Посуда из кукурузного крахмала стала экологически чистой альтернативой пластиковым изделиям, приобретя популярность благодаря своей биоразлагаемости и устойчивости. Понимание процесса ее производства показывает, почему это одновременно и экологически сознательный, и практичный выбор. В этом блоге мы рассмотрим пошаговый процесс производства посуды из кукурузного крахмала и его влияние на окружающую среду.
Что такое посуда из кукурузного крахмала?
Посуда из кукурузного крахмала — это тип биоразлагаемого продукта, получаемого из кукурузы, возобновляемого сельскохозяйственного ресурса. В отличие от традиционного пластика, он разлагается в течение месяцев при надлежащих условиях, что снижает нагрузку на окружающую среду.
Обзор производственного процесса
Производство столовых приборов из кукурузного крахмала включает несколько этапов, каждый из которых призван минимизировать воздействие на окружающую среду и при этом создавать долговечные, безопасные для пищевых продуктов изделия.
1. Получение кукурузного крахмала
Процесс начинается с закупки кукурузных зерен, в первую очередь из регионов с богатым производством кукурузы.
Выбор правильного типа кукурузы
Не все сорта кукурузы подходят для производства столовых приборов. Промышленная кукуруза с высоким содержанием крахмала предпочтительна для максимизации эффективности и минимизации отходов ресурсов.
Обеспечение устойчивых методов сбора урожая
Для поддержки экологических целей производители часто сотрудничают с фермерами, применяя устойчивые методы ведения сельского хозяйства, исключающие чрезмерное использование пестицидов.
2. Извлечение кукурузного крахмала
После сбора кукурузы зерна обрабатываются для выделения содержащегося в них крахмала.
Процесс фрезерования
- Ядра замачивают в воде, чтобы размягчить их.
- Затем их измельчают в мелкий порошок, отделяя крахмал от зародышей и волокон.
Очистка крахмала
Извлеченный крахмал промывают и очищают для удаления примесей, в результате чего получается чистый кукурузный крахмал, готовый к дальнейшей переработке.
3. Превращение кукурузного крахмала в биопластик
Очищенный кукурузный крахмал подвергается химической и механической обработке, в результате которой он превращается в пластичный материал.
Процесс ферментации
В процессе ферментации кукурузный крахмал преобразуется в полимолочную кислоту (PLA), тип биопластика. На этом этапе ферменты и микроорганизмы расщепляют крахмал на молочную кислоту, которая затем полимеризуется в PLA.
Преимущества PLA в производстве столовой посуды
- Долговечность: PLA обеспечивает прочность, сопоставимую с прочностью традиционного пластика.
- Термостойкость: Усовершенствованная обработка позволяет PLA выдерживать более высокие температуры, что делает его идеальным для использования как с горячими, так и с холодными продуктами.
4. Формовка и формование
Затем материал PLA нагревают и формуют из него различные столовые приборы.
Техника литья под давлением
На этом этапе расплавленный PLA впрыскивается в формы для формирования определенных предметов, таких как тарелки, миски и столовые приборы.
Обрезка и полировка
После формования изделия обрезаются и полируются для обеспечения гладкости и точных размеров.
5. Контроль качества и тестирование
Каждая партия столовой посуды из кукурузного крахмала проходит строгий контроль качества на соответствие стандартам безопасности и долговечности.
Параметры тестирования
- Безопасность пищевых продуктов: Обеспечение нетоксичности и безопасности посуды для использования со всеми типами продуктов питания.
- Прочность и долговечность: Оценка способности удерживать горячую и холодную пищу без поломок и деформации.
- Биоразлагаемость: Проверка компостируемости конечного продукта в условиях промышленного или домашнего компостирования.
6. Упаковка и дистрибуция
После прохождения контроля качества продукция упаковывается с использованием экологически чистых материалов и распространяется через розничных торговцев или напрямую потребителям.
Экологичная упаковка
Производители часто используют перерабатываемую или биоразлагаемую упаковку, чтобы соответствовать своей экологической миссии.
Глобальный охват
Посуда из кукурузного крахмала экспортируется по всему миру, основными рынками сбыта являются Европа, Северная Америка и некоторые регионы Азии, где спрос на экологически чистую продукцию стремительно растет.
Влияние производственного процесса на окружающую среду
Низкое потребление энергии
По сравнению с традиционным производством пластика, процесс производства столовых приборов из кукурузного крахмала потребляет значительно меньше энергии. Исследование 2022 года, опубликованное в Достижения в области науки об окружающей среде показали, что производство PLA требует на 65% меньше энергии, чем производство пластиков на основе нефти.
Сокращение выбросов углерода
Углеродный след от производства посуды из кукурузного крахмала значительно ниже, поскольку в процессе производства происходит улавливание CO2 за счет выращивания кукурузы, что компенсирует часть выбросов.
