3. Các công trình nghiên cứu về vật liệu bao bì từ tinh bột, nguyên liệu khác
3.9Màng bao tổng hợp từ tinh bột ngô và chitosan
Màng bao dựa trên quá trình nhiệt dẻo tinh bột ngô (TPS) và chitosan / chitin thu được bằng cách trộn và tan chảy nhiệt nén. Chitosan và kết hợp chitin để TPS ma trận gây ra một số thay đổi cơ cấu chủ yếu là do sự tương tác giữa hydroxyl tinh bột và các nhóm amin chitosan/chitin. Mức độ kết tinh của màng TPS được tăng lên với biopolymers. Giá trị nhiệt độ nóng chảy entanpy cho màng TPS-chitosan/chitin kết quả thấp hơn so với tương ứng với mức kiểm soát TPS. Màng có bề mặt đồng nhất và mịn màng, không có lỗ hỏng và các vết nứt và không có sự chuyển dịch glycerol được chứng minh bằng kính hiển vi điện tử quét. Màng với chitosan / chitin giới màu sắc cao hơn, khả năng hấp thụ tia cực tím và độ mờ đục hơn phim TPS. Bổ sung 10 g chitosan hoặc chitin/100 g tinh bột giảm 35 và 56% khả năng thẩm thấu hơi nước tương ứng. Biopolymers ngoài TPS tăng độ bền kéo và mô đun đàn hồi, và giảm kéo dài đứt. Màng TPS- chitosan giảm S. aureus và E. coli tăng trưởng trong sản phẩm thực phẩm.
4. Tương lai, hướng phát triển
Tình trạng ô nhiễm môi trường do các bao plastic, ngoài ra nó còn làm ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu dùng. Hiện nay càng nhiều người có ý thức bảo vệ môi trường sống, vì thế bao bì sinh học làm từ các nguyên liệu tự nhiên, rẻ, nhiều như tinh bột là một giải pháp lâu dài và có tính kinh tế cao. Chất dẻo sinh học hiện tại có giá thành cao hơn so với chất dẻo thông thường từ 20% cho đến 100%. Quá trình sản xuất chất dẻo hóa dầu đã được công nghiệp hóa trong nhiều thập kỉ nên đạt hiệu suất cao hơn so với sản xuất chất dẻo sinh học. Mặt khác, quá trình sản xuất chất dẻo sinh học cũng tồn tại những vấn đề như chất thải trong sản xuất hay việc sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu và việc chuyển đổi từ rừng sang nông nghiệp gây mất cân bằng về lợi nhuận. Bạn cũng cần phải phân chia các loại chất dẻo có nguồn gốc khác nhau để giảm thiểu thiệt hại trong quá trình sản xuất, Khả năng phân hủy và tái chế cũng là một thách thức lớn. Vấn đề đầu tiên đó là có rất nhiều dạng phân hủy sinh học. Một số phân hủy dưới tác động của oxy và tia cực tím do đó chỉ cần để dưới ánh nắng mặt trời nhưng quá trình này cũng phải mất nhiều năm và giải phóng ra các hóa chất độc hại. Số khác lại đòi hỏi người dùng phải nắm rõ được cách thức phân hủy. Tệ hơn cả, quá trình phân hủy sẽ giải phóng ra khí mê-tan – nguy cơ gây hiệu ứng nhà kính còn cao hơn so với khí CO2.
Thị trường chất dẻo sinh học hiện tại phát triển chậm nhưng đều đặn và là một thị trường vô cùng tiềm năng nhưng nhìn chung ngành sản xuất chất dẻo sinh học vẫn còn nhiều vấn đề cần phải giải quyết trước khi có thể thu được lợi nhuận từ chất dẻo sinh học.
5. Kết luận
Sự phát triển dân số liên quan đến vấn đề rác thải và nhu cầu phát triển các vật liệu có tính chống đỡ tốt hơn, dãn đến việc ra đời các công ty nghiên cứu và chế tạo ra các vật liệu polymer phối trộn từ nguồn nông nghiệp. Chúng ta tin rằng vật liệu polymer sinh học sẽ có tiềm năng lớn trong thị trường đóng gói thực phẩm trong vài năm tới. Sự có mặt của chúng sẽ góp phần làm giảm đi sự phụ thuộc vào dầu mỏ nước ngoài và sẽ giải quyết được vấn đề môi trường mà bao bì plastic gây ra.
Việc sử dụng vật liệu sinh học để tạo ra loại vật liệu bao bì mới trong công nghệ thực phẩm là hết sức quan trọng: Tận dụng dụng được phế phẩm, phụ phẩm trong công nghệ sản xuất, tiết kiệm chi phí, bảo vệ môi trường, an toàn cho người sử dụng,… Tinh bột – một loại nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên, là một nguyên liệu mới cho ngành sản xuất bao bì, đáp ứng các yêu cầu của một vật liệu sinh học. Từ tinh bột, chúng ta có thể tạo ra vật liệu bao bì: PLA, PHA, TPS, … Những vật liệu tạo ra từ tinh bột có thể tự phân hủy trong thời gian ngắn, và có nhiều chức năng hơn so với cac loại bao bì thông thường. Các nhà sản xuất có thể phối trộn từng loại vật liệu trên với các vật liệu khác để tạo ra một dạng bao bì đa năng, giải quyết vấn đề môi trường hiện nay, ….
