پوششی خوراکی با طعم ذرت

شاید این خبر همین یکی دو سال پیش بود که موجب حیرت ما شد: همبرگرتان را با بسته بندی اش میل کنید!

کد خبر: ۱۳۸۵۸۸

این بسته بندی های خوراکی همان پوشش های بیوپلیمری یا به بیانی فیلمهای خوراکی هستند. در واقع به لایه نازک از یک پلیمر که برای اهداف بسته بندی تولید شده باشد، فیلم بسته بندی گفته می شود که بسته به هدف و کاربرد، این فیلمها باید از شفافیت ، مقاومت به کشش و انعطاف پذیری مناسب و بازدارندگی خوب در برابر ورود و خروج گازها برخوردار باشند. حال یکی از پژوهشگران گروه مهندسی صنایع غذایی برای نخستین بار به روش جدیدی برای تولید فیلم از پروتئین زئین ذرت دست یافته است.
گفتگوی ما را با دکتر بابک قنبرزاده بخوانید.

اصولا این فیلمها از چه ترکیباتی تهیه می شوند و ساخت آنها در دنیا با چه تحولاتی همراه بوده است؛
در حال حاضر فیلمهای بسته بندی متداول از مشتقات نفتی (پتروشیمی) تهیه می شوند. پلیمرهای سنتزی در زمان جنگ جهانی دوم بسیار مورد توجه قرار گرفتند و گسترش آنها موجب به وجود آمدن اولین پلاستیک های مدرن تجاری در سال 1940 شد. یکی از کاربردهای پلیمرهای سنتزی مانند پلی اولفین ها، پلی استایرن ، پلی اتیلن ترفتالیت و پلی وینیل کلراید در صنایع بسته بندی است . این پلیمرها به دلیل خواص خوب از قبیل سختی ، انعطاف پذیری ، سبک بودن ، فرآیندپذیری و ارزان بودن در کاربردهای مختلف بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرند. فعال کردن این فیلمها با افزودن مواد ضدمیکروبی یا آنتی اکسیدان ها از کارهای نسبتا جدید در این زمینه است.
در سالهای اخیر تلاشها و تحقیقات زیادی برای تولید فیلمهای بسته بندی از پلیمرهای طبیعی که زیست تخریب پذیر هستند، انجام شده است.

در کشور ما برای ساخت این فیلمهای بسته بندی چه مطالعاتی صورت گرفته است؛
برخی از انواع فیلمهای بسته بندی سنتزی در کشور ما تولید می شود ولی بیشتر فیلمهای بسته بندی با کیفیت بالا از کشورهایی مثل عربستان و ترکیه وارد کشور می شود که البته با توجه بیشتر به صنایع پایین دستی پتروشیمی می توان به یکی از صادر کنندگان مهم این مواد در دنیا تبدیل شد.

بیو پلیمرها، چه ترکیباتی هستند؛ چرا از آنها در ساخت فیلمهای بسته بندی استفاده می شود؛
بیو پلیمرها، پلیمرهای طبیعی هستند که از منابع گیاهی ، حیوانی و میکروبی به دست می آیند و شامل انواع پروتئین ها، کربو هیدرات ها، لیپیدها و پلی اسیدها هستند.
پلیمرهای سنتزی در صنایع بسته بندی استفاده فراوانی داشته اند، اما مشکلات دورریزی این پلیمرها به دلیل تجزیه نشدن در محیط زیست باعث شد محققان در پی جایگزینی برای آنها باشند. به همین منظور در 2 دهه اخیر بیو پلیمرها مورد توجه قرار گرفته اند.
مزایای استفاده از بیو پلیمرها در مقایسه با دیگر مواد پلیمری در صنایع بسته بندی موارد زیر هستند:
این مواد، زیست تخریب پذیر بوده و به وسیله میکروارگانیسم ها طی فرآیند کمپوست به محصولات طبیعی مانند دی اکسید کربن ، آب ، متان و توده زیستی (بیومس) تبدیل می شوند.
بیوپلیمرها از منابع تجدیدپذیر به دست می آیند (برخلاف پلیمرهای سنتزی که بیشتر منشا نفتی دارند) بنابراین تولید آنها می تواند موجب حفظ منابع تجدیدناپذیر برای نسل های آینده شود.

این بسته بندی های خوراکی همان پوشش های بیوپلیمری یا به بیانی فیلمهای خوراکی هستند

چون بخش عمده ای از بیوپلیمرها منشا کشاورزی دارند و معمولا از محصولات گیاهی وحیوانی به دست می آیند، می توان با تولید و استخراج آنها ارزش افزوده محصولات کشاورزی را بالا برد.
بخش عمده ای از بیوپلیمرها خوراکی هستند و می توان در مواردی آنها را همراه با محصول پوشش داده شده مصرف کرد. فیلمهایی که از پروتئین تهیه می شوند می توانند ارزش غذایی محصول را افزایش دهند.

آیا تمام انواع این فیلمهای بیو پلیمری خوراکی هستند؛ زمان ماندگاری آنها چقدر است؛ آیا عوارضی را برای انسان به همراه ندارند؛
نه. دسته ای از آنها که به وسیله میکرو ارگانیسم ها تولید می شوند غیرخوراکی هستند، مانند پلی لاکتات ها. آنهایی که از پروتئین ها و کربوهیدرات ها تهیه می شوند می توانند خوراکی باشند. ماندگاری آنها متناسب با ماندگاری خود ماده غذایی و نوع افزودنی هایی است که به آن اضافه می شود. در صورت تهیه بهداشتی و مصرف متعادل ، مشکلی برای بدن ایجاد نمی کنند؛ البته آنها که از مواد فیبری مثل سلولز و کیتوزان تهیه می شوند نباید به مقدار زیاد مصرف شوند.

چرا در طرح خود از بیو پلیمر(پروتئین) ذرت استفاده کرده اید؛
زئین ، بیوپلیمری پروتئینی است و محصول فرعی کارخانه های تولید نشاسته از دانه ذرت است که معمولابه عنوان خوراک دام مصرف می شود. در مقایسه با دیگر بیوپلیمرهای پروتئینی دارای خواص مکانیکی بالاتر و نفوذپذیری پایین تر نسبت به بخار آب ( به دلیل خواص آب گریزی بالا) آن است.

رزین پروتئین ذرت طی چه مراحلی به فیلمهای بسته بندی تبدیل می شود؛
پروتئین زئین همراه با نرم کننده مناسب به الکل اتانول یا ایزوپروپیل الکل افزوده و در دمای مشخص به هم زده می شود. با افزودن آب سرد محلول زئینی را رسوب می دهیم و رزین حاصل را با آب سرد شستشو می دهیم و سپس به مدت 15 دقیقه ورز می دهیم تا الکل باقی بماند و آب از رزین جدا شود و چسبندگی رزین کاهش یابد. رزین حاصل به صورت سرد، غلطک زنی می شود تا ضخامت ورقه ها به حدود 0.5 میلی متر برسد وسپس ورقه ها به وسیله پرس داغ فشرده می شود تا فیلم زئینی تولید شود.