مروری بر روش های اصلاح خصوصیات آب دوستی بیوپلیمر نشاسته به عنوان ماده زیست تخریب پذیر در بسته بندی مواد غذایی

امروزه بخش مهمی از مواد مورد استفاده در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی، از مشتقات نفتی است. این مسئله باعث آلودگی‌های زیست‌محیطی فراوانی در جهان شده است. یکی از راهکارهای پیشنهادی برای مقابله با این مشکل، استفاده از فیلم‌های خوراکی و زیست‌تخریب‌پذیر، به‌عنوان جایگزین مناسبی برای پلیمرهای غیرقابل تجزیه نفتی است. در میان منابع طبیعی مورد استفاده در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی،نشاسته به‌عنوان ماده دوستدار محیط‌زیست شناخته می‌شود. نشاسته به علت قابلیت تشکیل فیلم، دسترسی آسان، تجدیدپذیری و قیمت مناسب سبب شده تا به‌عنوان یک بیوپلیمر زیستی مورد پژوهش قرار گیرد؛ امّا معایبی همچون، خاصیت آب‌دوستی شدید و خواص مکانیکی ضعیف، استفاده صنعتی از این ماده باارزش را محدود ساخته است. وجود گروه‌های هیدروکسیل در سطح زنجیره‌های نشاسته، موجب ایجاد پیوند هیدروژنی بین این پلی‌ساکارید و آب شده است. همچنین وجود فضای خالی زیاد، در میان زنجیره‌های نشاسته سبب شده است تا مولکول‌های آب بتوانند به‌راحتی از این فضا عبور کنند. امروزه تحقیقات گسترده‌ای جهت کاهش خاصیت آب‌دوستی نشاسته انجام‌شده است؛ که می‌توان به اصلاح ژنتیکی، آنزیمی، شیمیایی(استریفیکاسیون، استیلاسیون، فسفریلاسیون)، استفاده از نانوذرّات در ماتریس پلیمر، ترکیب نشاسته با لیپیدها و سایر بیوپلیمرها اشاره کرد. اساس‌کار اغلب روش های آب‌گریزکننده، مهارکردن گروه‌های هیدروکسیل نشاسته به شیوه های مختلف است. از جمله روش‌های مهار کردن گروه های آب‌دوست نشاسته می‌توان به تشکیل پیوندهای استری بین زنجیره های نشاسته و مواد آب گریزکننده، تشکیل امولسیون توسط اسید چرب و پرکردن خلل و فرج موجود در شبکه پلی‌ساکاریدی توسط نانو ذرّات را نام برد.