Günümüzde ambalaj kullanımımız özellikle pandemi sonrası oluşan bulaşıyı önleme düşüncesiyle artmıştı. Ambalaj materyalleri düşünüldüğüne çoğunu plastikler oluşturmakta. Petrol türevlli plastiklere karşın doğada kolay çözünebilen, içeriği ise yenebilecek kadar güvenli ürünler geliştirilir mi? Değişen dünya ve gelişen biyoteknolojilerle mümkün. Bu yazımda plastiklere benzer yapıda olan hem biyobozunur hem de yenilebilir malzemelerden bahsedeceğim.
Plastik
Plastik; özelliği ve kullanım alanları düşünüldüğünde asrın malzemesi olsa da doğada çözünmesi uzun yıllar alması en büyük dezavantajıdır. Geniş kullanım yelpazesinin sonunda 7. kıta oluşturduğu bir boyuta ulaştı. 2020 yılındaki araştırmaya göre mikroplastik parçacığı bir annenin plasentasında ardında son yapılan çalışmalarda insan kanında bulundu. Devamında DNA’yı bozma boyutuna gelebileceği düşünülmekte. Türkiye’de plastik ambalaj üretimi yaklaşık 3,7 milyon tonun üzerindedir. 2019 yılı dünya ambalaj sanayi ihracatı yaklaşık 300 milyara ulaştı. Kullanılan plastiğin %55’lik kısmı tek kullanımlık plastikler oluşturmak. Bu talebi azaltmak ve yerine kısa sürede bozulabilen alternatifler oluşturmak mümkün.
Algler
Denizlerimizin “su bitkileri” olarak adlandırılan algler günümüzde 35 ülkede 221 türü ticari amaçlı olarak başta gıda olmak üzere enerji, kimya, sanayi, biyoteknoloji gibi birçok alanda kullanabilmektedir. Algler doğal yapısı itibariyle zengin sülfanatlı polisakkarit biriktirdiğinden biyoplastik üretiminde yenilebilir biyokütle üretiminde yüksek potansiyale sahip. Polisakkaritler, monomerlerin glikozit bağlarlar birbirine bağlı polimerlerdir. Depoladığı bu polimerler doğal bağlayıcı (koyulaştırıcı), stabilizör ve emülagtör özelliğine sahiptir.
Alglerin Ürettiği Maddeler
- Aljinat: Kahverengi alglerdeki doğal polisakkarit ürünüdür. Sodyum, magnezyum ve potasyum tuzları ile plastik madde karakterine benzer. Kurutulduğunda sert, ısıtıldığında jel halini alır. Tat, kokusu olmadığından tekstil, kağıt, boya, plastik, metalurji ve deri endüstrisi gibi çok geniş kullanım alanına sahiptir.
- Agar agar: Bazı kırmızı alglerden elde edilen agar agar en bilindik kullanımı mikrobiyoloji besi yeri oluşturmada tercih edilir. Isıtıldığında sıvı, soğutulduğunda jel kıvamındadır. Mobilya, deri, film endüstrisinde tercih edilir.
- Karragen: Kimyasal yapısı itibariyle agar agara benzemeyen kırmızı alglerin depoladığı polisakkaritlerdir. Dondurma pasta diş macunu vs. gibi gıda sektöründe doğal kıvam arttırıcı olarak tercih edilir.
- Laminaran: Kahverengi alglerin depoladığı karbonhidrattır.
- Funori: Kırmızı alglere elde edilen olup funori agar agar ile benzer yapıdadır.
Kahverengi Alg (Laminaria)
Biyoplastikler
Biyoplastikler; petrol türevli biyoplastikler, biyolojik-petrol karışımlı biyoplastikler, bakteriyel fermantasyon gibi yollarla sentez teknolojisiyle üretilebilmektedir. Biyoplastik üretimi için alglerin kullanımı ile yenilenebilir, ekolojik, biyoçözünebilir ve kaynaklardan sürdürülebilir yararlanım sağlamaktadır.
Biyo-bazlı ve biyolojik olarak parçalanabilen malzemeler kaynaklarına göre üçe ayrılabilir:
- Doğrudan biyokütle/doğal kaynaklardan (proteinler, polisakkaritler ve lipidler)
- Mikroorganizmalar tarafından üretilen (genellikle belirli polisakkarit türleri)
- Biyo-bazlı monomerlerden üretilen malzemeler
Biyoplastikler, aynı petrol türevi plastikler gibi birçok açıdan birbirine benzemektedir. Yenebilen ambalaj oluşturmada polisakkaritler biyoplastik üretilmesinde en tercih edilen hammadde olsa da kullanılacak ambalaj materyaline benzetmek amacıyla tek başına kullanılmamaktadır. Alg hammaddelerinin yanında birden fazla yenilebilen gıda alternatifleri(nişasta, selüloz, lignin, protein, yağ vs.) istenilen sertlik-yumuşaklık, esneklik ya da suda eriyebilme kabiliyeti katabilmektedir. Kısacası biyoplastikler kompozit malzemelerdir.
