由于石油产品对消费者的不健康影响,食品包装行业最终将逐步淘汰由石油产品制成的塑料食品包装。Phys.org上的一篇文章 指出,当这种情况发生时,他们将需要一种便宜、坚固且更健康的替代材料。一种这样的替代品是由瑞典的巴基斯坦研究人员开发的淀粉和聚合物的混合物。
卡尔斯塔德大学(KU) 化学工程师 Asif Javed 解释说,食品包装必须满足两个目的:保存食品以使其保存更长时间,以及保护食品免受从源头到货架的恶劣运输条件。
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“为了满足这些需求,在纸质包装(例如用于果汁或乳制品的包装)中需要一个保护屏障,”Javed 说。
自古以来,各种形式的纸就被用作食品包装材料。然而,即使是最坚固的纸制品本身也不是密封和防水的。
为了防止食物因氧气或水而变质,通常在纸上涂上一层薄而坚固的塑料。这种涂层材料通常由石油制成,石油是一种用于多种用途的化石燃料,有一天会用完。
石油基塑料的生产消耗大量能源。它还造成大量的空气和土地污染。最后,材料本身就是一种重要的污染物,尤其是在海洋中。
木质素-淀粉组合为塑料食品包装提供替代材料
Javed 是众多研究人员之一,他们在过去的几十年里一直在寻找合适的替代品来替代由化石燃料制成的包装材料。他和他的同行们认识到,在食品保鲜、生产成本和运输便利性方面,任何新材料都必须与石油基塑料的性能相匹配。
他的团队想到了将两种植物基聚合物结合起来的想法:木质素,它构成了很大一部分木材,淀粉,它存在于大多数可食用植物中。KU 研究人员报告说,将这两种材料混合在一起创造了一种生物基材料,可以与石油基塑料的不渗透性和韧性相匹配。
由于木质素和淀粉都来源于植物,它们非常便宜,容易获得,并且会被各种自然作用降解。
除了创建木质素淀粉材料外,KU 研究团队还创建了一个版本,他们将淀粉和石油基材料结合在一起。虽然替代混合物并非完全由可再生资源制成,但它仍然是可生物降解的。
淀粉塑料材料可以被环境因素分解,而不会产生会污染周围环境和毒害意外摄入它们的野生动物的微塑料。此选项允许较慢地逐步淘汰以石油为基础的食品包装塑料,这可以随着时间的推移缓解经济影响。
用可生物降解的等效物代替石油基塑料
有几种生物基材料已经在食品包装行业得到应用。然而,石油基塑料由于其广泛使用、大量库存和易于生产而继续构成食品包装的大部分。
替代这些塑料需要研究人员进一步努力开发替代品,如淀粉-木质素材料。
“我希望我们能够在这方面做更多的研究,”Javed 说道,他从家乡巴基斯坦搬到瑞典攻读硕士学位,最终在卡尔斯塔德永久定居。“在我们地区,与行业合作研究基于纤维的工艺和产品具有良好的前景。”