسته بندی مواد غذایی استفاده می‌شود. اما افزایش استفاده از فیلم‌های بسته بندی مصنوعی به دلیل عدم زیست تخریب پذیری، به چالش‌های زیست ‌محیطی بزرگی منجر شده است. با وجود اینکه جایگزینی کامل برای آنها ممکن نیست، اما در آینده می‌توان از فیلم‌های زیست تخریب پذیر در برخی کاربردها، از جمله بسته‌بندی مواد غذایی، استفاده کرد. هدف این مقاله بررسی کاربرد پلیمرهای زیست تخریب پذیر در صنایع غذایی است.

استفاده از مواد اولیه به عنوان جایگزین امروزه اهمیت بیشتری پیدا کرده است. از پلاستیک‌های ساخته شده از مواد پتروشیمی مانند پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی استایرن (PS) و پلی آمید (PA) به دلیل خصوصیاتی همچون در دسترس بودن، کم هزینه بودن و عملکرد مکانیکی بالا استفاده شده است. اما این پلاستیک‌ها محدودیت‌های زیست تخریب پذیر و بازیافت کامل را دارند و با چالش‌های زیست‌ محیطی روبرو می‌شوند. مواد بسته بندی پلاستیکی نیز اغلب آلوده و غیر بازیافت هستند، که از لحاظ اقتصادی مشکلاتی ایجاد می‌کند.

آگاهی مداوم از مسائل زیست ‌محیطی نقش مهمی در تغییر الگوهای بسته بندی و فرآوری مواد دارد. زیست تخریب پذیری و کمپوست‌پذیری از خصوصیات مهم مواد بیوپلیمر است، که باعث می‌شود این مواد قابل بازیافت باشند و در تجزیه طبیعی در خاک کمک کنند. بر اساس گزارشات شرکت European Bioplastics، بیوپلیمرهای ساخته شده از منابع تجدیدپذیر باید زیست‌تخریب‌پذیر و کمپوست‌پذیر باشند تا بتوانند در حین تجزیه در خاک به عنوان کود و نرم‌کننده خاک عمل کنند.

پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر در محصولات مختلفی که در تماس با غذا قرار می‌گیرند، مانند کارد و چنگال یکبار مصرف، لیوان، ظرف سالاد، بشقاب، و ظروف غذاهای آماده مصرف به کار می‌روند. در سال‌های اخیر، پلیمرهایی که از منابع تجدیدپذیر به دست می‌آیند و قابل بازیافت و تجزیه‌پذیری در کمپوست هستند، توجه بیشتری جلب کرده‌اند. همچنین، از نظر عبور نور، خواص فیزیکی و مکانیکی این پلیمرها می‌تواند از طریق طراحی پلیمری بهینه شود، بنابراین پلیمرهای زیست تخریب پذیر قابل مقایسه با دیگر پلیمرهای مصنوعی مانند پلاستیک‌های معمولی (OPS) و پلی اتیلن ترفتالات (PET) در زمینه بسته بندی مواد غذایی تازه هستند.

 

پلیمرهای مورد استفاده در ساخت بسته بندی‌های زیست تخریب‌پذیر به دو گروه تقسیم می‌شوند:

1.      پلیمرهای طبیعی: این شامل پلی‌ساکاریدها و پروتئین‌ها می‌شود.

2.      پلیمرهای ترکیبی: این شامل پلی‌کاپرولاکتون (PLA) و پلی‌لاکتیک اسید (PCL) است.

 

پلیمرهای ترکیبی همچنین بر اساس منشاء تولید آن‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

 

·         پلیمرهای تولید شده از میکرواورگانیسم‌ها

·         پلیمرهای به دست آمده از زیست‌فناوری

·         پلیمرهای تولید شده از مشتقات نفتی

 

این تقسیمات نشان از تنوع و گستردگی مواد زیست تخریب پذیر در زمینه بسته‌بندی محصولات غذایی دارد.

استفاده از مواد زیست تخریب پذیر در بسته بندی مواد غذایی نه تنها یک ضرورت عملکردی است بلکه یکی از ویژگی‌های مهم زیست‌ محیطی نیز محسوب می‌شود. خواص زیست تخریب پذیر برای مواد بیوپلیمر اهمیت زیادی دارد و تأثیر بالایی بر توسعه فرآیند تولید و استفاده از این مواد دارد.

