در این مقاله از مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی با ایده‌ی استفاده از مواد غذایی برای تولید بسته‌ بندی‌های قابل خوردن و زیست تخریب‌پذیر برای مواد غذایی آشنا می‌شویم. سپس به بررسی فواید و چالش‌های این ایده‌ی جالب پرداخته و با شرکت‌های فعال در این زمینه و محصولات آن‌ها آشنا می شویم. با ما همراه باشید.

شرکت طراحی Ecovative با استفاده از قارچ مواد مختلفی برای بسته‌بندی مواد غذایی تولید می‌کند.

برای مصرف کنندگان مواد غذایی که به محیط زیست اهمیت می‌دهند، ناخوشایندترین حقیقت ممکن هدر رفتن مقدار زیادی مواد غذایی است. افزون بر این، حجم بالای بسته‌بندی مواد غذایی که عمر اغلب آن‌ها نیز طولانی است و برای مدت زیادی در طبیعت ماندگار هستند، مساله‌ای نگران کننده است. ممکن است تنها یک پاسخ برای این مشکلات وجود داشته باشد: استفاده از مواد غذایی اضافی برای تولید بسته‌بندی

تعداد قابل توجهی از کارآفرینان و پژوهشگران در حال کار بر روی ایده‌ی تبدیل مواد غذایی مانند قارچ، جلبک (kelp)، شیر و پوست گوجه فرنگی به جایگزین‌های خوردنی برای پلاستیک و سایر مواد بسته‌بندی هستند. البته این جایگزین‌های خوردنی ممکن است همیشه خوشمزه نباشند.

هدف از عملی ساختن این ایده تنها تولید بسته‌بندی‌های زیست تخریب‌پذیر برای محصولات غذایی نیست، بلکه پیوستن به تلاش روزافزون دولت‌مردان، رستوران‌ها و مصرف کنندگان برای کاهش میزان ضایعات مواد غذایی است که به تولید گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کنند.

تولیدات آزمایشگاه Wyndmoor

وزارت کشاورزی ایالات متحده در حال خلق معنای تازه‌ای برای مفهوم پیتزا با پنیر اضافه است. گروهی در آزمایشگاه پژوهشی واقع در Wyndmoor ماده‌ای را از پروتئین شیر توسعه داده‌اند که می‌توان از آن به عنوان روکش داخلی جعبه‌های پیتزا استفاده کرد. همچنین می‌توان این ماده را برای بسته‌بندی پنیر وساخت قوطی‌های حل شدنی سوپ که به سادگی در آب جوش حل می‌شوند، به کار برد.

یکی از پژوهشگران سرپرست این آزمایشگاه که Peggy Tomasula نام دارد، گفت حتی می‌توان از یک لایه از این ماده بر روی برگه‌های غلات (cereal flakes) استفاده کرد تا از تر شدن سریع آن‌ها جلوگیری کند. البته او اشاره کرد که ممکن است بعضی کاربردهای این ماده از نظر اقتصادی به صرفه نباشد.

پژوهش‌های مربوط به این پروژه در وزارت کشاورزی توسعه یافت و در نتیجه‌ی آن تصمیم گرفته شد که از بخشی از ذخیره‌ی شیر خشک هم استفاده شود. گرچه مصرف شیر مایع به صورت پیوسته در طول چندین سال گذشته کاهش یافته است، اما یارانه‌های فدرال برای صنعت لبنیات هنوز فرآیند تولید را فعال نگه داشته است.

تولید ماده‌ی بسته بندی بر پایه‌ی قارچ توسط شرکت Ecovative

مرکز جنگل و زمین کشاورزی Merck که یک گروه غیرانتفاعی زیست محیطی در Rupert است، با فروش شیره‌ی افرا از فعالیت‌های خود پشتیبانی می‌کند. در حال حاضر این گروه با سردرگمی رو به رو شده است.

پژوهشگران در ایتالیا با استفاده از پوسته‌ی گوجه پلیمری تولید کرده‌اند که می‌توان از آن به عنوان پوشش داخلی قوطی‌های کنسرو استفاده کرد.

