การประยุกต์ใช้พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในบรรจุภัณฑ์อาหาร

     ด้วยกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้นและการตระหนักถึงการบริโภคที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มมากขึ้นในหมู่ผู้บริโภค ปัญหาขยะสีขาวที่เกิดจากบรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบดั้งเดิมที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพจึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จึงค่อยๆ กลายเป็นวัสดุหลักสำหรับการเปลี่ยนแปลงและยกระดับอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์อาหาร และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบรรจุภัณฑ์อาหารทุกประเภท เช่น ผลผลิตสด อาหารปรุงสุก เครื่องดื่ม และขนมขบเคี้ยว

     พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากวัตถุดิบชีวภาพ และพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากปิโตรเคมี วัตถุดิบที่ใช้กันทั่วไปในท้องตลาด ได้แก่ PLA (กรดโพลีแลคติก), PBAT และพลาสติกดัดแปลงจากแป้ง PLA ได้จากการสกัดโดยการหมักพืชผล เช่น ข้าวโพดและมันสำปะหลัง มีความแข็งแรงสูงและโปร่งใสดีเยี่ยม ส่วนใหญ่ใช้สำหรับกล่องอาหารกลางวันแบบใช้แล้วทิ้ง แก้วเครื่องดื่มเย็น และกล่องบรรจุขนม PBAT มีความยืดหยุ่นดีและทนต่ออุณหภูมิต่ำ มักผสมกับแป้งเพื่อทำถุงเก็บรักษาผลผลิตสดและฟิล์มห่อผักและผลไม้ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากแป้งมีต้นทุนต่ำและเหมาะสำหรับถุงบรรจุอาหารจานด่วนและบรรจุภัณฑ์ภายนอกของขนมขบเคี้ยว และเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารราคาประหยัด ภายใต้สภาวะดินตามธรรมชาติและการทำปุ๋ยหมักในระดับอุตสาหกรรม วัสดุเหล่านี้สามารถย่อยสลายได้โดยจุลินทรีย์ให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำภายในเวลาหลายเดือนถึงหนึ่งปี โดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อดินและแหล่งน้ำด้วยสารตกค้างของพลาสติไซเซอร์ ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากความยากลำบากในการย่อยสลายบรรจุภัณฑ์อาหารที่ถูกทิ้งตั้งแต่ต้นทาง

     ในสถานการณ์จริงของการบรรจุภัณฑ์อาหาร ผลลัพธ์ของการนำพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมาใช้นั้นน่าทึ่งมาก ในภาคส่วนผลิตผลสด ถุงเก็บรักษาผลิตผลสดและถาดใส่เนื้อสัตว์ในซูเปอร์มาร์เก็ตค่อยๆ เข้ามาแทนที่ถุงพลาสติก PE แบบดั้งเดิม ฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถรักษาคุณสมบัติการระบายอากาศและชะลอการเน่าเสียของผลิตผลสดในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ในอุตสาหกรรมอาหาร กล่องบรรจุภัณฑ์สำหรับอาหารกลับบ้าน หลอดดูดน้ำแบบใช้แล้วทิ้ง มีด และส้อม ได้นำวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมาใช้ทั้งหมดแล้ว คำสั่งจำกัดการใช้พลาสติกในหลายแห่งได้ห้ามใช้ภาชนะแบบใช้แล้วทิ้งที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างชัดเจน ซึ่งเร่งให้บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเป็นที่นิยมมากขึ้น ในอุตสาหกรรมเครื่องดื่ม ขวด PLA ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพถูกนำมาใช้สำหรับถ้วยชาและขวดน้ำแร่ และฟิล์มปิดผนึกสำหรับน้ำผลไม้และโยเกิร์ตก็ถูกแทนที่ด้วยฟิล์มคอมโพสิตที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเช่นกัน ในอุตสาหกรรมขนมขบเคี้ยว พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ได้รับการดัดแปลงถูกนำมาใช้สำหรับบรรจุภัณฑ์ภายในของขนมกรอบและบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กแยกต่างหากของลูกอม ซึ่งสร้างสมดุลระหว่างคุณสมบัติการป้องกันความชื้นและการรักษาสิ่งแวดล้อม ในขณะเดียวกัน วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงด้านความปลอดภัยให้เหมาะสมกับการใช้งานกับอาหาร โดยเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยของวัสดุสัมผัสอาหารระดับประเทศ ปราศจากโลหะหนักและสารเติมแต่งที่เป็นอันตราย และจะไม่ก่อให้เกิดสารอันตรายรั่วไหลออกมาเมื่อได้รับความร้อน จึงมั่นใจได้ในความปลอดภัยของอาหาร

     ปัจจุบัน บรรจุภัณฑ์อาหารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพยังมีข้อจำกัดอยู่หลายประการ ได้แก่ กำลังการผลิตวัตถุดิบมีจำกัด และราคาสูงกว่าพลาสติกทั่วไป ทำให้ต้นทุนของบรรจุภัณฑ์เพิ่มขึ้นประมาณ 30% ถึง 60% นอกจากนี้ วัสดุ PLA บริสุทธิ์บางชนิดทนความร้อนได้ต่ำ และเมื่อใช้บรรจุอาหารร้อนจะอ่อนตัวและเสียรูปได้ง่าย จึงจำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการผสม PBAT เข้าไป นอกจากนี้ ความเร็วในการย่อยสลายในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิและความชื้น และระยะเวลาการย่อยสลายกลางแจ้งตามธรรมชาติที่อุณหภูมิห้องค่อนข้างนาน เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ อุตสาหกรรมจึงทำการปรับปรุงสูตรอย่างต่อเนื่อง โดยใช้เศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรและป่าไม้มาเตรียมวัตถุดิบชีวภาพเพื่อลดต้นทุนการผลิต ปรับปรุงคุณสมบัติทนความร้อนและกันน้ำ และเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของผลิตภัณฑ์

     ในระยะยาว ภายใต้การดำเนินการอย่างต่อเนื่องของนโยบายจำกัดปริมาณพลาสติกของประเทศและการพัฒนาเทคโนโลยีชีวเคมีอย่างต่อเนื่อง พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะยังคงครองตลาดบรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบดั้งเดิมต่อไป ในอนาคต ด้วยการผลิตวัตถุดิบในปริมาณมากและการปรับปรุงสูตรให้ดียิ่งขึ้น บรรจุภัณฑ์อาหารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพ ครอบคลุมบรรจุภัณฑ์ทุกประเภทในต้นน้ำและปลายน้ำของอุตสาหกรรมอาหาร และมีบทบาทสำคัญในการลดมลพิษจากพลาสติกสีขาวและส่งเสริมการพัฒนาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนของอุตสาหกรรมอาหาร