استخدام البلاستيك القابل للتحلل الحيوي في تغليف المواد الغذائية

     مع تشديد اللوائح البيئية وتزايد وعي المستهلكين بالاستهلاك الأخضر، برزت مشكلة التلوث البلاستيكي الناتج عن عبوات البلاستيك التقليدية غير القابلة للتحلل الحيوي بشكل متزايد. وبفضل خصائصها الصديقة للبيئة، أصبحت المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي المادة الأساسية لتطوير صناعة تغليف المواد الغذائية، وتُستخدم على نطاق واسع في جميع فئات تغليف المواد الغذائية، مثل المنتجات الطازجة والأطعمة المطبوخة والمشروبات والوجبات الخفيفة.

     تنقسم المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي إلى فئتين رئيسيتين: مواد قابلة للتحلل الحيوي ذات أساس حيوي، ومواد قابلة للتحلل الحيوي ذات أساس بتروكيماوي. تشمل المواد الخام الشائعة الاستخدام في السوق حمض البوليلاكتيك (PLA)، وبولي بوتيلين تيريفثالات (PBAT)، والبلاستيك المُعدَّل بالنشا. يُستخلص حمض البوليلاكتيك من عملية تخمير محاصيل مثل الذرة والكسافا، ويتميز بصلابته العالية وشفافيته الممتازة، ويُستخدم بشكل أساسي في علب الطعام ذات الاستخدام الواحد، وأكواب المشروبات الباردة، وعلب تغليف المعجنات. أما بولي بوتيلين تيريفثالات، فيتميز بمرونته الجيدة ومقاومته لدرجات الحرارة المنخفضة، وغالبًا ما يُدمج مع النشا لصنع أكياس حفظ المنتجات الطازجة وأغلفة الفواكه والخضراوات. تتميز المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي ذات الأساس النشوي بتكلفتها المنخفضة، وهي مناسبة لأكياس تغليف الوجبات السريعة والتغليف الخارجي للوجبات الخفيفة، وتُعدّ الخيار الأمثل لتغليف المواد الغذائية بأسعار معقولة. في ظل ظروف التربة الطبيعية والتسميد الصناعي، يمكن أن تتحلل هذه المواد بواسطة الكائنات الحية الدقيقة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء في غضون عدة أشهر إلى سنة واحدة، دون تلويث التربة ومصادر المياه بمخلفات الملدنات، وبالتالي حل المشكلة البيئية المتمثلة في صعوبة تحلل عبوات الطعام المهملة من مصدرها.

     في تطبيقات تغليف المواد الغذائية الفعلية، تُعدّ نتائج استخدام البلاستيك القابل للتحلل الحيوي ملحوظة. ففي قطاع المنتجات الطازجة، تحلّ أكياس حفظ المنتجات الطازجة وأطباق اللحوم في المتاجر الكبرى تدريجيًا محلّ أكياس البولي إيثيلين التقليدية. ويحافظ الغشاء القابل للتحلل الحيوي، حتى في درجات الحرارة المنخفضة، على خاصية التهوية ويؤخر تلف المنتجات الطازجة. وفي قطاع المطاعم، أصبحت علب تغليف الوجبات الجاهزة، وأعواد الشرب، والسكاكين، والشوك، مصنوعة بالكامل من مواد قابلة للتحلل الحيوي. وقد حظرت قوانين الحدّ من استخدام البلاستيك في العديد من الأماكن استخدام أدوات المائدة غير القابلة للتحلل الحيوي، مما ساهم في تسريع انتشار التغليف القابل للتحلل الحيوي. وفي قطاع المشروبات، تُستخدم زجاجات PLA القابلة للتحلل الحيوي لأكواب الشاي وزجاجات المياه المعدنية، كما استُبدلت أغشية تغليف عصائر الفاكهة والزبادي بأغشية مركبة قابلة للتحلل الحيوي. وفي قطاع الوجبات الخفيفة، يُستخدم البلاستيك المُعدّل القابل للتحلل الحيوي في التغليف الداخلي للوجبات الخفيفة المقرمشة والتغليف الصغير للحلوى، مما يوازن بين خصائص منع الرطوبة وحماية البيئة. وفي الوقت نفسه، خضعت المواد القابلة للتحلل الحيوي لتعديلات تتعلق بسلامة المواد الغذائية، وتفي بمعايير السلامة الوطنية لمواد التلامس مع الأغذية، ولا تحتوي على معادن ثقيلة أو إضافات ضارة، ولن تتسبب في تسرب مواد ضارة عند تسخينها، مما يضمن سلامة الغذاء.

     لا تزال هناك بعض أوجه القصور في عبوات الطعام القابلة للتحلل الحيوي: فالطاقة الإنتاجية للمواد الخام محدودة، وسعرها أعلى من سعر البلاستيك العادي، مما يؤدي إلى زيادة تكلفة منتجات التغليف بنسبة تتراوح بين 30% و60%. كما أن بعض مواد PLA النقية تتميز بانخفاض درجة مقاومتها للحرارة، مما يجعلها عرضة للتليّن والتشوّه عند استخدامها لحفظ الأطعمة الساخنة، الأمر الذي يستدعي تحسين أدائها من خلال تعديلها بمزج PBAT. وتتأثر سرعة التحلل في البيئات الطبيعية بشكل كبير بدرجة الحرارة والرطوبة، كما أن فترة التحلل الطبيعي في الهواء الطلق طويلة نسبيًا في درجة حرارة الغرفة. ولمعالجة هذه المشكلات، تعمل الصناعة باستمرار على تحسين تركيبات التعديل، باستخدام مخلفات الزراعة والغابات لتحضير مواد خام حيوية لتقليل تكاليف الإنتاج، وتحسين مقاومة الحرارة وعمليات العزل المائي، وتعزيز قابلية المنتج للتكيف.

     على المدى البعيد، ومع استمرار تطبيق السياسات الوطنية للحد من استخدام البلاستيك والتطوير المتواصل للتكنولوجيا الحيوية، سيستمر البلاستيك القابل للتحلل الحيوي في الاستحواذ على حصة كبيرة من سوق التغليف البلاستيكي التقليدي. وفي المستقبل، من خلال الإنتاج واسع النطاق للمواد الخام والتحسين الدقيق للتركيبات، سيحقق تغليف المواد الغذائية القابل للتحلل الحيوي خفضًا في التكاليف وتحسينًا في الأداء، ليغطي جميع فئات التغليف في مراحل الإنتاج والتوزيع الغذائي، ويلعب دورًا محوريًا في الحد من التلوث البلاستيكي وتعزيز التنمية الخضراء والمستدامة لصناعة الأغذية.