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印度环保食品包装材料的案例研究与人类智慧展望

*通信:

Sahu CK，耆那大学新兴技术中心食品科学与技术部，耆那全球校区，卡纳塔克邦Jakkasandra - 562112，印度，电话:+ 91 7795129265;电子邮件: (电子邮件保护)

摘要

污染是一个全球性的问题，如今世界范围内的革命正在进行，以尽量减少污染水平。在印度，43%的污染是由于使用不可生物降解的塑料包装材料造成的。在我们的一次性生活方式中，塑料的使用已经变得不可缺少，以至于我们对环境造成了不足的破坏。因此，生产可回收材料的需求急剧上升，可生物降解包装是绿色生活的新趋势之一。但是，令人沮丧的是，公众没有意识到使用环保包装材料。在我们的研究中，我们对印度人做了一项调查，以确定他们对生物可降解包装材料的使用意识。在这个案例研究中，我们发现高教育重视环保的可生物降解包装材料，因为他们关心环境，但同时他们要求其强度和廉价的可用性。因此，政府需要获得严格的评估，以减少使用不可生物降解的塑料包装材料，使其便宜。预计生物可降解材料的使用将增加可持续性，并减少与处理不可生物可降解聚合物相关的环境影响。

关键字

可生物降解塑料;人类健康;食品包装;环境污染;公众意识

简介

加工和包装是食品工业中两个重要的操作阶段。在加工和包装的每一个阶段都不断地使用着大量的自动化策略。正确的食品包装可以防止产品变质，保持加工的有利性质，延长保质期，保持食品的质量和安全。因此，包装可防止三大类外部影响:化学、生物和物理[1］．许多不同的材料用于包装，包括金属、玻璃、木材、纸或纸浆、塑料或多种材料的复合材料组合。自50年前发明以来，塑料恰好成为生活中不可或缺的一部分。塑料的耐用性使其使用方便，但也使其在环境中成为一种持久的、不可降解的、永恒的存在。当塑料碎片被丢弃、丢失或倾倒在环境中时，会对生物产生有害影响[2］．

使用塑料作为包装材料对人体有害健康因为邻苯二甲酸盐是塑料中使用的化合物。人类通过食物摄入接触到这些成分，可能与不良反应有关健康影响，尤指荷尔蒙系统的紊乱[3.］．塑料对人类的威胁海洋环境一直是一个严重的问题[4］．甚至连动物都不小心以塑料为食，因此塑料也进入了食物链。研究发现，由于吞食塑料颗粒，海鸥的组织中存在多氯联苯[5］．他们的研究初步表明，海鸟可以从胃里的塑料颗粒中吸收化学物质，这是潜在破坏性污染物的危险途径。另一方面，具有类似于传统石化基塑料的功能和工艺能力的生物降解塑料已被开发用于包装应用。传统上，它们是由淀粉或纤维素等可再生原料制成的。6］．在性能和成本方面，生物降解塑料甚至已经提供了优势浪费管理系统，以了解对环境的巨大效益[7］．

印度不同行业使用塑料的百分比

塑料的生命周期分为三个阶段:第一阶段是制造，第二阶段是使用，第三阶段是回收和/或处置。塑料应用于不同的行业，从玩具到飞机，从软管到洋娃娃，从饮料瓶到冰箱，从留声机唱片到电视机。包装是塑料利用的主要单独部分。这一细分领域占塑料使用量的35%，塑料是几乎一半包装商品的首选材料。印度不同行业使用塑料的情况见图1［8］．塑料回收通常还会产生质量较低的产品，这些产品含有较高的可浸出有毒添加剂[9］．聚乙烯在回收过程中不完全燃烧会释放一氧化碳。

不仅是工业，印度的普通人也没有意识到管理废物。例如，保持湿润，干燥，生物降解废物，不可生物降解废物，电子产品浪费分别装在不同的袋子里，分别加工。因此，垃圾场将所有的废物都埋在地下，控制土地污染将变得困难。此外，人们把塑料扔进河流、池塘、湖泊，造成水污染。举个例子，在溪流、池塘、湖泊和河流水线上方私刑处死的购物袋是一种被广泛宣传的塑料垃圾。

对人和动物的影响健康由于使用了不可生物降解的塑料

塑料中使用了一些有害化合物，如邻苯二甲酸盐、双酚A (BPA)和聚溴二苯醚(PBDE)。邻苯二甲酸盐是增塑剂——柔软剂——用于合成不易破碎的塑料产品。在医疗设备、食品包装、汽车内饰、地板材料、电脑以及药品、香水和化妆品中都可以找到这种痕迹。它们也在人体中被检测到，并被认为可以中断内分泌系统。邻苯二甲酸酯对男性有效激素因此被称为抗雄激素。BPA模仿普通女性激素雌激素;多溴二苯醚已被证明会干扰甲状腺功能激素除了抗雄激素外[10］．

