بیوپلیمرها و فیلم های خوراکی

تجزیه ناپذیر بودن پلیمرها ی نفتی و توجه به گرمای جهانی

در چند دهه اخیر میزان توجه و علاقه افراد به استفاده از بیوپلیمرها به دلیل افزایش بیشتر آگاهی مصرف کنندگان، افزایش قیمت نفت خام، افزایش آلودگی های زیست محیطی و تجزیه ناپذیر بودن پلیمرها ی نفتی و توجه به گرمای جهانی افزایش یافته است و سبب شده تلاش های فراوانی در جهت تولید مواد بسته بندی با منشا طبیعی (پروتئین، چربی و کربوهیدرات) بصورت فیلم یا پوشش صورت گیرد . اینگونه بیوپلیمرها در مقایسه با استفاده از پلاستیک ها اثرات مخرب کمتری بر محیط زیست دارند. فیلم های خوراکی یک لایه نازکی از مواد خوراکی هستند که روی سطح مواد غذایی قرار گرفته و به عنوان محافظ آنها عمل می­کنند .

عمل پوشش دهی می تواند هم به صورت غوطه­ وری و یا پوشش دادن با فیلم انجام گیرد

همچنین این فیلم ها به صورت لفاف در آمده و می توانند اجزاء حساس مانند ویتامین ها، آنتی اکسیدانها، رنگ و آروما را در خود جای داده و به مخلوط ماده غذایی اضافه کنند. در مورد فیلم های خوراکی دو اصل ایمن بودن از نظر خوراکی و ایجاد یک لایه مداوم با خاصیت ممانعت کنندگی در اطراف و سطح ماده غذایی نقش و کاربرد آن را مشخص می نماید .

در مورد فیلم های خوراکی دو اصل وجود دارد : 1- کلمه Edible نشان می­دهد که بایستی از نظرFDA ماده GRAS شناخته شود و از نظر خوراکی ایمن و مطمئن باشد. 2- بایستی مواد تشکیل دهنده فیلم یک پلیمر باشد.

عمل پوشش دهی می تواند هم به صورت غوطه­ وری و یا پوشش دادن با فیلم انجام گیرد . آنچه که با فیلم های خوراکی مرتبط است خاصیت نفوذپذیری می­باشد که میزان انتقال گازها، بخار، آب  و … را از یک طرف فیلم به سمت دیگر کنترل می­کند.

فیلم های خوراکی در اثر گستردن محلول های فیلم ساز روی یک سطح و خشک کردن آن پدیـد مـی آینـد

فیلم های خوراکی در اثر گستردن محلول های فیلم ساز روی یک سطح و خشک کردن آن پدیـد مـی آینـد. پوشـش های خوراکی در اثر غوطه ور کردن مواد غذایی در محلول های سازنده یا پاشیدن محلول سازنده بر سطح آن ها و در نتیجه، آغشـته شـدن سـطح مـواد غذایی ایجاد می شوند از لحاظ خواص مکانیکی و ممانعتی پوشش ها، استفاده از لفافها بر پایه پروتئین انتخاب مناسبی برای تمـاس بـا مـواد غـذایی بـه شمار می آیند

پروتئین ها دسته وسیعی از بیوپلیمرها ی زیست تخریب پذیر خوراکی هستند

پروتئین ها دسته وسیعی از بیوپلیمرها ی زیست تخریب پذیر خوراکی هستند. در سال های اخیر فیلم و پوشش خوراکی بر پایه پروتیین با توجه به خواص عملکردی و ویژگی های تغذیه ای آن، توجه زیادی به خود جلب کرده است. از پروتئین های حیوانی می توان به کازئین، ژلاتین، آلبومین ، پروتئین آب پنیر و کلاژن و از دسته پروتئین های منابع گیاهی به زئین ذرت ، گلوتن گندم و…اشاره نمود که در ذیل پروتئین های گیاهی را مورد بررسی قرار می دهیم.

• گلوتن

پروتئین گندم یکی از این پروتئین هاست که طی تولید نشاسته از گندم به عنوان فراورده ی فرعی تولید می شود. یکی از کاربردهای بالقوه این پروتئین تولید فیلم ها و پوشش های زیست تخریب پذیر خوراکی است.

پروتئین عمده موجود در آندوسپرم گندم گلوتن می باشد. گلوتن از دو قسمت، یکی غیر محلول در الکل یا گلوتنین و دیگری قابل هضم در الکل اتیلیک 70٪ یا گلیادین تشکیل شده است که هر یک دارای ویژگیهای منحصر به فردی می باشند. در گندم گلوتنین را گلوتلین وگلیادین را پرولامین نیز می نامند. گلوتنین و گلیادین 80 درصد پروتئین گندم را تشکیل می دهند.

گلوتنین بخش الاستیک و چسبنده و دارای وزن مولکولی بالایی است در حالیکه گلیادین دارای وزن مولکولی کمی بوده و نرم والاستیک می باشد. گلوتنین دارای بارهای الکتریکی داخلی و خارجی است و قدرت تشکیل پیوند بیشتری دارد .

به طور کلی از گندم های سخت گلوتن با کشش بالا و مقاومت خوب واز گندمهای نرم گلوتن ضعیف حاصل می گردد.خواص مکانیکی فیلم های گلوتنی بسیار مناسب می باشد و این به دلیل تشکیل پیوند های دی سولفیدی است که توسط آمینو اسیدسیستئین ایجاد می شود. فیلم گلوتنی شبیه پلی پروپیلن شفافیت خوبی داشته و مقاومت بالایی به آب دارد.

آنها به سختی در آب حل می شوند ولی می توانند آب را جذب کنند.  از گلوتن می توان در ترکیب فیلم های چندلایه ی بازدارنده نسبت به اکسیژن استفاده کرد. همچنین در مورد موادغذایی که چربی زیادی دارند و نفوذ رطوبت در آن ها چندان مشکل ساز نیست اما اکسایش چربی معضل اساسی در مورد آن ها به حساب می آید می توان از چنین فیلم هایی استفاده کرد. از طرف دیگر با توجه به نفوذپذیری انتخابی این فیلم ها نسبت به گاز، استفاده از آن ها می تواند ماندگاری میوه ها و سبزی های بسته بندی شده با اتمسفر اصلاح شده را افزایش دهد.

• زئین

بخش پروتئینی ذرت و قابل حل در الکل می باشد که به صورت تجاری تولید می شود. فیلم­های تشکیل شده از زئین ذرت نیز برای محصولات غذایی استفاده شده اند از زئین در فرمولاسیون و ترکیب پوشش ها برای مغزها، قنادی ها و قرص های دارویی استفاده می شود.

از زئین به منظور جلادهی محصولات نیز استفاده می شود. از پوشش زئین برای حفظ غلظت بالای نگهدارنده استفاده می شود زیرا سرعت پخش مواد نگهدارنده را در توده غذا کاهش می دهد. تولید و کاربرد این فیلم ها می تواند تاثیرات مطلوبی مانند سوداقتصادی، کاهش آلودگی های زیستی، افزایش ارزش تغذیه ای مواد غذایی و افزایش عمر نگهداری مواد غذایی داشته باشد.