Tom Ward، مدیر اجرایی سابق این مرکز با اشاره به ظرف‌ها و گلوله‌های ابری که برای بسته‌بندی سفارشات استفاده می‌شد، گفت «ما برای تولید شیره‌ی افرا هزینه‌های زیادی را صرف می‌کردیم. ما حتی هزینه‌ی بیشتری برای دریافت گواهی‌ ارگانیک (organic certification) پرداختیم. ولی در نهایت مجبور بودیم برای حمل محصولات خود از بسته‌بندی‌های پلاستیکی استفاده کنیم. این فرآیند به نظر بی‌معنی می‌رسید.»

بنابراین در طول دو سال گذشته این گروه شربت افرا را در بطری‌های شیشه‌ای و در بسته‌بندی‌هایی از جنس ماده‌ی قالب ریزی شده‌ای که از قارچ به دست آمده است، عرضه می‌کنند. Ward گفت «شما می‌توانید بسته بندی را شکسته و آن را لابه لای یک توده‌ی کمپوست اضافه کرده و سپس میان بوته‌های رزتان پخش کنید. » او افزود «آن‌چه ما اکنون در حال انجام دادن هستیم، نمونه‌ی کوچکی از چیزی است که تحت عنوان تولید محصولاتی که از تولید تا مصرف پایدار (sustainable) هستند، شناخته می‌شود.» مدیریت پایدار مواد رویکردی است که هدف آن استفاده و استفاده‌ی مجدد و سودمندانه‌ی مواد در کل چرخه‌ی زیستی آن‌ها است. لازمه‌ی چنین رویکردی تغییر روش اندیشیدن مردم جامعه درباره‌ی استفاده از منابع طبیعی و حفظ محیط زیست است.

بسته‌بندی‌های بر پایه‌ی قارچ اختراع یک شرکت طراحی با نام Ecovative است که در نیویورک واقع شده است. Eben Bayer، یکی از بنیان‌گذاران این شرکت، گفت «تحصیلات من در زمینه‌ی مهندسی مکانیک است و زمانی که من روی توربین‌ها کار می‌کردم، نمی‌توانستم خاطرات کودکی‌ام در مزرعه‌های Vermont را فراموش کنم.» او افزود «در حال حاضر زیست شناسی واقعا بهترین فناوری در دسترس است و ما فکر کردن درباره‌ی سلول‌های زنده به عنوان ماشین‌های زنده را آغاز کرده‌ایم.»

محصول شرکت Ecovative از میسلیوم (mycelium fungus) ساخته شده است. ریشه‌ی قارچ‌هایی که در محیط‌هایی مانند توده‌های برگ‌های مرده یا کمپوست رشد می‌کنند، از میسلیوم تشکیل شده است. Ecovative قارچ‌ها را در انواع مختلفی از مواد پرورش می‌دهد که در نتیجه‌ی آن موادی با استقامت، انعطاف‌پذیری و طول عمر متفاوت تولید می‌شود. Bayer گفت «شما می‌توانید این بسته بندی را بخورید. هر چند ما شما را برای انجام این کار تشویق نمی‌کنیم.»

چالش‌ها

طی چندین سال گذشته دولت‌ها از پروژه‌های توسعه‌ی بسته‌بندی‌های ساخته شده از مواد غذایی حمایت مالی کرده‌اند. اتحادیه‌ی اروپا که از سال ۲۰۱۱ تا سال ۲۰۱۵ مسئولیت پروژه‌ای برای توسعه‌ی پوششی از جنس پروتئین‌های آب پنیر و سیب زمینی را بر عهده گرفته، تخمین زده است که بازار جهانی پلاستیک‌های زیستی سالانه ۳۰ درصد افزایش خواهد یافت.

به هر حال وارد کردن این محصولات به بازار با چالش‌هایی رو به رو است. برای نمونه، دکتر Tomasula گفت وزارت کشاورزی بیش از ده سال پیش برای توسعه‌ی محصولی که از پروتئین شیر تولید می‌شد، تلاش کرد ولی این تلاش با استقبال رو به رو نشد. قیمت بالا و رطوبت پذیری قابل توجه این محصول فروش آن را سخت کرد.

