فصلنامه علوم و فنون بسته بندی
پیاپی 15 (پاییز 1392)

صنعت بسته بندی به عنوان صنعتی رو به رشد در تجارت خمیر و کاغذ می باشد که نیاز به مقاومت های معینی دارد تا پاسخ گوی نیاز بازار مصرف باشد. بازیافت الیاف کاغذهای باطله، یکی از منابع تامین کننده ماده اولیه برای تولید انواع کاغذ و مقوای بسته بندی است که با وجود مزیت ها و پتانسیل ها موجب ایجاد نگرانی برای اکثر تولید کننده های کاغذهای مورد استفاده در این صنایع شده است، زیرا بازیافت الیاف، موجب کاهش ویژگی های ظاهری و مقاومتی آن ها می شود که این مسئله برای تولید کاغذ و مقوای بسته بندی حائز اهمیت است. فناوری زیستی، پتانسیل لازم را جهت بهبود کیفیت الیاف دارا است. در این مقاله سعی بر آن است تا به معرفی برخی از آنزیم های کاربردی در ارتقای کیفیت الیاف بازیافتی مورد مصرف در صنایع بسته بندی پرداخته شود. سلولاز از جمله این آنزیم هاست که می-تواند از طریق هیدرولیز اتصال ذرات مرکب و الیاف و همچنین افزایش آبدوستی و فیبریله کردن بهتر الیاف، موجب بهبود کیفیت نوری و مقاومتی کاغذهای بسته بندی حاصل از الیاف بازیافتی شود. در این تحقیق نتایج عملی تاثیر آنزیم سلولاز بر کیفیت الیاف بازیافتی مورد مصرف در صنایع بسته بندی کاغذی ارائه شده است.

پلاستیک های مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی یکی از عوامل آلاینده محیط زیست به شمار می روند، این ترکیبات به دلیل دارا بودن ماهیت غیر زیست تخریب پذیر در محیط زیست باقی مانده و آلودگی های زیست محیطی را موجب می شوند. برای حل این مشکل، پژوهشگران به فکر استفاده از پلی مرهای زیست تخریب پذیر در بسته بندی مواد غذایی افتاده اند. نشاسته یکی از این ترکیبات به شمار می رود که به دلیل دارا بودن قیمت ارزان، تجدید پذیری و فراوانی در طبیعت مورد توجه زیادی قرار دارد. هر چند فیلم خالص نشاسته دارای معایبی مانند خاصیت آبدوستی شدید نشاسته و دارا بودن خواص مکانیکی نسبتا ضعیف، می باشد که استفاده از آن را در تولید فیلم های مورد استفاده در بسته بندی محدود می سازد. در این پژوهش برای بهبود ویژگی های نفوذپذیری فیلم نشاسته از میزان ثابت 10% سیتریک اسید و 10% پلی-وینیل الکل و همچنین مقادیر مختلف دو نانوذره نانوویسکرسلولز (CNW) و دی اکسید تیتانیم (TiO2) به صورت توام استفاده شده و مقادیر مختلف گلیسرول (GLY) نیز مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت اثرات این ترکیبات بر روی نفوذپذیری نسبت به بخارآب (WVP) و فیلم های بیونانوکامپوزیت نشاسته مورد بررسی و مقادیر بهینه آن ها با طرح مرکب مرکزی توسط روش سطح پاسخ (RSM) تعیین گردید. به منظور بهبود ویژگی-های فیلم نشاسته که از CNW استفاده شد، توسط مراحل مختلف از کرک پنبه استخراج شد و ساختار و اندازه ذرات آن توسط TEM مورد بررسی قرار گرفت. اثرات غلظت TiO2 و CNWبه صورت درجه دوم، غلظت GLY به صورت خطی و درجه دوم و تاثیر متقابل CNW و GLY بر WVP معنی دار بود و مشاهده گردید استفاده توام CNW و TiO2 باعث بهبود خواص نفوذپذیری زیست نانوکامپوزیت حاصل شده و تاثیرگذاری CNW در کاهش میزان WVP بیشتر از TiO2 می-باشد و مقادیر بهینه متغیرهای TiO2، CNW و GLY به ترتیب 0/118، 0/30 گرم و 1/06 سی سی بود.

