ل امکانات می‌توان به تولید آنها مبادرت ورزید همچنین مواد اولیه آنها ارزان است زیرا از زبالههای مواد اولیه کشاورزی تجدید شونده یا صنایع فرآوری مواد غذایی دریایی بدست میآیند(ضیابری، 1385؛ Krochta, 2002; Krochta & Mulder-Jonston, 1997).
2-2-2- خصوصیات بیوپلیمرها
2-2-2-1- بازدارندگی در برابر گازها
بازدارندگی فیلمهای بیوپلیمری در برابر گازها به عواملی وابسته است شامل:
ماهیت بیوپلیمرها بویژه قطبی بودن آن: هر قدر گروههای قطبی (مانند OH) ویونی در پلیمر بیشتر باشد و برهم کنشهای قطبی- یونی نسبت به برهم کنشهای غیرقطبی(آبگریز)بالاتر باشد، نسبت به اکسیژن بازدارندگی بالاتری خواهند داشت.چون بیشتر بیوپلیمرها شامل پروتئینهاو کربوهیدرات حاوی گروههای قطبی بالایی هستند بازدارندگی بسیار خوبی نسبت به گازها و بویژه اکسیژن نشان می‌دهند بطوریکه بازدارندگی آنها نسبت به بسیاری از پلیمرهای سنتزی رایج به مراتب بیشتر است، برای مثال نفوذ پذیری فیلم گلوتن گندم در برابر اکسیژن 800 برابر کمتر از پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE )و دو برابر کمتر از پلی آمید است (که به عنوان یک بازدارنده خوب در برابر اکسیژن شناخته می شود).بیشتر بیوپلیمرها زمانی می توانند بازدارندگی خوبی در برابر اکسیژن و گازهای دیگر نشان دهند که میزان رطوبت نسبی آنها پایین باشد (Lai & Padua, 1997; Chen et al.,1996).محدوده دمایی که یک پلیمر میتواند به عنوان یک بازدارنده در برابر گازها عمل کند به دمای انتقال شیشه ای (Tg) آن پلیمر مربوط است. در دماهای بالاتراز دمای انتقال شیشهای مواد پلیمری نرم و لاستیکی و در دماهای زیرآن بصورت شیشهای و سفت میباشند. هر قدر دمای انتقال شیشهای پلیمر بالاتر باشد آن پلیمر در محدوده دمایی وسیعتری میتواند به عنوان پوشش و بازدارنده خوب عمل کند(Madeka & Kokini,1996; Mc Hugh & Krochta,1994a) .
اثر فشار گاز: در مورد گازها یا بخارهایی که با پلیمر واکنش نشان میدهند مانند بخار آب، ضریب نفوذپذیری بستگی به فشار دارد.
اثرپلاستیسایزرها: معمولاً پلاستیسایزرها با افزایش تحرک زنجیرها و افزایش فضاهای خالی، موجب افزایش نفوذپذیری فیلم پلیمری نسبت به گازها می گردد، البته در برخی از بیوپلیمرها وجود مقادیر کم پلاستیسایزر موجب افزایش بهم پیوستگی و کاهش نفوذ نسبت به گازها میشود.
2-2-2-2- بازدارندگی نسبت به بخار آب
تبادل رطوبتی بین ماده غذایی و محیط میتواند مشکلات زیر را به وجود آورد (چودار، 1387Krochta, 2002; Dickey & Parris, 2001 ;):
– مواد غذایی جاذبالرطوبه مانند محصولات غلهای، پورهها و… با جذب آب کیفیت ارگانولیپتیکی خود را از دست میدهند و بصورت لاستیکی و کلوخهای درآیند.
– برخی از مواد غذایی که فشار بخار آب محیط بالاتر است، دچار هیدراسیون (افت آب)می شوند و در نتیجه طراوت و تازگی خود را از دست میدهند از جمله این مواد می توان به سبزیها و میوههای تازه اشاره کرد.
– جذب آب توسط مواد غذایی بالا باعث بالا رفتن فعالیت آبی در آنها می شود و احتمال گسترش میکروبی، شیمیایی و آنزیمی بیشتر میشود.
– از دست دادن آب در برخی از مواد غذایی مانند غلات باعث کاهش وزن آنها در نتیجه کاهش ارزش اقتصادی میگردد.
فیلمهای بیوپلیمری به عنوان حایل برای بخار آب، در روی سطح و یا در داخل مواد غذایی، جایی که ترکیبات با فعالیت آبی متفاوت از هم جدا میگردند، قرار داده میشوند. در حالت اول خروج رطوبت به محیط را محدود میکنند و در حالت دوم به عنوان تثبیت کننده گرادیان، فعالیت آب و حفظ خواص بافتهای مختلف یک غذا به کار میروند.
2-2-3- بکارگیری بیوپلیمرها در بستهبندی
بیوپلیمرها به دو صورت در تولید بستهبندیهای زیستی بکار میروند (Dickey & Parries, 2001):

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

1- ترکیب بیوپلیمر با پلیمر سنتتیک:استفاده از فیلمهای بیوپلیمری به دلیل خواص ممانعتکنندگی ضعیف آنها محدود میباشد به همین دلیل پلیمرهای طبیعی اغلب با پلیمرهای مصنوعی مخلوط می شوند و یا به طریقه شیمیایی جهت گسترش کاربردشان در موارد و شرایط خاص اصلاح می شوند. وقتی پلیمر سنتزی با پلیمر طبیعی برای تولید مواد بستهبندی ترکیب می شوند در برابر تهاجم میکروارگانیسم ها مساعدتر شده و طبیعت تخریب پذیر آنها افزایش مییابد.