او گفت «ایده‌ی استفاده از پوشش‌های خوراکی از آن زمان آغاز شد و افراد بسیاری نه چندان جدی به این ایده پرداختند.» او افزود «اما در آن زمان هدر رفت مواد غذایی و امنیت مواد غذایی موضوعات بسیار بزرگی به حساب نمی‌آمدند و به نظر می‌رسید هیچ کس به این مسائل توجهی ندارد.»

زمانه عوض شده است. Mike Lee، بنیان‌گذار Future Market که یک شرکت پیش‌بینی گرایش‌ها (forecasts trends) است، به محصولاتی مانند بسته‌بندی پنیر توجه داشته است. او می‌گوید «من حتی می‌توانم ببینم که روزی فروشگاه‌های مواد غذایی از بسته‌بندی‌هایی که اکنون رایج است استفاده نخواهند کرد.»

البته Lee موانع را هم در نظر می‌گیرد. او گفت «گرچه این محصولات بسیار قابل توجه هستند، اما تا زمانی که فردی پا پیش نگذاشته و از آن‌ها در مقیاس بزرگ استفاده نکند، تنها تولیدات علمی به حساب می‌آیند که در جست و جوی کاربرد هستند.»

در حال حاضر شرکت‌های بزرگی مانند PepsiCo و Nestlé بیشتر از سال‌های گذشته به این موضوع علاقه‌مند شده‌اند. در واقع، مصرف کنندگان آگاهی که می‌دانند غذایی که می‌خورند و بسته‌بندی آن می‌تواند به محیط زیست آسیب بزند، به این شرکت‌ها انگیزه داده‌اند.

با این حال هنوز شک و تردید‌هایی برای شرکت‌ها وجود دارد. David Strauss ، رئیس بسته‌بندی شرکت Nestlé در ایالات متحده گفت «بعضی از این محصولات غلط انداز هستند. با این‌که آن‌ها ظاهرا خوب به نظر می‌رسند، اما از نظر اقتصادی قابلیت رقابت با سایر محصولات را ندارند . همچنین تجزیه و تحلیل‌های نهایی این محصولات نشان می‌دهدکه واقعا تاثیرات وعده داده شده بر روی محیط زیست و کاهش اتلاف مواد غذایی را ندارند.»

مساله‌ی بعدی امنیت مواد غذایی است. شرکت Nestlé اظهار داشته است که نمی‌خواهد با تقاضا برای استفاده از مواد غذایی در بسته‌بندی، باعث کاهش مواد غذایی و ایجاد یک گرسنگی گسترده شود. Strauss گفت «این خوب نیست که محصولات‌مان را با استفاده از مواد غذایی که می‌تواند مردم را سیر کند بسته بندی کنیم.»

تولید پلیمر طبیعی از پوست گوجه فرنگی

با این حال تعداد افرادی که برای خوردن پوسته‌های باقی‌مانده‌ی گوجه فرنگی التماس می‌کنند، بسیار اندک است. گروهی از پژوهشگران در ایتالیا از این پوسته‌های باقی مانده برای توسعه‌ی پوشش‌های داخلی قوطی‌های مواد غذایی استفاده کرده‌اند.

این محصول که Biocopac Plus نام دارد، قرار است جایگزینی برای BPA یا Bisphenol A باشد که به عنوان پوشش داخلی قوطی‌ها و بطری‌های نگه‌داری مواد غذایی و نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. مقادیر اندک BPA می‌توانند وارد مواد غذایی شوند و با این که مسئولان آمریکایی و اروپایی بی‌خطر بودن آن را تضمین کرده‌اند، برخی از مصرف کنندگان و مدافعان سلامت نگرانی‌هایی در این مورد دارند.

