Tài liệu Bao bì tiên tiến

Môn : BAO BÌ THỰC PHẨM THỦY SẢN Chủ đề : BAO BÌ TIÊN TIẾN GVHD: Th.S NGUYỄN THÙY LINH I. Giới thiệu chung - Theo thống kê của bộ tài nguyên môi trường, trung bình 1 ngày, 1 người phải sử dụng ít nhất 1 chiếc túi nilong. Thời gian để phân hủy những chiếc túi nilong này là khoảng 50 năm sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường. .  Chính vì lí do trên nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu và sản xuất những loại bao bì có nguồn gốc tự nhiên hoàn toàn vô hại với môi trường hoặc giảm mức độ ô nhiễm môi trường tới mức thấp nhất. Chúng có thể phân hủy trong tự nhiên sau khi phế thải với thời gian ngắn nhờ tác nhân là vi khuẩn, enzyme từ vi sinh vật, nước và oxy trong không khí Sơ lựợc về bao bì tiên tiến: Bao bì được xem là “xanh” thì phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Được tạo từ những nguồn nguyên liệu có thể tái tạo. - Phải trở thành phân bón khi bị phân hủy. -Đáp ứng được các tiêu chuẩn như:  Tính chống thấm.  Đặc tính quang học.  Tính co giãn.  Có thể đóng dấu và in ấn dễ dàng.  Kháng nhiệt và hóa chất.  Ổn định, 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. II. Các loại bao bì tiên tiến 1) Bao bì thông minh sử dụng công nghệ nano a) b) c) d) Sử dụng hạt nano để cải thiện bao bì nhựa chứa sản phẩm thực phẩm Tạo ra một rào cản bằng phân tử của tinh thể nano trong bao bì nhựa Sử dụng công nghệ nano trong bao bì cảm biến Sử dụng công nghệ nano Bioswitch trong bao bì thực phẩm a) Sử dụng hạt nano để cải thiện bao bì nhựa chứa sản phẩm thực phẩm Các hạt nano được phân tán trong nhựa và có thể ngăn chặn oxy, CO2 và độ ẩm từ các loại thịt tươi hoặc các loại thực phẩm khác cũng có thể làm cho nhựa nhẹ hơn, mạnh hơn và chịu nhiệt Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Strathclyde ở Glasgow (Scotland) đang phát triển một loại bao bì biến đổi màu sắc để cảnh báo mức độ hư hỏng của thực phẩm đóng gói bên trong b) Tạo ra một rào cản bằng phân tử của tinh thể nano trong bao bì nhựa Gần đây, ngành công nghiệp đóng gói bao bì trong chai nhựa đã không thành công vì vấn đề hư hỏng và hương vị. Hiện nay các nhà khoa học đã sản xuất ra nanocomposites để sử dụng trong chai nhựa cung cấp cho ngành bia. Bằng cách nhúng các tinh thể nano vào nhựa, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một rào cản phân tử giúp ngăn chặn sự thoát khí. Sản phẩm hiện đang thêm vào nhựa có thể tăng hạn sử dụng đến 18 tháng. c) Sử dụng công nghệ nano trong bao bì cảm biến Các nhà khoa học tại đại học Kraft, đại học Rutgers và đại học Connecticut đang nghiên cứu các hạt nano-phim trên bao bì với bộ cảm biến được nhúng vào đó sẽ phát hiện mầm bệnh thực phẩm. Được gọi là công nghệ "lưỡi điện tử", các cảm biến có thể phát hiện các chất trong phần nghìn tỉ và sẽ gây ra một sự thay đổi màu sắc trong bao bì để cảnh báo người tiêu dùng nếu thực phẩm đã bị ô nhiễm hoặc nếu nó đã bắt đầu hư hỏng. d) Sử dụng công nghệ nano Bioswitch trong bao bì thực phẩm Các nhà nghiên cứu ở Hà Lan đang đi xa hơn để phát triển bao bì thông minh sẽ tạo một chất bảo quản nếu thực phẩm bên trong bắt đầu hư hỏng. Nó "tạo ra theo mệnh lệnh" khi đóng gói và được điều hành bởi phương tiện của một bioswitch phát triển thông qua công nghệ nano. 2) Bao bì thông minh nhờ vào ứng dụng OLED “Xin đừng ăn tôi, tôi đã hết hạn sử dụng!”