食品包裝的處置是全球環(huán)境污染的主要原因。據估計，每年生產超過3.5億噸的塑料，傾倒在海洋中的垃圾中有85%是塑料。巴西是第四大塑料生產國，年產量約為1100萬公噸。更糟糕的是，大多數(shù)塑料包裝都來自石油等非可再生能源。

鑒于所有這些缺點，減少使用化石燃料生產塑料是世界各地大量研究的目標。許多科學家正在研發(fā)可生物降解的包裝材料，這種材料還可以防止微生物污染，延長保質期，從而減少損失。

位于伊爾哈·索爾泰拉的圣保羅州立大學（UNESP）一個名為復合材料和混合納米復合材料小組（GCNH）的研究團隊開展的一項研究為這項工作做出了重要貢獻。該研究得到了FAPESP的支持，一篇報道其發(fā)現(xiàn)的文章發(fā)表在《聚合物》雜志上。

研究人員用零售店很容易找到的B型牛明膠制成了無色粉末狀的生物塑料（也稱為“綠色塑料”）。

伊爾哈·索爾泰拉工程學院（Ilha Solteira School of Engineering，F(xiàn)EIS-UNESP）教授、化學家和材料科學家Márcia Regina de Moura Aouada說：“明膠是最早用于生產生物聚合物的材料之一。由于其豐富、低成本和優(yōu)異的成膜性能，它仍然被廣泛使用。然而，包裝用生物聚合物的特性需要改進，以便與石油產品相媲美，尤其是在機械性能和蒸汽滲透性方面，因此我們在明膠中添加了氯鎂石鈉+納米粘土。”

添加納米粘土使薄膜更加均勻，拉伸強度提高到70兆帕（MPa）。傳統(tǒng)聚乙烯包裝的抗拉強度不到一半（在20 MPa-30 MPa范圍內）。

她說：“除了納米粘土，我們還添加了一種由黑胡椒精油制成的納米乳液，使包裝具有更誘人的風味和氣味。由于聚合物基質中含有抗菌和抗氧化成分，這種混合物還延長了用這種材料包裝的食品的保質期。”

值得注意的是，所討論的生物塑料最初設計用于以漢堡的形式包裝牛肉，漢堡容易受到微生物污染，并且有強烈的氣味，但在明膠基質中添加納米粘土和精油納米乳液的原理可以并且將擴展到其他食品，不同種類和比例的精油使用。

Moura Aouada說：“如果這種包裝在市場上得到廣泛應用，它可以顯著減少使用由不可生物降解聚合物制成的塑料，從而減少固體廢物的數(shù)量。此外，生物塑料將更好地保護食品免受病原體污染。”

GCNH-UNESP遵循的研究路線側重于將廢物轉化為資源的循環(huán)經濟。該組織的領導人Fauze Aouada和Márcia Moura Aouada是UNESP材料科學研究生項目（PPGCM）的附屬教授。

穆拉·奧瓦達說：“我們的建議與聯(lián)合國通過的可持續(xù)發(fā)展目標（SDG）相一致，這些目標旨在消除貧困，促進地球的經濟可持續(xù)性，并確保全世界人民都能享受和平與繁榮。”

該研究小組還生產由細菌纖維素制成的傷口敷料，以及含有納米結構的可食用包裝，這些納米結構來源于羽衣甘藍、可可粉、大花椰菜、迷迭香提取物和納米乳液，在食品、制藥和化妝品行業(yè)具有潛在的應用前景。