Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Inom EU är plast det idag vanligast använda materialet som kommer i kontakt med livs-medel. Olika användningar med många unika funktioner och egenskaper gör plast till ett attraktivt material inom flera områden. Med en ökad efterfrågan och därmed växande konsumtion och produktion ökar också plastavfallet samt behovet av nya ursprung för produktionen. Den konventionella plastproduktionen genererar utifrån en miljösynvinkel problematiska utmaningar. Utmaningar gällande användande av fossila bränslen, utsläpp av växthusgaser och stora mängder plastavfall. Bioplast är miljövänligare polymerer med avseende på att utnyttja biologiska råvaror istället för petroleumbaserade råvaror. Bioplaster är antingen baserat på biologiska material, biologiskt nedbrytbara eller både och.
Denna studie fokuserar på plaster främst med ursprung av biomaterial istället för biolo-giskt nedbrytbara material. Syftet var att se över vilka bioplaster med kolhydratbaserat ursprung som skulle kunna lämpa sig för livsmedelsförpackningar vilka idag är bestående av konventionella polymerer detta med fokus på barriäregenskaper.
Materialets barriär spelar en viktig roll vid förpackning av livsmedel. Den huvudsakliga anledningen till att förpacka ett livsmedel är att skydda produkten från dess omgivning, samt bibehålla livsmedelsproduktens unika egenskaper och hållbarhetstid. Barriäregen-skaperna innefattar genomträngande skydd mot gaser, fukt, aromer, mikroorganismer och ljus samt både låga och höga temperaturer. Av de plaster som vanligast används i dagens förpackningar såsom i studien nämnda polypropen (PP), polyeten (PE) och etylenvinylalkohol (EvOH), finns varierande utbud av barriäregenskaper. Det är sällan som ett enskilt material besitter alla de egenskaper vilket kan krävas av ett livsmedel.
Precis som med de konventionella polymererna behöver alltså även de biobaserade kombineras med varandra för att gemensamt uppnå de barriäregenskaper vilka krävs för en livsmedelförpackning. Många bioplaster kan jämföras med avseende på barriär i nivå med de konventionellt producerade. Däremot är många bioplaster också sämre i egenskap av barriärkvalitet, vilket gör det svårt för dem att konkurera på marknaden. Då bioplasterna idag mestadels produceras småskaligt ökar därmed kostnaden för produktionen, trots att det ofta består av en relativt billig råvara. Slutligen krävs en ökad kännedom gällande barriärfrämjande tekniker för att bioplast ska kunna dominera på marknaden för förpackningar i kontakt med livsmedel.

In EU, plastics are today the most commonly used materials which come in contact with food. Their unique features and characteristics make plastics an attractive material in many areas for many applications. With increasing demand and thereby increasing consumption and production, the plastic waste and the need for new origin for the production also increases. Conventional plastics production contributes problematic challenges from an environmental point of view. Challenges regarding the use of fossil fuels, emissions of greenhouse gases and large quantities of plastic waste. Bioplastics are more environmentally friendly polymers in terms of utilizing biological raw materials instead of petroleum derived materials. Bioplastics are either based on biological materials or are biodegradable or both.
This study focused on plastics mainly originating from biomaterials instead of being bi-odegradable materials. The aim was to review the bioplastics with carbohydrate-based origin that could be suitable for food packaging which today is consisting of conventional polymers this with focus on the materials barrier properties. The barrier properties of the material play an important role in food packaging. The main reason for packing food is to protect the product from its surroundings, as well as maintaining the food product's unique characteristics and shelf life. The barrier properties include pervasive protection against gases, moisture, aroma, microorganisms, light, and low as well as high temperatures. Of the plastics most commonly used in today's food packaging such as polypropylene (PP), polyethylene (PE) and ethylene vinyl alcohol (EvOH), there is a diverse range of barrier properties. It is rare that a single material possesses all of the qualities which might be required by a food product.
Just like with the conventional plastics, bio-based plastics therefor also need to be united to obtain desirable properties. Different bioplastic are comparable with conventionally produced plastics. However, many bioplastics has properties weaker than a lot of conven-tional plastics in the market. In addition to this, the bioplastics produced today is in a small scale, hence with increasing production cost although it often consists of a relatively inexpensive raw material. Finally, it requires further development regarding the production and increased awareness regarding promoted barrier properties techniques for bioplastics to be able to dominate the market for packaging in contact with food.