. Lời cảnh báo ngộ nghĩnh trên sẽ xuất hiện ngay trên nắp của một hũ yaourt quá “đát”. Trong tương lai, các bao bì thực phẩm sẽ có khả năng truyển tải trực tiếp đến nguời tiêu dùng những lời cảnh báo, cách chế biến loại thực phẩm đó và luôn cả các thông tin quảng cáo đa dạng. Các dạng bao bì “biết nói” này chính là các màng chất dẻo có khả năng dẫn điện qua các đèn OLED. Đây là một trong nhiều dạng “bao bì thông minh”, khi nhà sản xuất đặt quyền lợi của người tiêu dùng lên trên hết 3. PLA (polylactic acid)  Được SX từ sự lên men tinh bột. Loại polyme này tiêu tốn ít năng lượng hơn plastic. Mặc dù thân thiện với môi trường nhưng ko được sử dụng rộng rãi do chi phí SX cao.  Người ta SX PLA dựa vào nguồn nguyên liệu từ tinh bột bắp. Bắp được xay và cán. Sau đó đường hóa thành các dextrin. Các dextrin này sẽ chuyển thành acid lactic trong quá trình lên men.  Quá trình cô đặc sẽ làm cho 2 phân tử plastic kết hợp lại thành cấu trúc vòng goi là lactid. Hợp chất này sẽ được làm sạch qua quá trình chưng cất. Sau đó chúng trùng hợp tạo chuỗi polyme mạch dài  Sau đó, vật liệu này được bán cho các cty và được gia công thêm để cho ra sp cuối cùng. Sau 1 thời gian sử dụng thì PLA sẽ bị hủy đi hoặc tái chế lại.  Sản xuất bao bì PLA (polylactic acid) từ vỏ quả dưa hấu: - Hiện nay nguồn nguyên liệu từ vỏ quả dưa hấu rất dồi dào, giá trị không cao nên tận dụng sản xuất bao bì sẽ phù hợp. - Vỏ dưa hấu sau khi được nghiền (nếu vỏ khô bỏ thêm nước) rồi tiến hành lên men acid lactic để thu được dung dịch acid lactic. Sau đó tiến hành kết tinh để tinh sạch lactic rồi tiến hành polyme hóa ta thu được polylactic acid. Sau đó định hình theo hình dạng theo yêu cầu. Vỏ dưa hấu Nghiền nhỏ Cấy giống vi khuẩn lactic Dung dịch acid lactic Kết tinh để tinh sạch lactic Polymer hóa Polylactic acid Định hình Sản phẩm 4. Poly 3 hydroxybutyrat (PHB)  PHB (poly-b-hydroxybutyrate), một loại nhựa sinh học chịu nhiệt, dễ phân hủy, đang được quan tâm như là một nguồn thay thế lý tưởng cho nhựa tổng hợp bởi nó có các tính chất tương tự nhựa tổng hợp. PHB được tích lũy trong tế bào nhiều loài vi sinh vật với hàm lượng khác nhau. Chủng Methylobacterium sp. (kí hiệu Mcd), được phân lập từ môi trường nuôi cấy mô cây chanh dây tạp nhiễm vi khuẩn màu hồng, có thể phát triển trên môi trường khoáng căn bản với methanol 1% là nguồn C và lượng PHB tạo ra chiếm 31,37 % tổng lượng sinh khối khô sau 4 ngày nuôi cấy. Sản xuất PHB theo con đường sinh học từ nguồn C rẻ tiền (methanol) đang mở ra một hướng nghiên cứu và ứng dụng mới đầy triển vọng ở nước ta hiện nay. 5.Vật liệu từ cellulose:  Cellulose là nguồn nguyên liệu phong phú. Không hòa tan trong nước và hầu hết dung môi hữu cơ. Cellophane (giấy bóng kính) là 1 trong những dạng phổ biến của bao bì xenllulose, được sử dụng cho nhiều loại thực phẩm bởi tính chống thấm dầu, ngăn cản sự tấn công của vi khuẩn và tính trong suốt của nó. Vd: chúng ta có thể gói bánh mì bằng cellulophan -1 loại vật liệu phân hủy sinh học  Ngoài ra cellulose acetate được kết hợp với tinh bột tạo nên plastic dễ phân hủy bởi vsv. Cellulose cũng kết hợp với chitozan tạo màng có khả năng thấm khí và thấm nước cao.