关于聚苯乙烯塑料分解的最新科学细节表明，双酚A (BPA)会阻碍动物的生殖系统。塑料分解产生的PS低聚物和BPA有毒，可代谢，苯乙烯单体疑似致癌物。低BPA和PS低聚物水平已被证明会导致激素对动物的破坏[11］．

这项横断面研究评估了1500人接触双酚的情况。通过观察尿液中的化学物质水平，作者发现双酚含量较高，这与心脏病、糖尿病和某些肝脏酶异常高水平有显著关联[12］．

使用不可生物降解塑料对农作物的影响

使用黑色聚乙烯塑料材料进行地膜覆盖是农民种植蔬菜作物的一种非常常规的做法，由于其特殊的特性和低成本。然而，这些材料的大量使用造成了环境风险。在过去几年中，淀粉基可生物降解薄膜的使用已被推出，作为常规地膜的替代品。这些材料可以在作物季节结束时融入土壤，并由土壤微生物进行生物降解。

使用不可生物降解塑料对环境的影响

低剂量的联苯A是一种用于水瓶、食品容器和硬塑料的化学物质，随着时间的推移，会渗入食物和水中，具有致癌作用，会导致胰岛素抵抗，并影响受孕[11］．塑料包装材料和轻质袋子的摄入增加对野生动物造成了视觉困扰。动植物的损失是保护生物多样性的主题，而由垃圾造成的损失已经引起了公众的担忧。因此，印度的实业家、政府和普通民众有必要意识到使用不可生物降解塑料的致命影响。总的来说，塑料已经通过空气、水和土壤污染破坏了环境。

空气污染:塑料会以同样的方式造成“空气污染”，污染水源。持续暴露的热量融化塑料，排放气体进入大气这一过程被称为放气。焚烧塑料会导致有毒气体释放到大气中。长期暴露在阳光下的塑料也会出现同样的问题。的氮含量聚合物形成氰化物、氮氧化物和氨，造成污染。聚四氟乙烯会向空气中释放高浓度的氟化物。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在其单体甲基丙烯酸甲酯中分解并形成大量的脂肪族醛。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)及SBR(苯乙烯-丁二烯)会造成苯乙烯污染[13］．回收塑料是降低环境风险的最佳方式，但回收需要燃烧塑料，这会导致二氧化碳排放，从而增加温室气体[14］．

水污染:即使在“水污染”的情况下，塑料也扮演着重要的角色。海洋环境中的塑料污染会导致水生生态系统退化、藻类大量繁殖和海洋生物死亡物种消化它们。海龟可能会因为塑料袋堵塞消化道而饿死。乙二醇是增塑剂之一，是公认的环境污染物。直接接触这种化合物会导致皮肤以及对人类眼睛的损害，如果摄入100毫升，其致死剂量为100毫克/升。对鱼类的致死浓度已被发现为100毫克/升[15］．

土壤污染:塑料可能会导致严重的填土问题，从而导致土壤污染。垃圾填埋场或堆肥中的染料、增塑剂或催化剂残留物等塑料降解副产物可能会通过径流和浸出液迁移到地下水和地表水中。然而，部分生物降解塑料的碎片会积聚在耕地土壤中，聚乙烯(比重小于1)等碎片可能会漂浮，并可能堵塞下水道。甚至土壤植物也不能呼吸而死亡。

环保包装材料

幸运的是，有许多可生物降解和可回收的包装材料替代品。可食用和可生物降解的薄膜是很好的替代包装选择。与合成包装相比，它们的主要优势是聚合物是他们没有长期投入吗环境污染［16］．进一步吸引人的扩展是直接将食用塑料应用于食品或食品配料上，通过提供物理屏蔽以及类似于包装的半渗透屏障来防止气体和水蒸气，从而延长货架寿命。这些可生物降解的包装材料可以保护产品不受温度、光线、湿度、湿度、压缩、冲击、振动和生物污染的影响，并且包含有关产品的信息，以识别产品[17］．

根据ASTM D-6400，各种可生物降解和可降解塑料也已被预期

可降解塑料:通过生物过程降解塑料，通过堆肥产生无机化合物CO₂，水和生物质与其他公认的可堆肥材料在一个速率常数，没有明显的，明显的或有毒的残留物。

可光降解的/ Oxo-degradable塑料:光降解/氧降解塑料在暴露在阳光下时会分解成小块(由于在塑料中添加了太阳敏感因子来激活降解)。

生物聚合物按其可再生物质(完全或部分生物基或油基)分类[18］．另一个分类生物可降解的尝试聚合物分为两大类，如图所示图2i)获得的农业聚合物是由生物质裂解过程(多糖、蛋白质等)，以及ii)从生物衍生单体(聚乳酸-聚乳酸)合成或从萃取中获得的生物聚酯微生物(聚羟基烷酸- PHA)或由合成单体(聚己内酯- PCL、芳香族和脂肪族共聚酯- PBAT、PBSA等)合成而成)[19］．