 

انواع پلیمرهای مناسب بسته بندی زیست تخریب پذیر

چندین پلیمر مصنوعی وجود دارند که زیست تخریب پذیر و کمپوست‌پذیر هستند؛ به عنوان مثال نشاسته، سلولز و لیگنین که به عنوان پلیمرهای کربن طبیعی شناخته می‌شوند. به طور متضاد، برخی از بیوپلاستیک‌ها از مونومرهای طبیعی تولید شده‌اند و از خاصیت زیست تخریب پذیری از طریق تغییرات شیمیایی مانند پلیمریزاسیون محروم می‌شوند. به عنوان مثال، پلیمرهای نایلون 9 از پلیمریزاسیون مونومر اسید اولئیک و یا پلی آمید 11 که از پلیمریزاسیون مونومر روغن کرچک به دست آمده‌اند.

پلاستیک‌ها ترکیباتی با پایه پلیمر و مواد شیمیایی دیگر مثل افزودنی‌ها، تثبیت‌کننده‌ها، رنگ‌ها، ابزار پردازش و غیره هستند. میزان و نوع این ترکیبات از یک پلیمر به پلیمر دیگر متفاوت است، زیرا هر کدام از محصولات نهایی باید با توجه به پردازش و کاربردهای بعدی بهینه‌سازی شوند. به همین دلیل، ادامه‌ی فرآیند تولید با استفاده از منابع کاملاً زیست تخریب پذیر در آینده ممکن است، صورت گیرد.

اکنون بیش از ۵۰ درصد وزنی بیوپلاستیک‌ها از منابع تجدیدپذیر تشکیل شده‌اند؛ اما بسیاری از آنها ترکیباتی حاوی اجزای مصنوعی مثل پلیمرها یا افزودنی‌ها هستند تا خواص عملکردی محصول نهایی بهبود یابد و همچنین دامنه کاربرد آنها را گسترش دهد.

بیوپلاستیک‌ها همچون پلاستیک‌ها، کاربردهای گسترده‌ای دارند از جمله کیسه‌های جمع‌آوری کمپوست، فویل‌های کشاورزی، وسایل مهد کودک، اسباب بازی، الیاف، پارچه و غیره. کاربرد ویژه مواد بیوپلاستیک در بسته بندی مواد غذایی به منظور محافظت از آنها در برابر آسیب‌های محیطی و حفظ کیفیت آنها است. این مسئله نیازمند کنترل و بهینه‌سازی خواص مکانیکی و مانع آنهاست که بستگی به ساختار مواد بسته بندی پلیمری دارد.

با وجود این موارد، بررسی تغییرات احتمالی در خواص بیوپلاستیک‌ها به هنگام تماس با مواد غذایی بسیار حائز اهمیت است. به طور کلی، مطالعات و تحقیقات در زمینه بیوپلاستیک‌ها توسط مراکز تحقیقات دانشگاهی و صنعتی در سراسر جهان در حال انجام است، تا بتوان بهترین استفاده را از این مواد در حوزه‌های مختلف به دست آورد.

 

کاربرد پلی اتیلن اسید در بسته بندی زیست تخریب پذیر

PLA یا پلی اتیلن اسید یک نوع مواد زیست تخریب پذیر جدید است که از مواد نشاسته‌ای مانند ذرت به دست می‌آید. این ماده از منابع گیاهی تجدیدپذیر ساخته شده و از فرآیند تخمیر نشاسته به اسید لاکتیک تولید می‌شود. سپس، این اسید لاکتیک به کمک سنتز شیمیایی به پلی اتیلن تبدیل می‌شود.

مزایا:

1. تجزیه‌پذیری زیستی: PLA دارای قابلیت تجزیه زیستی بالا است و می‌تواند پس از استفاده توسط میکروارگانیسم‌ها در طبیعت به‌طور کامل تجزیه شود، به دی‌اکسید کربن و آب تبدیل شود و محیط زیست را آلوده نکند.
2. خواص فیزیکی برتر: PLA دارای استحکام کششی و انعطاف پذیری بالایی است که در برخی از موارد بهتر از اسید پلی‌اتیلن معمولی است.
3. نفوذپذیری گاز: فیلم‌های PLA دارای نفوذپذیری گاز، اکسیژن و دی‌اکساید کربن هستند.
4. ویژگی جداسازی بو: این مواد دارای ویژگی جداسازی بو هستند که در بسته بندی مواد غذایی مفید است.
5. کم‌کالری: هنگام سوزاندن،  PLAمقدار کالری مشابه به کاغذ شسته شده دارد و نیمی از سوزاندن پلاستیک‌های سنتی است. سوزاندن PLA نیز گازهای سمی مانند نیترید و سولفید را آزاد نمی‌کند.
6. سازگاری با انسان: اسید لاکتیک که در PLA وجود دارد، به صورت مونومر در بدن انسان وجود دارد که نشان‌دهنده ایمنی این ماده در فرآیند تجزیه است.

