俄罗斯科学家利用鱼类加工废料研制环保生物塑料食品包装

俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所的科学家们成功开发出一种环保型食品包装，该包装由利用鱼类工业加工废料制成的生物塑料生产而成。这种新型材料在自然界中分解时不会对环境造成危害，不会影响所包装食品的味道和特性，同时能够有效保护食品免受水分和微生物的侵害，并有助于更长时间地保持食品的新鲜度。该包装有望成为传统塑料的可持续替代品。相关研究成果发表在西伯利亚联邦大学的学术期刊上。

在合成塑料的所有应用领域中，包装材料的使用量位居首位，全球年产量已超过4亿吨。其中，约一半的合成塑料用于包装生产，而大约40%的包装用于装载和运输食品及饮料。然而，绝大多数合成塑料包装是由石油制成的，往往仅使用几天就变成了垃圾，填满了不可降解的垃圾填埋场，并严重污染土壤以及全球海洋水域。

俄罗斯科学院克拉斯诺亚尔斯克科学中心与西伯利亚联邦大学的科研人员共同研制出了一种透明的生物塑料包装薄膜，这种生物塑料是从鱼类加工过程中产生的油脂废料中提取的。所使用的生物塑料主要成分为聚-3-羟基丁酸酯，它在自然微生物的作用下能够分解为二氧化碳和水，不会对生物体和环境造成危害。科研人员采用挤出法——即将塑料颗粒熔化后使其通过特定形状的孔洞——成功制备出单层透明且无缺陷的薄膜，其表面光滑，没有孔隙和不平整之处。在研究过程中，团队还对这些薄膜是否符合食品包装的各项要求进行了验证。

食品包装必须能够保护食品免受灰尘、水分、干燥和微生物的影响，保持食品的风味和营养品质，同时具备环保和可生物降解的特性。为此，研究团队根据俄罗斯国家GOST标准以及国际标准，对制备出的薄膜进行了全面评估。结果表明，这些薄膜完全符合现代食品包装的要求。该材料耐水、耐蒸汽和各种液体介质，不释放有害物质，不会影响食品的风味和气味，与食品接触时安全无害。此外，薄膜的疏水表面能够抑制细菌生长，这在食品包装中尤为重要。在与薄膜接触的72小时内，肉类和乳制品中常见的多种细菌数量均有所下降。同时，这种抗菌效果因微生物种类而异——革兰氏阴性菌表现出最高的敏感性。研究证实，该材料非常适合用于制造目前急需的食品薄膜包装。

该研究的负责人——生物学博士、俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所化能自养生物合成实验室主任塔季扬娜·沃洛娃强调指出：“在发达国家，包装工业的投资已经超过了机械制造业，这一领域变得如此重要。与此同时，许多种类的包装使用寿命极短——仅使用几天，之后几乎立即变成垃圾，其中大部分无法回收，而是堆积在环境中。塑料垃圾越来越多地出现在土壤、河流和海洋中，破坏生态系统并威胁生物安全。尤其是一次性不可降解包装造成了巨大的环境问题，它占全球塑料产量的四分之一，降解速度极慢：需要数十年，有时甚至数百年。在此背景下，对可生物降解材料的关注已不再仅仅是一种趋势，而是应对生态挑战的必然之举——尤其是当这些材料并非由原生原材料制成，而是来源于废弃物（例如渔业废料）时。大量富含油脂的鱼类残余物往往完全得不到回收利用，进而演变成另一个生态问题。将这些废弃物用于生产目标产品（包括可降解包装），改变了生产本身的内在逻辑：废弃物变成了资源，而包装则成为可持续循环经济的一部分。”

本研究得到了俄罗斯科学基金会的资助（项目编号：№ 23–64–10007）。相关材料是在俄罗斯科学与高等教育部“科学与技术十年”框架的支持下完成的。