biodegr3

Αποικοδόμησιμα πλαστικά για συσκευασία τροφίμων

Τα πολλά πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν τα πλαστικά υλικά έναντι άλλων υλικών, όπως το χαμηλό κόστος, οι καλές μηχανικές ιδιότητες, το μικρό βάρος και η αντοχή, έχουν αυξήσει κατά πολύ τη χρήση τους όχι μόνο στον τομέα της συσκευασίας τροφίμων αλλά και σε άλλους τομείς. Ωστόσο, το γεγονός ότι δεν αποικοδομούνται εύκολα όταν απορριφθούν στη φύση έχει θέσει το ζήτημα της αντικατάστασής τους από ανανεώσιμα υλικά, τα οποία παράλληλα να έχουν αντίστοιχα χαρακτηριστικά με τα πλαστικά. Η όλη συζήτηση που έχει προκύψει από την ανάγκη αυτή, έχει οδηγήσει στην δημιουργία πολλών υλικών τα οποία αναφέρονται με διάφορες ονομασίες, οι έννοιες των οποίων συχνά συγχέονται. Για το λόγο αυτό, στη συνέχεια γίνεται μία προσπάθεια αποσαφήνισης των όρων αυτών.
Βιοπλαστικά (bioplastic) ή Green plastic:

Είναι πλαστικά, τα οποία είναι βιοαποικοδομήσιμα και είναι συνήθως φτιαγμένα μερικώς ή εξ ολοκλήρου κατασκευασμένα από ανανεώσιμους πόρους (renewable resources). Συχνά επίσης επικεντρώνονται και σε φιλική προς το περιβάλλον επεξεργασία (environmentally friendly processing).
Αποικοδομήσιμα πλαστικά (degradable plastics): Πλαστικά βασισμένα στο πετρέλαιο, που περιέχουν χημικά πρόσθετα και τα οποία υφίστανται σημαντική αλλαγή στη χημική δομή τους προκαλώντας έτσι τη διάσπασή τους σε μικρότερα μέρη. Η διαδικασία της αποικοδόμησης ενεργοποιείται όταν το υλικό εκτεθεί σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως η UV ακτινοβολία, η θερμότητα, το μηχανικό στρες και η υγρασία.

Βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά (biodegradable plastics):

Αποικοδομήσιμο πλαστικό στο οποίο η διαδικασία της αποικοδόμησης πρέπει να είναι αποτέλεσμα της δράσης μικροοργανισμών κατά τη διάρκεια μίας χρονικής περιόδου (μέχρι 2-3 χρόνια σε χώρους υγειονομικής ταφής).

Κομποστοποιήσιμα πλαστικά (Compostable plastic):

Πλαστικό το οποίο υπόκεινται σε βιολογική αποικοδόμηση κατά τη διάρκεια διαδικασίας κομποστοποίησης (έως 2-3 μήνες) προς παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα, νερού, ανόργανων ενώσεων και βιομάζας με ρυθμό αντίστοιχο με άλλα γνωστά κομποστοποιήσιμα υλικά.

Όλα τα πλαστικά σε σύντομο ή σε μεγαλύτερο χρονικό πλαίσιο πρόκειται να αποικοδομηθούν. Η παράμετρος ωστόσο που τα κατατάσσει σε κατηγορίες είναι ο ρυθμός με τον οποίον θα συμβεί η αποικοδόμηση. Ο ρυθμός αποικοδόμησης είναι πολύ μεγαλύτερος από τον αντίστοιχο των συμβατικών πλαστικών (πλαστικά με βάση το πετρέλαιο χωρίς να περιέχουν πρόσθετα που επιταχύνουν την αποικοδόμηση).
Τα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά είναι στην ευρωπαϊκή αγορά εδώ και περισσότερο από δύο δεκαετίες. Αυτά τα προϊόντα είναι κομποστοποιήσιμες σακούλες απορριμμάτων και υλικά πλήρωσης. Η αγορά των φιλμ συσκευασίας έχει αυξηθεί σημαντικά μετά το 2002, αρχικά για βιολογικά τρόφιμα και στη συνέχεια και για άλλα προϊόντα.
Ο κατάλογος με τα αποικοδομήσιμα πλαστικά που είναι δυνατόν να βρεθούν στο εμπόριο είναι πολύ μεγάλος και συνεχώς ανανεώνεται. Ενδεικτικά, ορισμένα αποικοδομήσιμα πλαστικά είναι:

