जैतून के तेल-आधारित फिल्में जल्द ही प्लास्टिक खाद्य पैकेजिंग की जगह ले सकती हैं।
तुर्की के शोधकर्ताओं ने बायोडिग्रेडेबल ओलेफिल्म विकसित की हैं, जो ऑक्सीकरण को धीमा करके नाशवान खाद्य पदार्थों की शेल्फ लाइफ बढ़ा सकती हैं।
नई शोध से पता चलता है कि एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून का तेल ओलेओफिल्म्स, जो पर्यावरण के अनुकूल खाद्य सुरक्षात्मक कोटिंग्स हैं, के एक प्रमुख घटक के रूप में कुशलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है।
अध्ययन के लेखक तुर्की शोधकर्ताओं के अनुसार, ये नए पदार्थ खाद्य पैकेजिंग में प्लास्टिक का एक व्यवहार्य विकल्प बन सकते हैं।
वे प्रकृति में जल्दी विघटित हो जाते हैं और इस प्रकार गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण का कारण नहीं बनते हैं। ओलियोफिल्म जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करके कार्बन फुटप्रिंट को कम करते हैं।
शोधकर्ताओं ने ओलेओफिल्मों का उत्पादन करने के लिए एक सरल और प्रभावी विधि विकसित की है, जिससे ये सामग्रियाँ वर्तमान उद्योग मानकों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के एक कदम और करीब आ गई हैं।
"पारंपरिक प्लास्टिक फिल्में लंबे समय तक टिकाऊ होती हैं और परिवहन और भंडारण के दौरान विश्वसनीयता सुनिश्चित करती हैं," तुर्की के शानलीउरफा में हarran विश्वविद्यालय के इंजीनियरिंग संकाय के शोधकर्ता बुलेंट बाशयिगित ने ऑलिव ऑयल टाइम्स को बताया।
यह भी देखें: जैतून मिलिंग के उप-उत्पाद पशु चारे में सुधार कर सकते हैंउन्होंने आगे कहा, "उनके अन्य कुछ फायदों में कम लागत, हल्का वजन, संसाधित करने में आसानी और उन्नत अवरोधक गुण शामिल हैं।" "हालांकि, पेट्रोलियम से प्राप्त पारंपरिक प्लास्टिक फिल्में बायोडिग्रेड नहीं होती हैं और लंबे समय तक प्रकृति में बनी रहती हैं।"
"इसके अलावा, पारंपरिक प्लास्टिक फिल्मों की प्राकृतिक संरचना में पाए जाने वाले हानिकारक रसायन पैक किए गए खाद्य उत्पादों या पेय पदार्थों में रिस सकते हैं," बाशियिगित ने कहा।
बायोडिग्रेडेबल और खाद्य तेल पॉलिमरों पर आधारित, ओलेफिल्म्स को प्लास्टिक पर एक महत्वपूर्ण बढ़त मिल सकती है।
बाशियिगित ने कहा, "उनकी सबसे उल्लेखनीय विशेषता यह है कि वे प्रकृति में जल्दी विघटित हो जाते हैं और इस प्रकार गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण का कारण नहीं बनते।" "ओलियोफिल्म जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करके कार्बन पदचिह्न को कम करते हैं।"
आमतौर पर, प्लास्टिक की फिल्में जीवाश्म ईंधन से प्राप्त सिंथेटिक पॉलिमरों, जैसे पॉलीइथाइलीन या पॉलीप्रोपाइलीन, से बनाई जाती हैं।
इसके अतिरिक्त, इस तरह की प्लास्टिक फिल्मों का उत्पादन एक अत्यधिक ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है, फिर भी बड़े पैमाने पर उत्पादन ने इसे अधिकांश अन्य औद्योगिक क्षेत्रों के विपरीत, काफी लागत-प्रभावी बना दिया है।
अन्य जैव-विघटनशील फिल्मों की तुलना में ओलिओफिल्मों के मुख्य लाभ उनकी लोच और लचीलापन हैं। वे अत्यधिक तापमान परिवर्तन के अधीन होने पर भी कहीं अधिक स्थिर रहती हैं।
शोधकर्ताओं के अनुसार, ओलिओफिल्म्स की रासायनिक संरचना भोजन या पेय पदार्थों में रासायनिक रिसाव के जोखिम को काफी कम कर देती है।
ओलियोफिल्म नमी के संपर्क में आने पर आसानी से घुलती या टूटती नहीं हैं, और पानी आसानी से इनसे पार नहीं हो पाता। "ओलियोफिल्म जल-प्रतिरोधी हैं, और इनकी जल पारगम्यता कम है," बाशियिगित ने पुष्टि की।
"ओलिओफिल्म सुरक्षा प्रदान करने के लिए, विशेष रूप से तैलीय और नम खाद्य उत्पादों के लिए, एक आशाजनक प्रणाली के रूप में काम कर सकती हैं, क्योंकि ये हाइड्रोफोबिक और तेल-आधारित घटकों से बनी फिल्मों से मिलकर बनी होती हैं," उन्होंने कहा।
