Báo Cáo Bao gói Tự Hủy sử dụng trong bao gói Thực Phẩm

PHẦN 1
ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong ngành công nghệ thực phẩm, việc sử dụng bao bì để bao gói là một yêu cầu tất yếu và phổ biến. Hiện nay, trong bao gói thực phẩm người ta sử dụng nhiều loại bao bì khác nhau như: bao bì giấy, bao bì kim loại, bao bì thủy tinh, bao bì chất dẻo . mỗi loại có một đặc tính và ưu, nhược điểm khác nhau. Trong đó, bao bì chất dẻo rất thông dụng và chiếm ưu thế. Bao bì chất dẻo dễ gia công và sản xuất, nhẹ, cách điện, cách nhiệt tốt, có độ bền cơ học cao và đặc biệt là rất tiện lợi khi sử dụng. Tuy vậy, nhược điểm lớn nhất của nó là phân hủy trong môi trường tự nhiên rất chậm. Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thì qua hàng trăm năm sau nó vẫn chưa phân huỷ hoàn toàn, do đó luôn được xem là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường.
Tại Việt Nam, mỗi năm các thành phố lớn thải ra khoảng 200.000 tấn nhựa, trong đó túi ni lông và bao bì nhựa là 150.000 tấn. Phần lớn được chôn lấp, gây ô nhiễm môi trường và lãng phí tài nguyên đất. Nếu mang đốt, chúng sẽ gây ô nhiễm không khí. Trong khi đó, hoạt động tái chế cần đầu tư thiết bị máy móc đắt tiền, hiệu quả kinh tế lại thấp. Điều này đã dẫn đến lượng nhựa phế thải trong rác thải ngày càng gia tăng, gây sức ép lớn đối với môi trường.
Ngoài ra, việc sản xuất vật liệu đóng gói plastic hiện nay dựa trên nguồn nguyên liệu dầu mỏ ngày càng khan hiếm và giá thành cao. Nguồn nguyên liệu này không tái tạo. Để khắc phục những nhược điểm của bao bì chất dẻo hiện nay người ta đã nghiên cứu chế tạo ra các loại bao bì tự hủy được sản xuất từ các nguồn tự nhiên như tinh bột, xenlulo . Chúng là loại nguyên liệu rẻ tiền, phong phú, dễ kiếm đặc biệt là thân thiện với môi trường và không gây ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng.
Vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài “Bao gói tự hủy sử dụng trong bao gói thực phẩm”.