  • Πολυμερή που λαμβάνονται κατευθείαν από τη βιομάζα μικροοργανισμών όπως πρωτεΐνες, λιπίδια, πολυσακχαρίτες κ.λπ.
  • Πολυεστέρες παραγόμενοι από μικροοργανισμούς όπως, το PLA και τα PHA
  • Προϊόντα βασισμένα στο άμυλο
  • Πολυμερή υλικά που συντίθενται από κλασική διαδικασία πολυμερισμού, όπως τα αλειφατικά-αρωματικά συμπολυμερή, οι αλειφατικοί πολυεστέρες, αλειφατικά συμπολυμερή πολυλακτιδίου (polylactide aliphatic copolymer, CPLA), χρησιμοποιώντας ανανεώσιμα φυσικά μονομερή από όπως το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και συνθετικά μονομερή όπως οι πολυκαπρολακτόνες.
  • Υδρο-βιοαποικοδομήσιμοι πολυεστέρες, όπως το τροποποιημένο PET
  • Φωτο-αποικοδομήσιμα πλαστικά
  • Πολυμερή διαλυτά στο νερό όπως η πολύ(βινυλική αλκοόλη) και αιθυλενίο-βινυλική αλκοόλη.

Το πεδίο των εφαρμογών των βιοαποικοδομήσιμων πλαστικών σε αντικείμενα που έρχονται σε απευθείας επαφή με τρόφιμα περιλαμβάνουν μαχαιροπήρουνα μίας χρήσης, φλιτζάνια, δοχεία για σαλάτες, πιάτα, προστατευτικά καλύμματα και φιλμ πλαστικοποίησης, καλαμάκια, αναδευτήρες, καπάκια και κύπελλα, πιάτα και δοχεία για τρόφιμα που διανέμονται σε delicatessen και fast-food. Αυτά τα αντικείμενα προορίζονται για επαφή με υδαρή, όξινα και τα λιπαρά τρόφιμα που διανέμονται ή διατηρούνται σε ή κάτω από θερμοκρασία δωματίου, ή διανέμονται σε θερμοκρασίες που φτάνουν τους 60οC και στη συνέχεια αφήνονται να κρυώσουν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος ή χαμηλότερη.
Τα τελευταία χρόνια, τα πολυμερή που μπορούν να βασιστούν σε ανανεώσιμα υλικά και μπορούν να ανακυκλωθούν και να κομποστοποιηθούν, έχουν αποκτήσει ολοένα και μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Ανάλογα με την διαδικασία παραγωγής και την πηγή, τα βιοπολυμερή έχουν ιδιότητες παρόμοιες με τα αντίστοιχα συνθετικά πολυμερή. Οι οπτικές, φυσικές και μηχανικές τους ιδιότητες μπορούν προσαρμοστούν μέσω της πολυμερούς δομής, έτσι ώστε τα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά να έχουν τη δυνατότητα να συγκριθούν με τα συνθετικά πολυμερή που χρησιμοποιούντα στη συσκευασία νωπών τροφίμων, όπως τα περισσότερο συχνά χρησιμοποιούμενα προσανατολισμένο πολυστυρένιο (OPS) και ο πολυαιθυλενο- τερεφθαλικός εστέρας (PET).

 

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  1. http://www.techno-preneur.net/information-desk/sciencetech-magazine/2006/aug06/Bio-degradeable_plastics.pdf
  2. http://en.european-bioplastics.org/
  3. Ammala A, Bateman S, Dean K, Petinakis E, Sangwan P, Wong S, Yuan Q, Yu L, Patrick C, K.H. Leong. An overview of degradable and biodegradable polyolefins. 2010. Progress in Polymer Science

Δέσποινα – Αγγελική Σταυροπούλου, Βασιλική Πατσαρού,
Γεωπόνοι Επιστήμης & Τεχνολογίας Τροφίμων

© 2021 foodbites