کاربرد پلی لاکتیک اسید در بسته بندی های غذایی و ارتقای خواص عبوردهی آن
فصلنامه علمی علوم و فنون بسته بندی
مقاله 6، دوره 7، شماره 27، پاییز 1395، صفحه 64-77
نویسندگان
میثم شعبانیان 1؛ فاطمه مانی2؛ خلیل فقیهی3
1عضو هیئت علمی پژوهشگاه استاندارد. نویسنده مسئول
2دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی دانشگاه اراک
3عضو هیئت علمی گروه شیمی دانشگاه اراک
تاریخ دریافت: 11 مهر 1395، تاریخ بازنگری: 27 دی 1398، تاریخ پذیرش: 28 شهریور 1397
چکیده
امروزه در صنایع غذایی مبحث ارتقای کیفیت بسته بندی محصولات در کانون توجّه تحقیقات قرار دارد. در این مطالعه به برخی از پژوهشهای صورت پذیرفته در این عرصه و با رویکرد بسته بندی مواد غذایی به وسیلۀپلی لاکتیک اسید polylactic-acid پرداخته شده است. کاربرد اصلی بستهبندی پلی لاکتیک اسید محدود به مواد غذایی خام و زمان ماندگاری آنها بین سه تا پنج روز حتّی در شرایط یخچال میباشد. کاربرد وسیعتر پلی لاکتیک اسید برای دیگر محصولات غذایی، بستگی به امکان بهبود خاصیت عبوردهی آن و به طور خاص کاهش تراوایی بخار آب و گازها است.
در این راستا سه روش بکارگیری پلیمر، پلیمر پوشش داده شده و مخلوط پلیمری مناسب جهت بهبود خواص عبوردهی مناسب شرح داده شده است. ارتقای خواص عبوردهی در بسته بندی مواد غذایی از اهمیت ویژه ای برخوردار میباشد به نحوی که از ورود گازها و بخارات مضر به درون بسته بندی و خروج مواد مورد نیاز محتویات درون بسته بندی جلوگیری به عمل آید. در سه روش ذکر شده فوق، پلی لاکتیک اسید PLA به عنوان ماده پایۀ بسته بندی میباشد و با پیاده سازی پوششهای مختلف و یا ترکیب آن با پلیمری مناسب، خواص عبوردهی بسته بندی بهبود یافته است. خواص عبوردهی پلی لاکتیک اسید PLA در برابر نفوذ اکسیژن و بخار آب که عواملی حیاتی در ماندگاری محصولات غذایی میباشند، مناسب نیست، لذا از روشهای متفاوتی برای بهبود خواص عبوردهی پلی لاکتیک اسیدPLA در بسته بندی استفاده شده است: استفاده از نانو ساختارهای هیبریدی آلی / معدنی به عنوان پوششی برای پلی لاکتیک اسید روش آمیزههای پلیمری فیلم پلی پروپیلن / پلی لاکتیک اسید polylactic-acid با نسبتهای مختلف استفاده از نانو کامپوزیتهای پلی لاکتیک اسید/ سیلیکات
کلیدواژه‌ها
پلی لاکتیک اسید (PLA)؛ بسته بندی؛ عبوردهی گاز؛ کامپوزیت
مراجع
Guilbert S, "New Packaging Materials Based on Renewable Resources: Properties, Applications, and Prospects ", Food Engineering Interfaces, Food Engineering Series, Springer Science-Business Media, LLC 2011, DOI 10.1007/978-1-4419-7475-4_26.
Witzke DR (1997) "Introduction to properties, Engineering, and prospects of polylactide polymers." Ph.D. Thesis, Michigan State University.
Grijpma DW (1993). "High impact strength poly(lactide): tough biodegradable materials." Ph.D. Thesis, Rijksuniversiteit Groningen
Soderga°rd A (1998) "In: Pandalai SG (ed) Recent Res. Devel. in polymer science. Research Signpost," Trivandrum, pp 263–275.
Lemeier HJ et al (2001) J Memb Sci 190:243–251.
Haugaard VK et al (2003) Eur Food Res Technol 216:233–240.
Haugaard VK et al (2002) Eur Food Res Technol 214:423–428.
Frederiksen CS et al (2003) Eur Food Res Technol 217:61–69.
Holm VK, Mortensen G (2004) "In: Sonneveld K (ed) 14th IAPRI world conference on packaging," STFI/Packforsk, Stockholm, pp 376-379.
Holm VK et al (2006) Food Chem 97:401–410.
Tuil RV et al (2000) "In: Weber CJ (ed) Biobased packaging materials for the food industry—status and perspectives." KVL Copenhagen, pp 27–32.