现有的可生物降解塑料包括:

•淀粉基产品包括热塑性淀粉，淀粉和合成脂肪族聚酯共混物，淀粉和PVOH共混物。

•天然聚酯，包括PVB, PHB和PHBH。

•可再生资源聚酯，如PLA。

合成脂肪族聚酯，包括PCL和PBS。

•脂肪族芳香(AAC)共聚酯。

•水生物降解聚酯，如改性聚酯。

•水溶性聚合物，如聚乙烯醇和乙烯乙烯醇。

•光生物降解塑料。

•可控降解添加剂母粒。

天然聚合物:种类繁多的自然发生的聚合物为人类所知。自然聚合物包括四大类:1.;多糖-淀粉，纤维素，2。蛋白质-明胶，酪蛋白，丝绸，羊毛，3。聚酯-聚羟基烷酸酯，4。其他-木质素，虫胶，天然橡胶。

合成的可生物降解聚合物:有很多聚合物由石油化工或生物资源生产的可生物降解合成树脂。清单包括:聚亚烯酯、聚乳酸及其共聚物、聚酰胺酯、聚乙烯醇和聚酸酐。

天然和合成聚合物的混合物:这是低利用天然材料混合制备可生物降解包装材料的成本程序聚合物用于改善机械性能。制备两种或两种以上高级混合物的一般目标聚合物之所以不容易，是因为复合物的性质不会发生巨大变化，而是充分利用了混合物的最大可能性能。与根管填充材料相比，杜仲胶或1,4 -反式聚戊二烯是一种具有多种应用的天然聚合物。淀粉也是最重要的天然食品之一聚合物因为它具有隐含的生物降解性。天然合成混合物聚合物被认为是有希望准备的聚合物具有- ||属性[17，20.，21］．

材料与方法

案例研究是在印度不同地区的人们中进行的，以确定使用可生物降解包装材料的意识，参考环境考虑。不同年龄组和不同社会阶层的人根据他们的年收入和教育我们考虑做这个案例研究。本案例研究在印度不同文化的地区进行，以了解人们对食品材料环保包装的看法。

被选为案例研究的人了解了调查的重要性，这些数据可能对食品行业、生物可降解包装制造领域的行业以及致力于生物可降解包装材料开发的科学家/研究人员有帮助。

在填写调查表格前，对被调查人群进行了重要的指导:

•本案例研究旨在了解人类对食品材料环保包装的智慧。

•请填写正确的收入和教育背景信息。

•如果可能，请给出反对你选择的理由。

•确保包装材料是根据自己的信心选择的，没有受到任何其他人的影响。

•您选择的含义如下表所示，请在填写调查表格前仔细阅读详细内容。

•有两组调查，组-A ||(基于年收入)和组-B ||(基于教育)。

请在你的选择上打叉号(x)。

•要求参与调查的人员对提高高强度、大容量等环保包装材料提出建议。

结果与讨论

这项调查的目的是增加环保包装材料的使用。我们根据收入(A组)和教育我们调查了600名不同年龄段的人，他们的年龄在20到55岁之间。a ||组根据年收入分为A1、A2、A3、A4、A5和A6组，b ||组根据年收入分为B1、B2、B3、B4、B5、B6和B7组教育的人。文中给出了子群分类的理由表1．

表1。显示有关调查表格描述的详细信息。

调查表格有五个选项，如中所述表1受试者必须从五个选项中选择一个。基于人们收入的调查结果显示在图3而且4．

调查结果表明，人们非常低收入(A1, A2)重视包装材料的经济价格。平均收入(A3, A4和A5)的人重视生物降解材料的各个方面，因为他们受过足够的教育，知道使用不可生物降解塑料对环境造成的危害，但同时他们又不足以负担昂贵的生物降解塑料。高收入人群(A6)由于受教育程度高、财力雄厚，更重视环境影响。

A组的调查显示，大多数人更重视经济学而不是环保的包装材料，因此有必要开发不费力和更便宜的技术来制造经济上经济的可生物降解包装材料，以引起所有收入群体对使用可生物降解包装材料的关注。

在B组中，结果显示受过高等教育的人更重视环境问题。但是，如果我们比较A组和B组的结果，很明显，即使人们受过很高的教育，他们也会优先考虑可生物降解塑料的经济可用性，因为他们不是很富有。很多人会对价格、环境、实力等各个方面都有所偏爱。