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Sách, tạp chí tham khảo:
1. Bioactive packaging technologies for extended shelf life of meat-based products, Véronique COMA, Meat Science, January–February 2008, Pages 90–103.
2. Biopolymers and bioplastics, Plastics aligned with nature, National Institute of Chemistry, Ljubljana, page 20
3. Bùi Ðức Hợi, Kỹ thuật chế biến lương thực, tập 2, NXB. Khoa học & kỹ thuật, trang 7, 15,19, 21, 28.
4. Characterization of soluble soybean polysaccharide film incorporated essential oil intended for food packaging, Carbohydrate Polymers, Davoud Salarbashi, Sima Tajik, Mehran Ghasemlou, Saeedeh Shojaee-Aliabadi, Mostafa Shahidi Noghabi, Ramin Khaksar, 15 October 2013, Pages 1127– 1136.
5. Chí Nguyên, Theo "Biofutur", 12/98, Phương pháp sinh học sản xuất các chất dẻo tự phân hủy, Tạp chí CN Hoá chất, số 01_2000.
6. David E. Henton, Patrick Gruber, Jim Lunt, and Jed Randall, Polylactic Acid Technology, 2005.
7. Development and characterization of food packaging film from cellulose sulfate, Food Hydrocolloids, March 2014, Pages 476–483.
8. Edible films and coatings from nonstarch polysaccharides, Innovations in Food Packaging, Monique Lacroix, Canh Le Tien ,2005, Pages 338–361. 9. Edible Coating and Film Materials: Carbohydrates, Innovations in Food
Packaging (Second Edition), Yachuan Zhang, Curtis Rempel, Derek Mclaren ,2014, Pages 305–323.
10.Hans-Josef Endres, Andrea Siebert-Raths, Basic of PHA, University of Applied Sciences Hannover, Germany.
11.Hoàng Kim Anh, Hóa học thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2008
12.Impregnation of cinnamaldehyde into cassava starch biocomposite films using supercritical fluid technology for the development of food active packaging, Carbohydrate Polymers, Ana Cristina de Souza, Ana M.A. Dias, Hermínio C. Sousa, Carmen C. Tadini.
13.Lee Tin Sin, Abdul R. Rahmat, W.A.W.A, Rahman, PLA Biopolymer Technology and Aplications, Elsevier, 2012.
15.Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thắng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Lê Doãn Diên, Hóa sinh học công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1998.
16.Thermo-Compression of biodegradable thermoplastic corn starch films containing chitin and chitosan, Food Science and Technology, In Press, Accepted Manuscript, Available online 25 January 2014, O. Lopez, M.A. Garcia, M.A. Villar, A. Gentili, M.S. Rodriguez, L. Albertengo.
17.Vũ Thị Hương, Polymer tự hủy, Khoa hóa học, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2.
- Tài liệu từ trang web:
http://www.vinachem.com.vn/Desktop.aspx/Xuat-ban-pham/22/232/ http://www.vinachem.com.vn/Desktop.aspx/Xuat-ban-pham/39/588/ http://www.autruongthanh.com.vn/vn/News/?ID=105 http://havaco.vn/tin-tuc/906-lch-s-bao-bi.html http://akzonobel.tumblr.com/post/3828286093/vat-lieu-chinh-lam-lon-la-nhua- pla-polylactic http://www.baobi.net/tin-tuc/4-bao-bi-phan-huy-sinh-hoc-san-pham-cua-nhung- nha-khoa-hoc-tre.html http://www.zbook.vn/ebook/vat-lieu-bao-bi-bioplastic-ban-trinh-chieu-29272/ http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-vat-lieu-bao-bi-bioplastic-37969/ http://www.doko.vn/luan-van/tim-hieu-ve-vat-lieu-bao-bi-sinh-hoc-238534 http://khotailieu.com/luan-van-do-an-bao-cao/khoa-hoc-tu-nhien/sinh-hoc/tim- hieu-ve-bao-bi-tu-phan-huy.html http://www.doko.vn/luan-van/loi-ich-cua-cong-nghe-san-xuat-bao-bi-tu-huy- sinh-hoc-bang-bot-bap-o-vn-312058 http://www.zbook.vn/ebook/vat-lieu-bao-bi-bioplastic-ban-trinh-chieu-29272/ http://polymerinnovationblog.com/thermoplastic-starch-a-renewable- biodegradable-bioplastic/ http://www.asiacreative.vn/san-xuat-plastics-tu-tinh-bot-san/ http://www.iopp.org/files/public/SanJoseLiuCompetitionFeb06.pdf http://www.progressbiomaterials.com/content/2/1/8 http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/giao-trinh-tinh-bot-thuc-pham.628108.html http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1541-4337.2010.00126.x/full