امروزه، پلاستیک های تهیه شده از مواد نفتی به دلیل در دسترس بودن، قیمت مناسب و داشتن ویژگی های عملکردی مطلوب مانند کشش پذیری خوب، مقاومت بالا به پاره شدن، ویژگی های ممانعتی عالی نسبت به اکسیژن و مواد معطر و قابلیت دوخت حرارتی مناسب به طور وسیع استفاده می شوند. آلودگی ناشی از مواد بسته بندی تولید شده از مواد نفتی که معمولا زیست تخریب-پذیر نیستند و مشکلات ناشی از روش های مختلف حذف این ترکیبات باعث شده که محققان در سال های اخیر در زمینه پلی مرهای سازگار با محیط تحقیق کنند. از دهه 80 میلادی به پوشش های خوراکی توجه بیشتری شده است زیرا زیست-تخریب پذیری و ویژگی ممانعت کنندگی بالای آن ها در برابر گازها، مواد معطر، میکروارگانیسم ها و چربی ها به ویژه در رطوبت های نسبی پایین به حفظ کیفیت و در تهیه، افزایش زمان ماندگاری محصول منجر می شود. پوشش های خوراکی از پروتئین ها، پلی ساکاریدها و چربی ها به صورت ترکیبی یا جداگانه استفاده می شود. مقاله مروری حاضر به طور خلاصه به بررسی توسعه های اخیر در کاربرد مواد به منظور بهبود خواص ممانعتی مقوا با تاکید روی پلی مرهای بر پایه مواد زیستی می پردازد. عملکرد، فواید و مضرات تعدادی از مواد زیست پایه پلی مری با جزئیات بیان شده است. نشاسته، مشتقات سلولز، کیتوزان، آلژینات، گلوتن گندم، پروتئین شیر چرخ شده، پلی کاپرولاکتون، پلی (لاکتیک اسید) و پلی هیدروکسی آلکانوات ها جزء این مواد هستند.

اکسیژن تاثیر نامطلوبی بر کیفیت شمار زیادی از مواد غذایی دارد. دانه های آجیلی به دلیل محتوای چربی غیر اشباع بالا مستعد اکسایش و در نتیجه کاهش زمان ماندگاری هستند. به کارگیری فیلم ها و پوشش های خوراکی راه حل جدیدی برای مرتفع ساختن این مشکل است. پوشش ها و فیلم های خوراکی در دانه های آجیلی عمدتا به منظور کنترل انتقال گاز، رطوبت و کاهش اکسایش به کار گرفته می شوند. فیلم ها و پوشش های خوراکی حاوی مواد فعال می توانند نقش مهمی در افزایش خواص عملکردی و تغذیه ای دانه های آجیلی داشته باشند. برای مثال پوشش های حاوی مواد آنتی اکسیدانی موانع بهتری در برابر اکسیژن بوده و در نتیجه حفاظت بهتری از محصول در برابر اکسایش به عمل می آورند. یک پوشش خوراکی موفق باید ممانعت کنندگی خوبی در برابر رطوبت و گازها داشته باشد و از خصوصیات سطحی و حسی خوبی نیز برخوردار باشد، نحوه پوشش دهی نیز باید متناسب با هدف مورد نظر و به دقت انتخاب شود. این مقاله مروری بر استفاده و تاثیر پوشش های خوراکی بر روی دانه های آجیلی دارد که تعریف، طبقه بندی، مواد رایج در ساخت پوشش ها، شیوه های متداول به کارگیری پوشش ها و پیشرفت های اخیر در این زمینه را شامل می شود. هم چنین ویژگی های حسی، نفوذپذیری به رطوبت، گازها و چشم انداز آینده ی این پوشش ها نیز بررسی خواهد شد.