PHẦN 2
NỘI DUNG
2.1 Tổng quan về bao gói tự hủy
Các quy định về môi trường ngày càng chặt chẽ nên vấn đề sử dụng vật liệu nguồn gốc sinh học làm bao bì thay thế các vật liệu cũ đang trở nên cấp thiết. Các vật liệu từ nguồn nông sản như tinh bột và dẫn xuất monome sinh học đều được xác định là những vật liệu có tiềm năng làm bao bì thực phẩm. Các loại vật liệu tự nhiên dùng làm bao bì (dùng cho thực phẩm) dễ bị phân hủy sinh học sẽ đóng vai trò hết sức quan trọng nhất là ở các nước chuyên xử lý chất thải bằng biện pháp chôn lấp [18].
*Khái niệm bao bì tự hủy [9]:
Bao bì tự hủy được chia làm hai loại: tự hủy thông thường và tự hủy sinh học.
+ Tự hủy thông thường (degradable): là quá trình phân rã vỡ vụn bao bì nhựa (có nguồn gốc từ dầu mỏ) từ mảnh lớn thành nhiều mảnh nhỏ không có lợi cho môi trường do khó thu gom và không làm bồi bổ cho đất.
+Tự hủy sinh học (biodegradable): là quá trình phân hủy triệt để bao bì nhựa (từ nguyên liệu nhựa có nguồn gốc thực vật) do tác động của vi sinh vật và độ ẩm thành phân hữu cơ (compost).
Và trong đồ án này chúng tôi chỉ tìm hiểu về bao bì tự phân hủy sinh học (biodegradable) sử dụng trong bao gói thực phẩm.
* Chu trình phân hủy của bao bì tự hủy sinh học (biodegradable polymer) [35]:
Các polymer được tách trực tiếp từ thực vật (tinh bột, cenlulose) được tạo thành vật liệu bao gói bằng cách:
+ Thực hiện quá trình phối trộn với các phụ gia để tạo màng bao gói.
+ Hoặc từ nguồn nguyên liệu là tinh bột, cenllulose thực hiện quá trình lên men tạo Polyhydroxyalkanoates (PHA) để sản xuất chất dẻo bao gói thực phẩm.
Ngoài ra từ nguồn nguyên liệu là vỏ giáp xác (tôm, cua, ghẹ ) qua quá trình xử lý tạo chitin sau đó thực hiện deacetyl hóa tạo màng chitosan để bao gói và bảo quản thực phẩm.
Các loại bao gói được sản xuất từ các nguồn tự nhiên này có khả năng phân hủy sinh học tạo CO2 và nước cung cấp trở lại cây trồng để thực hiện quá trình hô hấp và tổng hợp tinh bột, cellulose Quá trình tổng hợp và phân hủy các polymer này là một chu trình tuần hoàn (Hình 1).
* Bao bì tự hủy sản xuất từ vật liệu sinh học phải đáp ứng được các tiêu chuẩn như:
+ Tính chống thấm (nước, khí, ánh sáng, mùi).
+ Đặc tính quang học (trong suốt).
+ Tính co giãn, có thể đóng dấu hoặc in ấn dễ dàng, kháng nhiệt và hóa chất
+ Tính ổn định như thân thiện với môi trường và có giá cả cạnh tranh.
Hơn nữa, bao bì phải phù hợp với quy định về bao bì thực phẩm, tương tác giữa bao bì và thực phẩm phải đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm.

* Phân loại bao bì tự hủy [18]:
Trên cơ sở phương pháp sản xuất, nói chung các vật liệu polyme sinh học dùng để sản xuất bao bì tự hủy được chia thành ba nhóm chính sau:
+ Polyme được tách trực tiếp từ các nguồn tự nhiên (chủ yếu là thực vật) ví dụ như: các polysaccarit (tinh bột, xenluloza,chitin và chitosan) và protein (như casein, gluten của bột mỳ).
+ Polyme được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học từ monome. Ví dụ: Vật liệu polylactat (PLA) là một polyeste sinh học được polyme hóa từ monome axit lactic. Các monome này được sản xuất nhờ phương pháp lên men các cacbonhyđrat tự nhiên.
+ Polyme được sản xuất nhờ vi sinh vật hoặc vi khuẩn cấy truyền gen. Vật liệu polyme sinh học điển hình nhất trong trường hợp này là polyhydroxy – alkanoat (PHA); chủ yếu là polyhydroxybutyrat (PHB) và copolyme của PHB và hydroxy- valerat (tên thương mại là biopol).
Cả ba loại polyme sinh học nói trên đều có tiềm năng làm nguồn vật liệu cho bao bì trong tương lai gần và sẽ thay thế các loại bao bì vật liệu polyme hiện tại có nguồn gốc dầu mỏ như: PE, PS, PP, PC
* Hiện nay, có 3 loại polymer phối trộn phổ biến được sản xuất từ vật liệu tinh bột [17]:

PHẦN 3
KẾT LUẬN

Vấn đề sử dụng bao bì tự hủy trong công nghệ thực phẩm thân thiện với môi trường ngày càng được coi trọng nhưng đặc tính vật liệu và giá cả vẫn là những yếu tố quan trọng. Hầu hết các polymer từ vật liệu sinh học có tính chất gần giống polymer truyền thống, những đặc tính như độ đàn hồi, độ bền cơ học tùy thuộc vào nguyên liệu thô và phương pháp gia công.
Hiện nay, việc sử dụng bao bì tự hủy thay cho các túi PE còn đang rất hạn chế do chi phí sản xuất cao nên giá loại bao bì này còn cao.Tuy nhiên nếu sản xuất với số lượng lớn thì giá thành của chúng sẽ thấp hơn.