Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Plast är ett begrepp som innefattar flertalet material och de används inom många områden. Konventionell plast baseras på fossila resurser vilket är en icke-förnyelsebar källa och problematik som lyfts fram med konventionell plast är kolavtrycket och det avfall som plastindustrin bidrar till.

Bioplast är ett begrepp som innefattar alla plastmaterial som är biobase-rade och/eller biologiskt nedbrytbara. Bioplasten produceras i en väldigt låg utsträckning idag och 2015 så stod bioplasten för mindre än en procent av världsproduktionen av plast.

Livsmedelsförpackningar utgörs främst av kombinationsmaterial. Den funktionella barriären är materialet, eller materialen, som skiljer livsmedlet från andra delar av förpackningen som kan migrera ämnen till livsmedlet till en oacceptabel nivå.

En litteraturstudie har genomförts med syftet att undersöka biobaserade barriärmaterial från polysackaridkällor. Fokuset har varit på dess material-egenskaper som barriärmaterial.

Materialegenskaper som är viktiga för barriärmaterial är elasticitet, per-meabilitet av gaser som syre, koldioxid och etylen, och fuktbarriären. Dessa egenskaper påverkar hållbarheten hos livsmedlet och hjälper till att bevara näringsinnehåll, textur, smak och lukt.

En indelning av biologiskt nedbrytbara polymerer kan göras genom att dela upp dem i fyra grupp beroende på ursprung till materialet. Grupperna är biomassa, mikroorganismer, bioteknologi och petrokemiska produkter. Ef-tersom petrokemiska produkter inte kommer från en förnyelsebar källa så ingick de inte i studien. Från de tre övriga grupperna identifierades fem ur-sprungskällor; stärkelse, cellulosa, kitosan, polyhydroxyalkanoates (PHAs) och polylaktid (PLA).

De olika ursprungskällorna som undersökts producerar material med olika barriäregenskaper, men där löslighet i vatten är ett generellt problem som lyfts fram.

Genom fortsatt utveckling av de biobaserade plasterna kan materialegen-skaperna utvecklas och produktionskostnaderna minska för att göra materi-alet tillgängligt och användbart. Applikationsområden för dem olika materi-alen måste identifieras där deras egenskaper efterfrågas eller där de kan kom-plettera ett annat material i form av kombinationsmaterial. Den växande plastindustrin gör att kolavtrycket från plastindustrin blir större, vilket kan undvikas genom en ökning av de biobaserade plasterna.

Plastic is a concept that includes multiple materials and it is used in many different areas. Conventional plastic is based on fossil resources which is a non-renewable source and the problem with conventional plastic is the carbon footprint and the waste that the plastic industry contributes to.

Bioplastic is a concept that includes all plastic materials that are bio-based and/or biodegradable. Bioplastics are produced to a very low extent today and in 2015 the bioplastics accounted for less than one percent of the plastic production in the world.

Food packages are primarily combination materials. The functional barrier is the material, or materials, that separate the food from other parts of the package that can migrate substances to the food at an unacceptable level.

A literature review was performed with the aim to investigating bio-based barrier materials from polysaccharide sources. The focus was on the material properties as a barrier material.

Material properties that are important for barrier materials are elasticity, permeability of gases such as oxygen, carbon dioxide and ethylene, and the moisture barrier. These properties affect the sustainability of the food product and help preserve nutritional content, texture, taste and smell.

A classification of biodegradable polymers can be done by dividing them into four groups depending on the origin of the material. The groups are bio-mass, microorganisms, biotechnology and petrochemicals. Since petrochem-icals do not come from a renewable source, it was not included in the review. From the three other groups, five sources of origin were identified; starch, cellulose, chitosan, polyhydroxyalkanoates (PHAs) and polylactide (PLA).

The different sources of origin that are mentioned above that were inves-tigated produce materials with different barrier properties, but solubility in water is a general problem.

By the continued development of bio-based plastics material properties can be developed, and production costs reduced to make the material availa-ble and useful. Application areas for the different materials must be identified where their properties are requested or where it can complement another ma-terial in the form of combination materials. The growing plastic industry makes the carbon footprint of the plastic industry bigger, which can be avoided by increasing the bio-based plastics.