Сокращение отходов
В отличие от пластика, который попадает на свалки с не поддающимися биологическому разложению отходами, посуда из кукурузного крахмала полностью разлагается за 90–180 дней в условиях промышленного компостирования.
Проблемы производства столовых приборов из кукурузного крахмала
Высокие затраты
Производство PLA в настоящее время обходится дороже, чем производство традиционных пластиков, что делает посуду из кукурузного крахмала менее доступной на чувствительных к цене рынках.
Инфраструктура компостирования
Для разложения продуктов из кукурузного крахмала часто требуются промышленные установки для компостирования, которые пока не получили широкого распространения во многих регионах.
Будущие инновации в производстве посуды из кукурузного крахмала
Ведутся исследования для решения этих проблем и повышения эффективности.
Улучшение свойств материала
Ученые изучают способы смешивания PLA с другими натуральными волокнами, такими как бамбук, для повышения термостойкости и снижения производственных затрат.
Децентрализованные решения для компостирования
Для повышения доступности вариантов устойчивой утилизации разрабатываются инновационные технологии компостирования, такие как PLA, компостируемый в домашних условиях.
Заключение
Процесс производства столовой посуды из кукурузного крахмала отражает его приверженность устойчивому развитию, от поиска возобновляемых материалов до создания биоразлагаемых продуктов. Хотя проблемы остаются, достижения в области технологий и инфраструктуры прокладывают путь к более зеленому будущему. Поддерживая столовую посуду из кукурузного крахмала, мы не только уменьшаем нашу зависимость от пластика, но и вносим вклад в более чистую, здоровую планету.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как производится посуда из кукурузного крахмала?
Посуда из кукурузного крахмала производится путем извлечения крахмала из кукурузы, смешивания его с натуральными связующими веществами или биоразлагаемыми полимерами, а затем формования под воздействием тепла и давления в посуду и контейнеры.
2. Какое сырье используется для производства посуды из кукурузного крахмала?
Основной материал - крахмал, полученный из кукурузы. Другие добавки могут включать PLA, растительные волокна или натуральные пластификаторы для повышения прочности и термостойкости.
3. Является ли производство посуды из кукурузного крахмала экологически чистым?
Да, в этом процессе используются возобновляемые ресурсы и образуется меньше парниковых газов, чем при производстве пластика. Однако использование энергии и воды при переработке все равно должно быть рациональным.
4. Какое оборудование используется при изготовлении посуды из кукурузного крахмала?
Ключевое оборудование включает в себя смесительные баки, экструзионные машины, машины для литья под давлением или компрессионного формования, сушильные установки и системы стерилизации для обеспечения безопасности пищевых продуктов.
5. Можно ли наладить массовое производство посуды из кукурузного крахмала?
Да, она подходит для крупномасштабного производства. Многие фабрики используют автоматизированные высокопроизводительные пресс-формы для эффективного производства вилок, ложек, тарелок и контейнеров.
6. Сколько времени требуется для производства столовых приборов из кукурузного крахмала?
Процесс от подготовки сырья до получения готового продукта обычно занимает несколько часов на одну производственную партию, в зависимости от сложности конструкции и времени сушки.
7. Какие стандарты качества применяются при производстве посуды из кукурузного крахмала?
Продукция должна соответствовать стандартам безопасности пищевых продуктов, таким как FDA, EU и LFGB, и часто имеет сертификаты компостируемости, такие как BPI, OK Compost или EN 13432.
Список источников ссылок
- Достижения в области науки об окружающей среде, «Энергопотребление и воздействие PLA на окружающую среду по сравнению с обычными пластиками», 2022.
Авторы: доктор Эмили Коллинз, доктор Джейсон Брукс.
https://www.advances.oxfordjournals.org - ScienceDirect, «Биоразлагаемость продуктов на основе кукурузного крахмала», 2021.
Авторы: д-р Р. Гарсия, проф. Марк Томпсон.
https://www.sciencedirect.com - Журнал экологического менеджмента, «Устойчивость биопластиков: кукурузный крахмал как устойчивая альтернатива», 2020.
Авторы: д-р Л. Харрис, д-р Дж. Стивенс.
https://www.journals.elsevier.com/journal-of-environmental-management - Grand View Research, «Отчет о размере рынка биоразлагаемой посуды, 2023–2030 гг.».
https://www.grandviewresearch.com - Экологические науки и технологии, «Роль кукурузного крахмала в сокращении пластиковых отходов», 2020.
Авторы: доктор Натали Тейлор, доктор Бен Уайт.
https://www.sciencedirect.com/journal/environmental-science-and-technology - Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL), «Оценка углеродного следа биопластиков», 2021.
https://www.nrel.gov - The Guardian, «Расцвет биопластика: как кукурузный крахмал меняет пластиковую промышленность», 2022 г.
https://www.theguardian.com - Журнал "Биопластика, «Посуда из кукурузного крахмала: растущая тенденция в области устойчивого развития», 2021 г.
https://www.bioplasticsmagazine.com
