Blog

Ambalaj malzemeleri günlük yaşamda, özellikle gıdaların korunmasında, taşınmasında, nakliyesinde ve depolanmasında çok önemli bir rol oynamaktadır. Geleneksel petrol bazlı polimerler, toplam polimer kullanımının %26'sını oluşturarak plastik ambalaj endüstrisine hakimdir ve 1964'ten bu yana önemli bir üretim artışı yaşamaktadır. Plastik ambalajlar, işlevselliklerine rağmen, sera gazı emisyonları ve uygunsuz imhadan kaynaklanan kirlilik nedeniyle çevresel kaygıları artırmaktadır.

Çevresel zorlukların üstesinden gelmek için endüstri, yenilenemeyen kaynaklara olan bağımlılığı azaltmayı ve CO2 emisyonlarını düşürmeyi amaçlayan biyo bazlı plastikler gibi yenilenebilir ve biyolojik olarak parçalanabilir alternatifleri araştırıyor. Tüketicilerin geri dönüştürülebilir ve çevre dostu malzemeleri tercih etmesiyle çevre dostu gıda ambalajlarına olan talebin artması bekleniyor. Ancak biyo bazlı plastiklerin geleneksel plastiklere göre avantajları konusunda belirsizlikler devam ediyor.

AB Komisyonu, 2025 yılına kadar plastik ambalajların %55 oranında yeniden sirkülasyonunu hedefliyor ve Döngüsel Ekonomi yaklaşımına uygun olarak tüm plastiklerin 2030 yılına kadar geri dönüştürülebilir veya yeniden kullanılabilir olmasını hedefliyor. Gıda ambalajına yönelik sürdürülebilirlik değerlendirmelerinde sıfır sera gazı emisyonu, geri dönüştürülebilirlik veya yeniden kullanılabilirlik, sıfır çöp sahası atığı, azaltılmış su kullanımı, yenilenebilir enerji kullanımı, hava kirliliğinin olmaması ve insan sağlığına zarar vermemesi gibi faktörler dikkate alınmalıdır. Alternatif ambalajlamadaki ilerlemeye rağmen, gıdayı etkili bir şekilde muhafaza edip dağıtırken tüm sürdürülebilirlik kriterlerini karşılayan mükemmel bir çözüm yoktur.

Gıda ambalajının sürdürülebilirliği

Gıda ambalajının sürdürülebilirliği, özellikle çevresel boyuta odaklanarak, gelecek nesillerin de aynısını yapabilme kabiliyetinden ödün vermeden mevcut ihtiyaçların karşılanmasını içermektedir. Gıda üretimi çevresel etkilere önemli ölçüde katkıda bulunuyor ve küresel sera gazı emisyonlarının %29'u buna atfediliyor. Gıda ambalajının çevresel etkisini ve sürdürülebilirliğini değerlendirmek için hem ambalajın hem de gıdanın bir ürün-ambalaj kombinasyonu olarak düşünülmesi gerekir. Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA), bir ürün-ambalaj kombinasyonunun yaşam döngüsü boyunca çevresel etkisini, malzeme kaynağı, üretim, paketleme, dağıtım ve kullanım ömrü sonu gibi faktörleri dikkate alarak değerlendirmek için kullanılan bir yöntemdir. LCA'nın gerçekleştirilmesi için ISO 14040 ve Avrupa Komisyonu'nun ILCD El Kitabı gibi farklı modeller ve yönergeler mevcuttur. Değerlendirme, ilgili etkileri, en yüksek çevresel etkiyi yaratan süreçleri tanımlamalı ve sistem/ürün iyileştirmesi için rehberlik sağlamalıdır. Potansiyel gıda kayıpları nedeniyle gıda-ambalaj kombinasyonunun genel çevresel etkisini artırabilecek ambalajların tavsiye edilmesinden kaçınmak için, ambalajın gıda ürününün yaşam döngüsü üzerindeki dolaylı çevresel etkisini, özellikle de gıda atığı oluşumu üzerindeki etkisini dahil etmek çok önemlidir.

Plastik ambalaj üretimi

Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (LCA) çalışmaları, biyo bazlı PLA (polilaktik asit) plastiklerin, petrol bazlı plastiklere kıyasla genellikle iklim koruma ve fosil kaynaklarının korunmasında avantajlar sunduğunu göstermektedir. 44 biyo-tabanlı malzeme örneğinin meta-analizi, iklim değişikliği kategorisinde daha düşük çevresel etkiler ortaya çıkardı. Ancak biyo bazlı plastik üretimi için hammadde seçimi çok önemlidir; Mısır veya nişasta gibi birinci nesil biyokütlenin kullanılması, insan tüketimine yönelik mahsullerle rekabet edebilirken, atık hammaddelerin (ikinci nesil) LCA'da daha çevre dostu olduğu düşünülmektedir.