उन्होंने आगे कहा, "ये फिल्में ऑक्सीकरण को रोककर, नमी की हानि को कम करके और एक जलरोधक अवरोध बनाकर खाद्य पदार्थों की शेल्फ लाइफ बढ़ा सकती हैं।"
ओलिओफिल्मों से आसानी से पैक किए जाने वाले कुछ खाद्य पदार्थों में चॉकलेट-आधारित उत्पाद, पनीर, संसाधित मांस और क्रैकर्स शामिल हैं।
इसके अतिरिक्त, वे फलों और सब्जियों जैसे ताजे खाद्य पदार्थों की रक्षा करने में अत्यधिक प्रभावी साबित होते हैं।
"फलों और सब्जियों में संरचनात्मक क्षरण का एक प्रमुख कारण उनकी संरचनाओं से पानी का निष्कासन है," बाशीगित ने कहा। "ओलिओफिल्मों के जल-विरोधी स्वभाव को देखते हुए, उनसे यह अपेक्षा की जाती है कि वे पैकेज के भीतर नमी का संतुलन बनाए रखें।"
उन्होंने आगे कहा, "इस प्रकार, ये फिल्म मॉडल सभी फलों और सब्जियों में पानी के नुकसान को कम करके सिकुड़न और कठोरता को रोकने में मदद कर सकते हैं।" "जैतून के तेल जैसे प्राकृतिक तेलों में जीवाणुनाशक और कवकनाशक गुण होते हैं जो बैक्टीरिया और कवक के विकास को रोककर भोजन के खराब होने की गति को धीमा करने में मदद करते हैं।"
अतिरिक्त कुंवारी जैतून का तेल शोध टीम द्वारा विकसित ओलियोफिल्म उत्पादन विधि का एक प्रमुख घटक है, जो अन्य जैव-विघटनीय तेलों की तुलना में अधिक कुशल साबित हुआ है।
"जैतून का तेल इसमें मौजूद अनूठी संरचनाओं के कारण अंतिम उत्पाद को एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि प्रदान करता है," बाशियिगित ने अतिरिक्त कुंवारी जैतून के तेल में टोकोफेरोल (विटामिन ई) और फेनोलिक यौगिकों की उपस्थिति का संकेत देते हुए कहा।
उन्होंने आगे कहा, "ऑलिव ऑयल में इनकी उपस्थिति फिल्मों में संभावित ऑक्सीकरण को रोकने या उसमें देरी करने के लिए महत्वपूर्ण है।" "ऑक्सीडेटिव क्षरण को रोकने या उसमें देरी करने से पैकेजिंग फिल्मों का जीवनकाल बढ़ जाता है।"
एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून के तेल को अन्य तेलों की तुलना में अधिक कुशल के रूप में पहचाना गया, क्योंकि इसमें मोनोअनसैचुरेटेड फैटी एसिड, मुख्य रूप से ओलिक एसिड, की मात्रा अधिक होती है, जो पॉलीअनसैचुरेटेड फैटी एसिड की तुलना में ऑक्सीकरण के खिलाफ बेहतर सुरक्षा प्रदान करता है।
बाशियिगित ने कहा, "संतृप्त और बहुअसंतृप्त वसा अम्ल से भरपूर तेल ओलियोफिल्मों के सख्त होने या नरम होने का कारण बन सकते हैं।" एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून के तेल में संतुलित असंतृप्त वसा की मात्रा इसे एक अधिक कुशल विकल्प बनाती है।
यह भी देखें: परियोजना जैतून के अपशिष्ट को सुपरकैपेसिटर में बदलती हैजैतून के तेल में मौजूद फेनोल और टोकोफेरोल ऑक्सीडेटिव क्षति को कम करते हैं, यह एक ऐसी गुणवत्ता है जिसे ओलेफिल्म कोटिंग द्वारा बढ़ाया जा सकता है।
बाशियिगित ने कहा, "ओले-फिल्म्स में एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून के तेल को शामिल करने से अंतिम उत्पादों के एंटीऑक्सीडेंट गुणों में वृद्धि हो सकती है।" "इसके अलावा, एंटीऑक्सीडेंट यौगिक फिल्म के माध्यम से भोजन में फैलकर सुरक्षा प्रदान कर सकते हैं।"
"जैतून के तेल वाली फिल्में शेल्फ लाइफ बढ़ा सकती हैं, पोषण संबंधी गुणवत्ता को संरक्षित रख सकती हैं और फिल्म सामग्री तथा लेपित उत्पाद दोनों की एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को बढ़ाकर ऑक्सीडेटिव क्षरण को रोक सकती हैं," उन्होंने आगे कहा।
ओलियोफिल्मों में एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून के तेल की उपस्थिति उनकी जैव-विघटनशीलता को और बढ़ाती है।
"जैतून के तेल में ओलिक एसिड, फेनोलिक यौगिक और टोकोफेरोल जैव-अपघटन को बढ़ा सकते हैं," बाशीगित ने कहा। "फेनोलिक यौगिक सूक्ष्मजीवों के लिए एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ाकर अपघटन को सुगम बना सकते हैं।"