Angela Montanari، که رئیس بخش بسته‌بندی مرکز آزمایشگاهی صنایع نگه‌داری مواد غذایی در شهر Parma ایتالیا است، گفت «ما یک پلیمر طبیعی از پوست گوجه فرنگی استخراج کردیم و آن را به عنوان پوششی برای بسته بندی مواد غذایی در قوطی‌های فلزی به کار بردیم. این ماده را می‌توان در بسته‌بندی گوجه فرنگی، نخود فرنگی، گوشت، ماهی و تمامی گونه‌های مواد غذایی که به صورت کنسرو تولید می‌شوند، به کار برد.»

این پروژه که مسئولیت آن با اتحادیه‌ی اروپا بوده است، توسط گروهی توسعه داده شده است که شامل یک کسب و کار کشاورزی بزرگ خانوادگی، یک تولید کننده‌ی بزرگ مواد غذایی در ایتالیا و یک تولید کننده‌ی بزرگ پوشش‌های صنعتی است. این گروه در حال ساختن یک واحد نیمه صنعتی برای تولید پوشش در Mantua ایتالیا هستند.

بسته‌بندی تولید شده توسط شرکت Ecovative. این بسته بندی از قالب ریزی ماده‌ای بر پایه‌ی قارچ تولید شده است.

تولید ماده‌ی جایگزین برای بسته بندی‌های پلاستیکی

پژوهشگران موسسه‌ی Wyss که یک مرکز برای پژوهش‌های مهندسی الهام گرفته از زیست‌شناسی در دانشگاه هاروارد است، با استخراج کیتوسان(chitosan) از پوست میگو و خرچنگ و ترکیب آن با الیاف ابریشم، جایگزینی برای بسته‌بندی‌های پلاستیکی تولید کرده‌اند که Shrilk نام دارد. کیتوسان یک پلی‌ساکارید (polysaccharide) است.

Robert Cunningham که مدیر توسعه‌ی این پروژه است، گفت «ما این ماده را مانند بال‌های حشرات در لایه‌های متفاوتی قرار دادیم و نشان دادیم که می‌توان با استفاده از آن صفحاتی تولید کرد که مشابه پوشش Saran و حتی از آن محکم‌تر است. » Saran نام تجاری شرکتی است که پوشش‌های بسته بندی مواد غذایی از جنس پلی اتیلن تولید می‌کند.

Cunningham گفت که از Shrilk می‌توان برای تولید جعبه‌های تخم مرغ یا پوششی برای بسته بندی کاهو استفاده کرد. او افزود تعدادی از شرکت‌های بزرگ بسته‌بندی علاقه‌ی خود را برای استفاده از این محصول اعلام کرده‌اند، اما این محصول از لحاظ قیمت هنوز توانایی رقابت را ندارد.

استفاده از جلبک خوراکی در ساخت ظروف مایعات

یک شرکت نوپای بریتانیایی با نام Skipping Rocks Lab یک بسته بندی با نام Ohoo را با استفاده از جلبک دریایی خوراکی توسعه داده است. این شرکت دستگاهی ساخته است که به صورت فوری و با استفاده از Ohoo ظرف‌هایی برای نگه‌داری آب، آب‌میوه، لوازم آرایشی و بهداشتی و سایر مایعات تولید می‌کند.

Rodrigo Garcia Gonzalez که یکی از بنیان‌گذاران این شرکت است، گفت این شرکت با تعداد زیادی از شرکت‌های تولید کننده‌ی مواد نوشیدنی مذاکره کرده است اما هیچ کدام از آن‌ها هنوز تمایلی به استفاده از Ohoo ندارند. او می گوید «این مذاکرات به کندی پیش می‌روند زیرا این محصول شرایط کنونی را به چالش خواهد کشید و افراد بسیاری هستند که درآمد زیادی را از وجود این شرایط کسب می‌کنند.»

بیشتر بخوانید:

>>استفاده از ربات‌ها برای بسته بندی سفارشهای یک سوپر مارکت online

>>ساخت چاپگر سه بعدی دندان مصنوعی

منبع: nytimes

استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک منبع و نام «مجله‌ی فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی» مجاز است.