İklim değişikliğinin ötesinde, biyo bazlı malzemelerin çevresel etkileri arasında doğal kaynakların tükenmesi, asitlenme, fotokimyasal ozon oluşumu, ötrofikasyon, insan toksisitesi ve su toksisitesi yer alıyor. Değerlendirme, biyo bazlı malzemelerin ötrofikasyon ve stratosferik ozon tabakasının incelmesi gibi kategorilerde asitleşme ve fotokimyasal ozon oluşumundaki değişkenlik ile daha yüksek etkilere sahip olabileceğini göstermektedir.

Biyo bazlı PE'nin petrol bazlı PE ile karşılaştırılması, çeşitli çevresel etkileri ortaya koyuyor; biyo bazlı PE, iklim değişikliği, yaz kirli havası ve fosil kaynak tüketiminde daha düşük etkiler gösterirken, asitlenme potansiyeli, ötrofikasyon, insan toksisitesi, su tüketiminde daha yüksek etkiler gösteriyor. toplam birincil enerji talebi ve arazi kullanımı.

Kullanım ömrü sonuyla ilgili olarak, plastiklerin kompostlaştırılması çevresel açıdan cazip bir seçenek olarak görülüyor ancak biyo bazlı plastiklerin tümü biyolojik olarak parçalanabilir değil. Nişasta karışımı polimerler ve PLA gibi biyolojik olarak parçalanabilen bazı plastikler mevcut olsa da bunların parçalanması, çöplüklerde önemli miktarda sera gazı emisyonuna neden olabilir. Birçoğu kontrollü endüstriyel gübreleme gerektirdiğinden, belirli bir plastik türünün bozunabileceği koşulları ve zaman dilimini belirlemek çok önemlidir.

Plastiklerin Geri Dönüşümü 

Geri dönüşümün, işlenmemiş malzemelerin üretimiyle karşılaştırıldığında genellikle daha düşük yaşam döngüsü etkilerine sahip olması nedeniyle çevresel sürdürülebilirlik açısından çok önemli olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte, plastiğin yalnızca %14'ü toplanıyor ve geri dönüştürülüyor ve geri dönüştürülen plastiklerin çoğu, daha düşük değerli uygulamalara dönüştürülüyor ve bu da bunların başka bir geri dönüşüm turuna girme yeteneklerini sınırlıyor.

AB'de plastik atıkların geri dönüştürülme potansiyeli, kağıt, cam veya metal gibi diğer malzemelerle karşılaştırıldığında düşük yeniden kullanım ve geri dönüşüm oranlarıyla büyük ölçüde kullanılmamış durumda. Ürün kullanımı sırasındaki malzeme kayıpları, uygunsuz toplama ve işleme sırasındaki bozulma (aşağı dönüşüm), stok birikmesi, ürün tasarımındaki engeller, yetersiz atık altyapısı, kirlenme ve ekonomik faktörler dahil olmak üzere çeşitli faktörler bu duruma katkıda bulunur.

Ayırma, öğütme, yıkama ve ekstrüzyonu içeren mekanik geri dönüşüm, ambalaj plastiklerinin geri dönüştürülmesi için en yaygın yöntemdir. Ancak, ayrılmaz polimerler içeren çok katmanlı gıda paketleme sistemlerinde zorluklar ortaya çıkmakta ve mekanik geri dönüşüme uygun olmayan malzemelere alternatif olarak kimyasal geri dönüşüm teknolojileri önerilmektedir.

Biyo bazlı ambalaj malzemeleri, yeni polimerler sunarken, döngüsel ekonomiye geçişi desteklemek için hâlâ gelişmiş geri dönüştürülebilirlik tasarımlarına ihtiyaç duyuyor. PLA gibi gübrelenebilir plastikler, PET'ten ayırt edilmesi zor olduğundan ve etkili bir şekilde ayrıştırılmadığı takdirde PET geri dönüşüm malzemelerini kirletebildiğinden, geri dönüşüm altyapısında zorluklarla karşı karşıyadır.

Geri dönüştürülmüş plastiklerdeki kirletici maddelerin paketlenmiş gıdalara geçmesi nedeniyle insan sağlığı riskleri ortaya çıkabilir. Potansiyel kirletici maddeler arasında izin verilmeyen monomerler ve katkı maddeleri, yanlış kullanımdan kaynaklanan kirletici maddeler, gıda dışı tüketici ürünleri, diğer ambalaj malzemelerinden gelen kimyasallar ve geri dönüşüm işlemi sırasında eklenenler yer alır. Geri dönüşüm süreci, Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) tarafından duruma göre gerçekleştirilen güvenlik değerlendirmeleri ile AB yönetmeliklerine uygun olarak güvenli kontaminasyon seviyelerini sağlamalıdır. Farklı plastiklerin geri dönüşümüne yönelik özel kriterler oluşturulmuştur ancak özellikle PE ve PP gibi polimerler için daha iyi bir güvenlik değerlendirmesi için daha fazla veriye ihtiyaç vardır.

