聯合國糧農組織估計,地球上生產的三分之一的食物都被浪費了。這不單純是一個經濟或倫理問題,而且由于溫室氣體的排放,還導致嚴重的環境破壞。
在工業國家中,零售店和家庭產生的浪費最多。其中的一個原因就是給食物打上了不準確的“最佳食用”日期,而這意味著零售商和消費者扔掉了本可放心食用的食物。
然而,四年前一個致力于開發植物基生物塑料包裝的歐盟項目啟動,這種包裝不僅能延長食品的貨架期,同時還包含了一個傳感器可以在食品確實已不宜食用時提醒零售商和消費者。如今,挪威工業大學(SINTEF)的Age Larsen準備推出第一個示范包裝——成分為PLA(聚乳酸)和生物基PET(聚對苯二甲酸乙二酯)。
“綠色”塑料
“這款包裝是由添加了納米粒子成分的生物聚合物制成,” Larsen說。“它使包裝具有改進的食品保鮮性能。它的設計目的主要是為了保護食品,從而延長貨架期。我們通過改進氧阻隔性能的手段實現這一目標。標準的塑料包裝允許空氣進入,因而限制了貨架期。此外,新方法將大大降低碳足跡,”他補充說。
Larsen說,植物基聚合物是一種正在被廣泛接受的材料。例如,可生物降解的聚乳酸是由碳水化合物培養的細菌制造,而生物基PET是來自植物殘基的高分子。
四個原型產品
總部位于葡萄牙的Logoplaste公司與SINTEF及其他研究伙伴一起合作研制了一種吹塑瓶,而希臘的項目合伙人Argo也已經開發出一種保存螃蟹、蝦等海產品的罐子。這兩種容器都使用了SINTEF研制的一種隔氧的表面涂層。
另外,已經研發出的一種三層涂層是在兩層可生物降解的生物聚合物膜中夾了一層纖維素薄膜組成,其中生物聚合物膜充當隔氧層。同樣,我們可以將相同的方法應用到現有的食物容器的硬質塑料上。
作為該項目一部分的第四種原型產品,是一種吹塑薄膜。這種吹塑薄膜類似于制造塑料袋的材料,或像是蓋在裝有食物的盤子上以隔絕氧氣的保鮮膜。
傳感器
研究人員也研制出一種可監控的傳感器,例如檢測食物溫度是否過高,或者食物是否已經變酸。其中一種傳感器由包含信號物質的納米膠囊組成。如果食物的溫度過高或pH值異常,這種膠囊的外殼就會分解,并且釋放出信號物質。
Larsen說,“這種傳感器對于外界的微小變化十分敏感,并且當這種物質釋放時包裝袋會發生顏色變化,對于食品零售商來講這可能有些尷尬,因為要面對著一排排閃爍的紅燈。所以我們試想研發一種物質,當釋放信號時,沒有必要讓消費者看到。另一方面,制造商將來可以研制能直接讀取數據的測試儀器。”
如何將傳感器植入產品常常是一個難題。這是制造者必須做的一項決定。傳感器安裝在包裝袋內側,并且與食物直接接觸,比如在瓶蓋或者軟木塞上,這必須要獲得食品衛生當局的批準。