به عنوان یک ماده سازگار با محیط زیست و با مزایای فیزیکی برتر،  PLA به عنوان یک جایگزین موثر و دوستدار محیط‌زیست در زمینه بسته بندی مواد غذایی به شمار می‌رود.

 

انواع بسته بندی زیست تخریب پذیر

در ادامه انواع بسته بندی زیست تخریب پذیر که در ساخت و تهیه کالاها قابل استفاده است بیان می­شود؛

 

·         مقوا

·         کاغذ

·         نشاسته ذرت

·         بادام زمینی

·         پلاستیک محلول در آب

·         پارچه ارگانیک

·         بامبو

·         دستمال کاغذی بدون اسید

·         کاغذ کرافت

 

·         مقوا

بسته بندی مقوا یک راه حمل و نقل سازگار با محیط ‌زیست است که از مواد بازیافت‌پذیر و پرمصرف استفاده می‌کند. تخته‌کارتن، یکی از انواع مقوا، به عنوان یک گزینه سبک و انعطاف‌پذیر برای بسته بندی محصولات به ویژه لوازم آرایشی و بهداشتی، غلات و سایر مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

طراحی آسان، امکان چاپ طرح‌ها و اطلاعات تکمیلی را به خوبی ممکن می‌سازد. همچنین، مقوا راه راه که از ترکیب تخته‌کارتن فشرده با ورق‌های مقاوم به‌عنوان یک مواد بسیار خوش‌ساخت است، به عنوان یک گزینه مناسب برای بسته بندی اقلام بزرگ و جعبه‌های کفش مورد توجه قرار می‌گیرد. این بسته بندی سبک و پایدار، ترجیحات مصرف‌کنندگان را برآورده کرده و به حفظ محیط ‌زیست کمک می‌کند.

 

·         کاغذ

بسته بندی با استفاده از کاغذ یک گزینه سازگار با محیط ‌زیست و انعطاف‌پذیر است. با استفاده از کاغذهای بازیافتی می‌تواند بسته ‌بندی‌ها و بلیط‌های با کیفیت و زیبا تولید کرد. این نوع بسته بندی نه تنها به سازگاری با محیط‌ زیست کمک خواهد کرد، بلکه می‌تواند ارتباط برند با مشتری را تقویت کرده و جذابیت محصول را افزایش دهد.

 کاغذ، به عنوان یک ماده بازیافت‌پذیر، پس از فشرده شدن، قابلیت حفظ شکل محصولات ظریف را داراست و همچنین جایگزین عالی برای بالش‌های هوای پلی‌اتیلن محسوب می‌شود که برای بازیافت، مصرف‌کننده نیاز به فضای بیشتری دارد.

·         نشاسته ذرت

بسته بندی نشاسته ذرت نیز یک راه حل دیگر در جهت بسته بندی سازگار با محیط زیست است. این نوع بسته بندی از مواد تجدیدپذیر تهیه شده و می‌تواند به فیبر یا فیلم تبدیل شود. مواد اولیه پایدار و ارزان ‌قیمت این بسته بندی، آن را به یک گزینه ایده‌آل برای حفظ محیط‌ زیست تبدیل کرده است. همچنین، بسته بندی‌های پلاستیکی و ظروف ساخته شده از منابع تجدیدپذیر که به عنوان کود قابل استفاده هستند، یک اقدام قابل توجه در راستای پایداری محیط ‌زیست محسوب می‌شود.

 

·         بادام زمینی

بسته بندی بادام زمینی زیست تخریب ‌پذیر یک گزینه مناسب برای حفظ محیط زیست و ایمنی کالاها است. این بسته بندی را می‌توان پس از استفاده در سطل کمپوست  قرار داد و حتی در آب حل کرد. تامین‌کنندگان، با  با توجه به وزن نهایی این نوع بسته بندی نسبت به پلاستیک‌های پلیمری و همچنین هزینه‌های حمل و نقل کمتر، به سمت بسته بندی مبتنی بر بادام زمینی تمایل پیدا کنند.

 

·         پلاستیک محلول در آب

پلاستیک محلول در آب از پلی وینیل الکل (PVOH) ساخته شده و بدون فلزات سمی سنگین تولید می‌شود. این بسته بندی به عنوان کیسه‌های پوشاک استفاده می‌شود و در تماس با آب حل می‌شود. این ماده مانند فیلم‌های بسته بندی موجود در ماشین‌های ظرف‌شویی یا قرص‌های لباسشویی عمل می‌کند. این روش بسته بندی برای کیف‌های پوشاک با کیفیت بالا و سازگار با محیط ‌زیست نیز به کار گرفته می‌شود.