این ترکیبات با افزودن یک ماده تخریب پذیر (مانند نشاسته)به یک پلاستیک متداول (مانند پلی اتیلن)ساخته می‌شوند.گرچه در حال حاضر اکثر محصولات تجاری با ترکیب نشاسته ساخته میشوند لیکن ترکیبات سلولز- پلی ارتان، گلوتن- وینیلین، زئین- پلی اتیلن، زئین- پلی کاپر و لاکتون و کازئین با پلیمرهای سنتزی مختلف نیز در حال بررسیاند.
این مواد کمک زیادی به کاهش زبالههای پلاستیکی کردهاند اما به دلیل اینکه در آنها از ترکیبات تخریب ناپذیر استفاده میشود و استفاده از مواد تخریبپذیر ویژگی آنها را تضعیف میکند موقعیت محکمی ندارند.
2- استفاده مستقیم از بیوپلیمرها برای تولید بستهبندیهای زیستی: بسته بندیهای زیستی حاصل از بیوپلیمرها به دلیل ساختمان شیمیایی خاص تخریب پذیرتر از فیلمهای ترکیبی هستند ولی کیفیت مکانیکی و نفوذپذیری آنها پایین است. بسته بندیهای زیستی را بر اساس هضمپذیری می توان به دو دسته خوراکی و غیرخوراکی تقسیمبندی کرد. فیلمها و پوششها اغلب جزء بستهبندیهای خوراکی طبقهبندی میشوند به شرط آنکه در ساخت آنها از افزودنیهای مضر استفاده نشود (Fishman, 1997; Guilbert, 1986).
2-2-4- روشهای تولید بستهبندیهای زیستی (بیوپلیمری)
برای تولید بستهبندیهای زیستی معمولاً دو روش خشک (ترموپلاستیک) و مرطوب (استفاده از حلال) بکار برده می شود (Debeaufort & Voilley,1997). روش خشک بیشتر برای تولید بستهبندیهای نیمه سخت مانند سینیها، فنجانها، جعبههای تخم مرغ و محافظها استفاده میشود گرچه گاهی برای تولید برخی از انواع فیلمهای زئینی نیز کاربرد دارد.در این روش از حرارتدهی و قالبگیری برای تولید مواد بستهبندی استفاده میشود. روش مرطوب بیشتر برای تولید پوششها، فیلمها و ورقههایی که می توانند خوراکی باشند مورد استفاده قرار گیرند. در این روش بیوپلیمر را در حلال مناسبیپخش و محلول میکنند سپس حلال توسط روشهایی مانند تبخیر حلال یا رسوب دادن فاز جامد توسط تغییر pH، تغییر قطبیت و افزودن الکترولیت جداسازی میگردد.
2-3- پوششها و فیلمهای خوراکی
پوششهای خوراکی لایه نازکی از یک ماده خوراکی هستند که بر روی سطح ماده غذایی به عنوان پوشش و یا در لابلای اجزای تشکیلدهنده ماده غذایی از طریق پیچیدن، فروبری، برس زدن یا اسپری کردن قراردادهمی‌شود تا مانعی در برابر عوامل مخرب از قبیل حضور گازهایی مانند اکسیژن و دی اکسید کربن، رطوبت و مواد معطر باشد تا به این ترتیب زمان ماندگاری ماده غذایی افزایش یابد. این مواد می‌توانند به صورت پوشش کامل محصول باشند و یا به عنوان یک جزء غذایی همراه غذا مصرف گردند. فیلمهای خوراکی از نظر نحوه تولید متفاوت از پوششهای خوراکی هستند. آنها قبل از کاربرد در بستهبندی مواد غذایی به صورت لایهای نازک تولید میشوند وسپس مانند پلیمرهای سنتزی برای بندی بکار میروند. کاربرد فیلمها و پوششهای خوراکی بدینمعنی نمی باشد که می توانند برای افزایش زمان انبارمانی مواد غذایی جایگزین مواد بسته بندی غیر خوراکی و ساختگی گردند.پوششهای خوراکی در واقع ظرفیت افزایش کیفیت و ماندگاری غذا و بهبود بازده اقتصادی مواد را به عنوان یک ماده کمکی بستهبندی دارا می باشند (Kester & Fennema,1986).
یکی از چالشهای مهم در پوششهای خوراکی هماهنگ کردن دوره پایداری بستهبندی با عمر نگهداری محصول میباشد.پوششهای خوراکی باید بدون تغییر در خواص مکانیکی و ممانعتی در طول مدت نگهداری تا زمان مصرف عملکرد کاملی داشتهباشند لذا دارا بودن زیستتجزیهپذیری حساب شده برای آنها الزامی است.شرایط محیطی عامل زیستتخریب پذیری باید در طول مدت نگهداری مواد غذایی حذف شوند در حالیکه شرایط مناسب برای تخریب پس از دور انداختن بستهبندی فراهم باشد.
2-3-1- تاریخچه استفاده از پوشش