تولید بسته بندی‌های طبیعی برای مواد غذایی

به گزارش ایران اکونومیست از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، امروزه یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت بسته بندی مواد غذایی جهت جلوگیری از فساد آن‌ها، پلاستیک‌ها هستند. این مواد ضمن داشتن فرایند تولید راحت و داشتن مقاومت بسیار بالا در برابر نفوذ رطوبت و هوا هزینه‌ پایینی نیز دارند.
با توجه به این که این بسته بندی‌های پلیمری، زیست تخریب ناپذیر بوده و مشکلات زیادی را برای محیط زیست ایجاد کرده‌اند، تلاش برای جایگزینی آن‌ها با استفاده از مواد طبیعی زیست تخریب پذیر رو به گسترش است.
دکتر محمد مهدی ظرافت پژوهشگر دانشگاه شیراز با اشاره به این مطلب که یکی از مواد جایگزین برای بسته بندی‌های پلاستیکی، استفاده از پلیمرهای طبیعی است، عنوان کرد: پلیمرهای طبیعی معمولاً خواص بسته بندی ضعیف‌تری نسبت به پلیمرهای سنتزی دارند. اما این محدودیت را می‌توان با استفاده از افزودنی‌های نانومقیاس، مانند نانوسلولز و نانوذرات رس برطرف کرد و میزان استحکام و عبوردهی گازها و رطوبت را در این نوع پلیمرها بهبود داد. به همین منظور در این تحقیق تلاش شد تا اثر اضافه کردن نانوسلولز و کیتوسان به فیلم‌های متشکل ار ترکیب نشاسته و ژلاتین بر خواص این نوع بسته‌بندی‌ها مورد بررسی قرار گیرد.
به گفته‌ ظرافت، بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، مواد نانومقیاس از جمله نانوسلولز می‌توانند منجر به بهبود خواص فیلم‌های پلیمری طبیعی ساخته شده از نشاسته و ژلاتین شوند و جایگزین مناسبی برای بسته بندی‌های پلیمرهای سنتزی باشند.
وی افزود: معمولاً استحکام مکانیکی پلیمرهای طبیعی پایین است، اما نتایج این تحقیق نشان داد که اضافه کردن نانوسلولز به ماتریس فیلم می‌تواند استحکام مکانیکی نشاسته را تا 50 درصد افزایش داده و به طور همزمان عبوردهی رطوبت و اکسیژن را نیز کاهش دهد.
ظرافت در خصوص امکان تجاری شدن نتایج به دست آمده عنوان کرد: این طرح هم اکنون در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده و مطالعاتی جهت ارتقای آن در مقیاس پایلوت نیز صورت گرفته است. در عین حال، در صورت ارتقای طرح تا مقیاس صنعتی، قابلیت کاهش هزینه‌های تمام شده تا حد زیادی وجود دارد.
جهت بررسی ویژگی‌های مختلف فیلم‌های سنتز شده، آزمون‌های FTIR، XRD، FE-SEM و DSC-TGA و عبوردهی گازها و رطوبت و همچنین آزمون استحکام مکانیکی و آب دوستی روی نمونه‌های مختلف انجام شده‌است.
عضو هیات علمی دانشگاه شیراز افزود: نتایج این پژوهش در صنایع بسته بندی مواد غذایی نظیر صنایع بسته بندی شیرینی، میوه، مواد پروتئینی از جمله گوشت و مرغ قابل کاربرد خواهد بود.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمد مهدی ظرافت، دکتر صمد صباغی- اعضای هیأت علمی دانشگاه شیراز- و مهندس سید مجید نوربخش سلطانی- دانش‌آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه شیراز- است. نتایج این کار در مجله‌ Carbohydrate Polymers با ضریب تأثیر 4/811 (جلد 189، سال 2018، صفحات 48 تا 55) به چاپ رسیده است.