अल्ट्रासोनिक इमल्सीफिकेशन तकनीकों का उपयोग करके प्रोटीन और लिपिड को मिलाकर जैतून के तेल-आधारित ओलेफिल्मों का उत्पादन किया गया। यह प्रक्रिया दो अघुलनशील तरलों के मिश्रण, यानी इमल्शन, को बनाने और स्थिर करने के लिए उच्च-आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों का उपयोग करती है।
उत्पादन की शुरुआत ओलेओजेल की तैयारी से हुई, जिनमें सोया प्रोटीन हाइड्रोलासिट, जिलेटिन, एक्स्ट्रा वर्जिन जैतून का तेल, स्टीयरिक एसिड और लेसिथिन होते हैं।
प्रोटीन और लिपिड चरणों को एक-से-एक अनुपात में मिलाया गया और उच्च-शक्ति सोनिकेशन के अधीन किया गया, जो उच्च-आवृत्ति ध्वनि तरंगों (अल्ट्रासाउंड) के माध्यम से तरल में कणों को कम्पनित करता है।
इस प्रक्रिया ने इमल्शन की स्थिरता और एकरूपता को बढ़ाया। एक बार जब ओलिओजेल बन गए, तो उन्हें लचीलापन बढ़ाने के लिए ग्लिसरॉल के साथ मिलाया गया।
हवा के बुलबुलों को खत्म करने के लिए अल्ट्रासोनिक डीगैसिंग प्रक्रिया के बाद, मिश्रण को कमरे के तापमान पर 24 घंटे के लिए सूखने के लिए छोड़ दिया गया।
परिणामस्वरूप बनी ओलिओफिल्म, जिनकी मोटाई 0.18 से 0.25 मिलीमीटर के बीच थी, कम गैस पारगम्यता के साथ जल-प्रतिरोधी साबित हुई, जिसका अर्थ है कि ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, या जल वाष्प आसानी से अवरोध को पार नहीं कर सके।
इस विधि ने इष्टतम लचीलेपन, मजबूती और अवरोधक गुणों के लिए आवश्यक अल्ट्रासोनिक शक्ति की पहचान की, जिन्हें ताज़े कटे अनानासों पर सफलतापूर्वक परखा गया।
"हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक संरचनाओं वाले फिल्मों में, अल्ट्रासोनिक इमल्सिफिकेशन एक महत्वपूर्ण तकनीक है जो समरूपता को बढ़ावा देकर फिल्म की गुणवत्ता में सुधार करती है," बाशयिगित ने समझाया। "यह चरण पृथक्करण को रोकता है और यांत्रिक रूप से मजबूत और कार्यात्मक फिल्मों के निर्माण को सक्षम बनाता है जो लंबे समय तक स्थिरता बनाए रखती हैं।"
शोधकर्ताओं ने चेतावनी दी कि ओलेफिल्म्स के आगे के विकास का समर्थन करने और उन्हें पारंपरिक प्लास्टिक-आधारित फिल्मों का वाणिज्यिक रूप से व्यवहार्य विकल्प बनाने के लिए अधिक निवेश और अनुसंधान की आवश्यकता है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि महत्वपूर्ण चुनौतियों का अभी भी समाधान किया जाना बाकी है।
ओलिओफिल्म वर्तमान उद्योग मानक की तुलना में अधिक आसानी से फट सकती हैं और यांत्रिक मजबूती और लचीलेपन में अभी तक प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकती हैं। इन नई फिल्मों के साथ वैक्यूम पैकेजिंग भी वर्तमान में संभव नहीं है।
"हालांकि प्लास्टिक का बड़े पैमाने पर उत्पादन अच्छी तरह से स्थापित है और उनकी लागत बहुत कम रहती है, ओलेओफिल्म्स को अभी तक पैमाने की अर्थव्यवस्था हासिल नहीं हुई है," बाशीगित ने कहा। "दीर्घकाल में, यदि इन चुनौतियों पर काबू पा लिया जाता है, तो ओलेफिल्म पर्यावरण के अनुकूल एक वैकल्पिक माध्यम के रूप में काम कर सकती हैं।"
शोधकर्ताओं के लिए अगला कदम खाद्य पैकेजिंग में इसके उपयोग को बढ़ाना और अन्य संभावित अनुप्रयोगों का पता लगाना है।
"दीर्घकाल में, बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में ओलिओफिल्म्स का एकीकरण भी संभव है," बाशयिगित ने कहा। "इस संदर्भ में, उनका उपयोग दवा वितरण प्रणालियों और घावों की ड्रेसिंग जैसे अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।"
"हालांकि, पेट्रोलियम-व्युत्पन्न फिल्मों के बराबर करने के लिए ओलेओफिल्मों के तापीय और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए अध्ययन करना महत्वपूर्ण है," उन्होंने निष्कर्ष निकाला।