Marco Iotti In: /Organic–Inorganic Hybrid Coatings for the Modification of Barrier Properties of Poly(lactic acid) Films for Food Packaging Applications/ DOI 10.1007/s10924-009-0120-4 / J Polym Environ (2009) 17:10–19.
Nalin Ploypetcharaa, Blend of polypropylene/poly(lactic acid) for medical packaging application: physicochemical, thermal, mechanical and barrier properties, 11th Eco-Energy and Materials Science and Engineering (11th EMSES)- Energy Procedia 56 (2014) 201 – 210.
Satpal Singh1, Poly (L-LACTIC ACID)/LAYERED Silicate Nanocomposite Blown Film for Packaging Application: Thermal, Mechanical and Barrier Properties.
Bharadwaj RK., Macromolecules 2001;34:9189.
ASTM D882-00 (1997) Standard test method for tensile properties of thin plastic sheeting.
Bijarimi M, Ahmad S, Rasid R. Mechanical, thermal and morphological properties of PLA/PP melt blends. International Conference on Agriculture, Chemical and Environmental Sciences (ICACES) 2012;Oct. 6-7.
Choudhary P, Mohanty S, Nayak SK, Unnikrishnan L. Poly(L-lactide)/polypropylene blends: evaluation of mechanical, thermal, and morphological characteristics. Journal of Applied Polymer Science 2011;121:3223-37.
Kusmono, Mohd Ishak ZA, Chow WS, Takeichi T, Rochmadi. Influence of SEBS-g-MA on morphology, mechanical, and thermal properties of PA6/PP /organoclay nanocomposites. European Polymer Journal 2008;44:1023-39.
Sherman Hsu C.-P. Chapter 15 infrared spectroscopy. In: Settle FA, editor. Handbook of instrumental techniques for analytical chemistry United States of America: Prentice Hall PTR; 1997, p. 247-83.
Phua YJ, Chow WS, Mohd Ishak ZA. Reactive processing of maleic anhydride-grafted poly(butylene succinate) and the compatibilizing effect on poly(butylene succinate) nanocomposites. eXPRESS Polymer Letters 2013;7:340-54.
Harnnecker F, Rosa D. dos Santos, Lenz DM. Biodegradable polyester-based blend reinforced with Curaua´ fiber: thermal, mechanical and biodegradation behaviour. J Polym Environ 2012;20:237-44.
Kim YF, Choi CN, Kim YD, Lee KY, Lee MS. (2004). "Compatibilization of immiscible poly(l-lactide) and low density polyethylene blends." Fibers and Polymers;5:270-4.
Lorenzo MLD. (2003)."Spherulite growth rates in binary polymer blends." Prog. Polym. Sci.28:663-89.
Groeninckx G, Vanneste M, Everaert V. Chapter 3 crystallization, (2002). "Morphological structure, and melting of polymer blends. In: Utracki LA editor." Polymer blends handbook, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, p. 1-122.
Al-Rawajfeh AE, Al-Salah HA, Al-Rhael I.( 2006). "Miscibility, crystallinity and morphology of polymer blends of polyamide-6/poly (hydroxybutyrate)." Jordan Journal of Chemistry;1:155-70.
Zhou S, Chen Y, Zou H, Liang M. Thermally conductive composites obtained by flake graphite filling immiscible polyamide6/polycarbonate blends. Thermochimica Acta 2013;566:84-91.
Abdelwahab MA, Flynn A, Chiou BS, Imam S, Orts W, Chiellini E. Thermal, (2012). "Mechanical and morphological characterization of plasticized PLA-PHB blends." Polymer Degradation and Stability;97:1822-8.
Bijarimi M, Ahmad S, Rasid R. (2012). "Mechanical, Thermal and morphological properties of PLA/PP melt blends." International Conference on Agriculture, Chemical and Environmental Sciences (ICACES);Oct. 6-7.
Yao M, Deng H, Mai F, Wang K, Zhang Q, Chen F, Fu Q. (2011). "Modification of poly(lactic acid)/ poly(propylene carbonate) blends through melt compounding with maleic anhydride." eXPRESS Polymer Letters;5:937-49.
Reddy N, Nama D, Yang Y. (2008). "Polylactic acid/ polypropylene polyblend fibers for better resistance to degradation." Polymer Degradation and Stability;93:233-41.
Raj B, Annadurai V, Somashekar, Raj M, Siddaramaiah. (2001). "Structure-property relation in low-density polyethylene-starch immiscible blends. " European Polymer Journal;37:943-8.
Lin H, Freeman BD (2004) J Memb Sci 239:105–117.
Sinha Ray S, Bousmina M (2005) Prog Mater Sci 50:962–1079
NatureWorkBiopolymers technical data sheet (2007).