Yenilebilir Ambalaj Örnekler
Mavi ekonominin sürdürülebilir kullanımı dikkat çekmek amacıyla doğaya saygılı deniz kaynaklarından elde edilebilen algler sayesinde geliştirilen inovatif yenilebilir ambalaj fikirlerinin bazıları:
- Agari Şişeler
İlk tüketimdeki tek kullanımlıkları azalmak için İzlandalı mucit Ari Jónsson Agari su şişelerini geliştirdi. Doğada kısa sürede çözünebilen biyolojik şişelerin hammaddesi ise deniz kökenlidir. Deniz yosunlarından(makrofitler) elde edilen agar agardan yapılmadır. Gelişme safhası devam eden şişeler içerisinde su tüketilene kadar şeklini tam anlamıyla korumakta. İçerisinde su olmadığında ise büzüşerek şeklini kaybetmekte. Çözünmesi kısa sürse de deniz ve yosun kokusunu severlerin dilerlerse Agari şişeleri tüketebilecek kadar güvenli içeriğe sahip olduğu bildirilmekte.
- Ooho Su Damlacıkları
Yenebilir bir diğer biyoteknoloji örneği ise su baloncukları. Mucitleri Pierre-Yves Paslier, Rodrigo García González ve Londralı Ooho ekibiyle ortaklaşa çalışmanın ürünüdür. Ferran Adría tarafından geliştirilen pişirme tekniğinden uyarlanmıştır. Su kürecikleri çift zardan oluşmakta. Biri agar, diğer ise gene agarlardan elde edilen kalsiyum klorür olan sodyum aljinattır. İki bileşiğin birleşiminden içindeki suyu koruyabilen sertliğe bürünür. Düşük maliyetli (2 sent) olduğu kadar hammaddesi ise plastikten uygundur.
Dış membranın çıkardıktan sonra hijyenik tüketimi bulunan kürelerin dış zarı yenilmese de 4-6 hafta içinde çözünmekte. Dış kılıfın ardında kalan küre içinde su içilebilir ya da istenirse gönül rahatlığıyla yenebilir. Esnek kürecikler meyve suyu, alkollü-alkolsüz içeceklerle ya da kozmetik sıvıları içinde kullanılabilir. 50ml’lik küreciklerle maratonlarda kullanılan plastik su şişelerine alternatif olmayı amaçlıyor.
- Notpla
Hazır yemek sektöründeki paket servislerinde kullanılan tek kullanımlık, ketçap, zeytinyağı, sıcak ya da soğuk suda çözünebilir biyofilm üreten firma, sadece gıda sektöründe değil kozmetik sektöründe de kullanılabilecek çözümler üretiyor. Her biri ürünün içeriği temelde deniz yosunu, patates nişastası, süt proteinleri içerse de farklı tat ve aromalara(meyve kabukları, baharat, bal vs.) katılıp işlevselleştiriyor.
- Evoware
Endonezyalı firma yosun bazlı burger ambalajı geliştirdi. Erişte, baharat ve kahveleri küçük paketlerde ambalaj olarak kullanmakta. Aynı zamanda yerel yosun üreticilere sağladığı ekonomik desteğin yanında dünyadaki ikinci plastik atık kaynağına sebep olan ülkede plastik azaltılmasına destekliyor.
- Loliware
Loliware adındaki New York merkezli şirket ise kırmız alg ve aljinatlı bardaklar ve pipetler üretti. Kağıt pipetler ıslandıktan 24 saat boyunca şeklini korumakta. Yenebilir içeriği sayesinde pipet veya bardakları isteyenler tüketebilir, dileyen çöpe atıp doğada 2 ay içinde çözünebilmektedir.
Yenilebilir Ambalajın Faydaları:
- Fiziksel, kimyasal ve mekanik koruma sağlar.
- Malzeme değişimini kontrol eder.
- Kolaylık ve kalite koruma sağlar.
- Duyusal özellikleri geliştirir.
- Bariyer fonksiyonlarını uyarır.
- Raf ömrünü uzatır.
- Besin değeri ve işlev katar.
- Güvenli yenilebilir.
- Çevre dostudur.
Küresel araştırma firması Transparency Market Research yaptığı araştırmaya 2024 yılına kadar yenebilir ambalaj talebi dünya çapında yıllık %6,9 artabileceğini ve 2 milyar dolarlık bir pazar halini alabileceği öngörülüyor. Ambalajın yenebilmesi fikri ilk bakışta düşündürücü, hatta gıda güvenliği açısından sağlığı riske yaratabileceği sorgulatabilmekte. Ancak tüketicilerin ambalajları yemesi kendi tercihlerine kalsa da içeriğinin yenebilir olma fikri güvenlik hissi oluşturuyor. Sürdürülebilir ve sıfır atık sağlaması da bir diğer öne çıkan pozitif etkisi. Yenebilir ambalajların gıda arzını daha fazla arttırabileceği bir başka düşünce. Lakin tek kullanımlık plastiklere karşı önlem alınabilecek acil çözüm planı olabilir.
Kaynakça
- productdesigniua.cargo.site
- www.oohowater.com
- www.notpla.com
- www.plasticsoupfoundation.org
- www.loliware.com
- rethink-plastic.com
- cen.acs.org
- ecopack.co.za
- Özdemir N., Erkmen J. 2013. Yenilenebilir Biyoplastik Üretiminde Alglerin Kullanımı. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 3(8):89-104.
- Aktar S., Cebe Elgin G. 2010. Alglerin Genel Özellikleri, Kullanım Alanları ve Eczacılıktaki Önemi. Ankara Eczacılık. Fakültesi Dergisi, 39 (3) 237-264.