هدف این تحقیق، بررسی پتانسیل تهیه یک فیلم زیست تخریب پذیر از پروتئین های دانه گاودانه و تاثیر کلرور کلسیم بر خصوصیات فیلم پروتئینی تهیه شده به منظور بسته بندی مواد غذایی بود. ابتدا فیلم از کنسانتره پروتئینی دانه گاودانه و گلیسرول تهیه و برخی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن اندازه گیری شد. در مرحله بعد کلرور کلسیم در چهار سطح 0/1، 0/4، 0/7 و 1 درصد وزنی/ وزنی کنسانتره پروتیئنی به محلول تشکیل دهنده فیلم اضافه و خصوصیات فیزیکوشیمیایی فیلم های تهیه شده مورد ارزیابی قرار گرفت. مطابق با نتایج به دست آمده، در حضور کلرور کلسیم خصوصیات فیزیکوشیمیایی فیلم های تهیه شده به ویژه میزان مواد محلول کل، نفوذپذیری به رطوبت و میزان آبگریزی آن ها به طور معنی داری بهبود یافت. به نظر می رسد ایجاد اتصال عرضی بین گروه های کربوکسیلیک پروتئین-ها و یون های کلسیم عامل اصلی بهبود خصوصیات باشد. البته غلظت کلرور کلسیم نیز عامل مهمی است که باید در نظر گرفته شود.

بسته بندی مواد غذایی در پاسخ به نیاز حفاظت محصولات غذایی از محیط های داخلی و خارجی و همچنین در پاسخ به انتظار مصرف-کنندگان برای آسایش و امنیت محصولات گسترش یافت. تحقیقات اخیر نشان داده است که 72% از مصرف کنندگان در آمریکا حاضرند مقدار پول بیشتری برای اطمینان از تازگی محصول دریافتی به وسیله انواع بسته بندی ها پرداخت نمایند. بسیاری از بسته بندی-هایی که اخیرا گسترش یافته اند روی افزایش عمر ماندگاری محصول و کیفت بالاتر محصول تحویلی به مصرف کننده تاکید دارند. این پیشرفت ها بدون بهبود مواد مصرفی در بسته-بندی ها، استفاده از انواع مختلف سنسورها در بسته بندی مواد غذایی و کاربرد اصول مهندسی امکان پذیر نخواهد بود. در این مقاله، سعی شده است بسته بندی مواد غذایی از دیدگاه مهندسی مورد بحث و بررسی قرار گیرد و در نهایت، روش ارزیابی مدت ماندگاری توضیح داده خواهد شد.

فیلم ها و پوشش های خوراکی، لایه نازکی از مواد خوراکی هستند که برای بهبود کیفیت و افزایش ماندگاری بر روی محصولات غذایی قرار می گیرند. پوشش دهی میوه ها و سبزی های تازه با پوشش های خوراکی روشی مناسب برای حفظ کیفیت آن ها و جلوگیری از بروز ضایعات می باشد. میزان ضایعات مرکبات در ایران بین 28 تا 31 درصد تخمین زده شده است، لذا مطالعه و آگاهی از روش های مختلفی که منتهی به کاهش میزان ضایعات شود، دارای اهمیت زیادی است. امروزه، توجه بیشتر محققین به منظور یافتن ترکیبات طبیعی برای جایگزین کردن مواد شیمیایی و نگه دارنده-هاست. به طور کلی، هدف از کاربرد این پوشش-ها، به حداقل رساندن کاهش وزن میوه، جلوگیری از سرایت قارچ های بیماریزا به میوه های سالم مجاور، افزایش عمر نگهداری میوه، به حداقل رساندن ضایعات و کاهش استفاده از مواد شیمیایی در دوره انبارداری و صادرات می-باشد. در این مقاله، پوشش های خوراکی به کار برده شده، اثرات آن ها بر کیفیت مرکبات، مواد ضد میکروبی طبیعی مورد استفاده در افزایش ماندگاری و نیز عوامل محدود کننده کیفیت بررسی خواهد شد.