结论

为了在既定指导方针的基础上开发环保包装材料，无数的研究工作正在进行。乐动KENO快乐彩人们应该知道环保包装材料的重要性，这很重要。为此，政府和民间企业应该参与开发经济更便宜的环保包装材料。我们的研究数据显示，在社会上，许多部门仍然不了解环保食品包装材料，因此有必要教育社会包装对环境的影响，以及该领域的新技术，引发了关于如何向劳工、工程师、学术人员、中产阶级等社会不同部门提供准确信息的讨论家庭等，剥壳时-绿色||产品。

使用生物可降解塑料的另一个重要目标是，即使是生物可降解涂层也会带来一些环境风险，因为完全降解所需的条件无法满足，因此无法完全降解。有效的教育是随着可生物降解塑料进入消费包装市场的开放所必需的。公众必须了解可生物降解塑料，即使它们不会立即降解，从而避免可能增加乱扔垃圾的发生率。因此，未来应采用新技术对生物可降解材料进行完全生物降解。催化剂，如蛋白酶、酯酶、糖苷酶和锰过氧化物，以及微生物的存在，可以用于完全的生物降解。因此，对可生物降解塑料进行生物降解研究具有一定的应用前景。

另一种潜在的可生物降解包装材料是黄麻袋。此外，利用农业废弃物的纤维可以用于制作包装盒;香蕉叶纤维，椰子甘蔗壳纤维、废料等。在本文中，我们极力主张对它们进行认真的研究和实践，因为它们不仅是生态友好型的，而且对环境保护也起到了反作用浪费管理。此外，印度政府应该强制规定对不同的废物有明确和单独的处理路线，并让消费者可以进行管理浪费适当地流。

确认

印度耆那大学新兴技术中心。

参考文献

1. Marsh K, Bugusu B.食品包装的作用，材料和环境问题。中国食品科学，2007;72(3):39-55。
2. Christopher CJ, Scot F.海洋环境中的塑料污染。海洋DevIntLaw.1991; 22(1): 33 - 69。
3. 彼得森JH，詹森LK.邻苯二甲酸盐和食品接触材料:执行2008年欧盟塑料立法。LD乐动体育官网食品添加剂污染A部分化学肛门控制博览会风险评估。2010;27(11):1608-16。
4. 张志刚，张志刚，张志刚，等。地中海海底的海洋碎片:来自希腊西部两个封闭海湾的例子。海洋PollutBull.1999; 36(5): 389 - 93。
5. RyanPG。海鸟摄入塑料颗粒的发生率和特征。海洋EnvRes。1987; 23:175 - 206。
6. 墨菲R，巴特尔I.可生物降解聚合物和可持续性:来自生命周期评估的见解。国家非粮食作物中心，英国:2004年。
7. 宋俊华，穆菲瑞j，纳拉杨，等。生物可降解和可堆肥的传统塑料替代品。PhilTransRSocBBiolSci。2009; 364:2127-39。
8. Zareena B.环境经济学卓越中心。印度政府环境和森林部;2003.
9. 没有(环境中没有塑料)。进口与过剩:今天印度的塑料过剩。BharatiChaturvedi，新德里Chintan环境组织主任;2002.
10. 塑料污染。百科全书Britannica.Retrieved。2013.
11. 齐藤，小泉，佐藤，等。测定聚苯乙烯分解形成的苯乙烯低聚物的新分析方法及其在西北太平洋海岸线的应用。环境科学与技术，2014;26(4):344 - 344。
12. 张志刚，张志刚，等。成人尿双酚a浓度与医学疾病和实验室异常的关系《美国医学协会杂志》上。2008年,300(11):1303 - 10。
13. van Grimbergen M, Reybrouck G, van de Voorde h .热塑性塑料燃烧引起的空气污染II。中国中医药大学学报(自然科学版);2007;29(2):379 - 379。
14. 霍普威尔J，德沃夏克E,Kosior E.塑料回收:挑战和机遇。中国生物医学工程学报(自然科学版)，2009;26(1):1 - 7。
15. 材料安全数据表-乙二醇。2001。
16. 张晓东，陈晓明，陈晓明。食品膜的制备及其对食品质量的影响。纽约:CRC出版社;2001。
17. ShobhitK, Satish KG。生物可降解医药包装材料的应用综述。中东JSciRes。2012; 12(5): 699 - 706。
18. 沈玲，郝菲J, Patel mj .新兴生物基塑料PRO-BIP的产乐动体育在线品概况和市场预测。欧洲多糖卓越网络(EPNOE)和欧洲生物塑料报告;2009.
19. Bergeret A.环保生物可降解聚合物和复合材料。上榜者:编辑库马尔·S。集成浪费管理。卷1。InTech克罗地亚:由的哲理;2011.
20. Guilbert S, Gontard n .可食用和可生物降解食品包装。在:食品和包装材料。牛津:皇家化学学会;1995.
21. 库马尔，阿什温，卡西克，可生物降解聚合物及其应用。IntJBiosciBiochemBioinform。2011; 1(3): 173。