Sürdürülebilir gıda ambalajına ilişkin tartışma, gıda endüstrisinde sürdürülebilirliğin artan önemini vurguluyor. Önemli hususlar arasında güvenli, çevre dostu, uygun maliyetli ve yenilenebilir enerji kullanılarak üretilen malzemelerin üretilmesi yer almaktadır. Petrol bazlı plastikler, mükemmel özelliklerinden dolayı şu anda gıda ambalajlarında baskın olsa da, fosil kaynak kıtlığı ve CO2 emisyonları dahil çevresel etkilerle ilgili endişeler, biyo bazlı plastiklere olan ilgiyi artırdı.

Biyo-PET, biyo-PP, biyo-PE, PLA ve PHA gibi biyo bazlı malzemeler, petrol bazlı plastiklere alternatifler sunuyor. Polisakkaritler ve proteinler gibi doğal biyopolimerler, bollukları, düşük maliyetleri ve biyolojik olarak parçalanabilirlikleri açısından araştırılmaktadır. Ancak hidrofiliklik ve yetersiz bariyer özellikleri gibi zorluklar mevcuttur. Biyo bazlı hammaddenin üretim verimliliğinin artırılması, sürdürülebilirliğin arttırılması açısından çok önemlidir.

Hammadde seçimi çok önemlidir; Gıda üretimiyle çatışmaları önlemek için tarımsal atıklardan elde edilen ikinci nesil hammadde tercih edilir. Geri dönüşümün çevresel etkileri azaltmak için gerekli olduğu düşünülürken, mekanik geri dönüşüm tercih edilen yöntemdir. Çok katmanlı gıda paketleme sistemlerinde biyo bazlı malzemelerin geri dönüştürülebilirliğini etkileyen zorluklar ortaya çıkıyor.

Biyolojik olarak parçalanabilen veya kompostlaştırılabilen plastikler her derde deva değildir, çünkü atık depolama sahasına atılması sera gazı emisyonlarına katkıda bulunur. Endüstriyel kompostlama en yüksek çevresel etkileri gösterebilir. Yaşam döngüsü değerlendirmelerinde yaşam sonu hususlarına odaklanma, biyolojik olarak parçalanabilirlikten ziyade geri dönüştürülebilirliğin bir öncelik olması gerektiğini göstermektedir. Ambalajın geri dönüştürülebilirlik ve döngüsellik için tasarlanması uzun vadeli sürdürülebilirlik açısından çok önemlidir.

İster biyo bazlı ister petrol bazlı olsun, yenilikçi plastik ambalaj malzemeleri sürdürülebilirlik için temel parametrelere öncelik vermelidir:

• Optimum Bariyerler: Malzemeler, gıdanın raf ömrünü uzatmak ve gıda kaybını en aza indirmek için mümkün olan en iyi bariyerlere sahip olmalıdır.

   

• Geri dönüştürülebilirlik: Ambalaj, geri dönüşüm sırasında işlevsel özellikleri ve kimyasal güvenliği koruyan mono plastik malzemeler tercih edilerek, mekanik geri dönüşüme uygun şekilde tasarlanmalıdır.

   

• Verimli Biyo Bazlı Üretim: Gıda üretimiyle çatışmaları önlemek için biyo bazlı malzemeler ikinci nesil hammaddelerden verimli bir şekilde üretilmelidir.

   

• Önem Arz Eden Kimyasallar: Zararlı kimyasallardan kaçınmak, atık yönetimi maliyetlerini düşürmenin yanı sıra hem çevre hem de insan sağlığı üzerindeki etkileri azaltır.

  Biyo bazlı plastik ambalaj malzemeleri, geleneksel malzemelerle karşılaştırıldığında iklime daha az etki etmeleri nedeniyle kabul edilmektedir. Ancak kapsamlı yaşam döngüsü değerlendirmeleri (LCA'lar), biyo bazlı malzemelerin çeşitli çevresel etkilerini dikkate almalıdır. Paketleme/gıda sistemlerinin genel iklim ve çevresel etkileri, düşünceli tasarım yoluyla çevresel yüklerin en aza indirilmesi hedefiyle tüm yaşam döngüleri boyunca değerlendirilmelidir.

  Sürdürülebilir gıda ambalajının tasarlanması, çok sayıda parametrenin dikkate alınmasını gerektiren karmaşık bir iştir. LCA'lar, çevresel etkileri ölçmek ve karşılaştırmak için değerli araçlar olarak hizmet eder ve gıda ambalajının sürdürülebilirliğini artırmaya yönelik karar alma için bilinçli ve bütünsel bir temel sağlar.

  Referanslar:

  Ana C. Mendes, Gitte Alsing Pedersen, Sürdürülebilir gıda ambalajına ilişkin perspektifler:– biyo bazlı plastik bir çözümdür, Gıda Bilimi ve Teknolojisindeki Trendler, Cilt 112, 2021, Sayfalar 839-846, ISSN 0924-2244, https:// doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.049.