 

 

·         پارچه ارگانیک

پارچه‌های ارگانیک، مثل پنبه‌های گیاهی که به‌طور طبیعی رشد می‌کنند، مواد زیست تخریب پذیری دارند و می‌توان آن‌ها را به راحتی بدون برجای گذاشتن سموم مضر، کمپوست کرد. مواد دیگر از جمله کنف، تاپیوکا و برگ خرما نیز حدود 100 روز زمان نیاز دارند تا کاملاً تجزیه شوند.

 

·         بسته بندی زیست تجزیه ‌پذیر بامبو

این نوع بسته بندی، با توجه به سرعت رشد گیاهان بامبو که به آفت‌کش‌ها نیاز ندارد، اثرات زیست‌محیطی کمتری دارد و به طور کامل تجدید پذیر است. این بسته‌بندی ظرف بهد از دو تا شش ماه کاملاً قابل کمپوست است.

 

·         دستمال کاغذی بدون اسید

دستمال کاغذی بدون اسید، در هنگام کمپوست شدن تجزیه زیستی سالم‌تری خواهد داشت. این نوع کاغذ از عوامل شیمیایی کمتری در فرآیند تولید خود استفاده می‌کند و به دلیل استفاده از الیاف چوب یا مواد بازیافتی، کاملاً قابل بازیافت است.

 

·         کاغذ کرافت

کاغذ کرافت، به دلیل خواص ارتجاعی، دوام و مقاومت در برابر گریس و روغن، به عنوان یک گزینه پرطرفدار برای برندهای که پایداری برای آنها اهمیت دارد، تبدیل شده است. این کاغذ از خمیر چوب بکر و الیاف بلند کاج دریایی ساخته شده و پس از چند هفته به الیاف سلولزی تجزیه می‌شود.

 

 

سخن آخر

در نهایت، از این تحولات مثبت در زمینه بسته بندی سازگار با محیط ‌زیست می‌توان به عنوان یک گام مهم در جهت حفظ محیط و کاهش تأثیرات منفی صنعت بسته بندی یاد کرد. انواع بسته بندی زیست تخریب پذیر با توجه به مزایای آنها از لحاظ اکولوژیک، اقتصادی و اجتماعی، به عنوان یک راهکار موثر و هوشمندانه برای کاهش آلودگی محیط‌زیست و مدیریت پایدار منابع، به یک نیاز ضروری در جوامع مدرن تبدیل شده‌اند.

امیدواریم با ادامه تحقیقات و توسعه در این زمینه، استفاده از بسته بندی زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط ‌زیست به‌عنوان یک استاندارد عادی و گسترده‌تر شود و در جهت تحقق هدفهای پایداری و حفظ زیست پیش رود.

 

سوالات متداول

·        بسته بندی زیست تخریب پذیر چیست؟

 این نوع بسته بندی محصولاتی هستند که از موادی ساخته شده‌اند که قابلیت تجزیه طبیعی در محیط زیست را دارند. این بسته بندی‌ها در معرض شرایط زیست تخریب پذیر، مانند فرآیندهای کمپوست‌سازی یا تجزیه توسط میکروب‌ها، به سرعت تجزیه می‌شوند.

 

·         چه موادی برای تولید بسته بندی‌های زیست تخریب پذیر استفاده می‌شوند؟

 موادی مانند سلولز، نشاسته، پلی لاکتیک اسید (PLA) که از منابع گیاهی مانند ذرت یا گندم به دست می‌آیند، از جمله موادی هستند که برای تولید بسته بندی زیست تخریب پذیر استفاده می‌شوند.

 

·         بسته بندی زیست تخریب پذیر چه مزایایی برای محیط‌زیست دارند؟

 این نوع بسته بندی مزایای زیست‌ محیطی زیادی دارند، از جمله کاهش زباله‌های پلاستیکی، کاهش آلودگی هوا و آب، و کاهش استفاده از منابع غیرتجدیدپذیر.

 

·         آیا بسته بندی‌های زیست تخریب پذیر هزینه بیشتری نیاز دارند؟

ابتدا ممکن است هزینه تولید بسته بندی‌های زیست‌تخریب‌پذیر بالاتر باشد، اما با افزایش تقاضا و پیشرفت تکنولوژی، هزینه‌ها می‌تواند کاهش یابد. همچنین، از نظر محیط ‌زیستی و پایداری ممکن است هزینه‌های اضافی را توجیه کنند.