식용포장

식용 포장은 식용과 생분해성이 있는 포장을 말한다.

식용식품포장

몇몇 제조업자들은 먹을 수 있는 식품 포장을 개발하거나 생산하고 있다. 그 한 예는 유수마 목화라는 해초를 기초로 하여 만들어진 것이다.^[2][3]

전통적인 물 용기

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 만든 1회용 플라스틱 물병 약 500억개가 미국에서 매년 생산되고 있으며 대부분이 폐기되고 있다.^[4] 전국 PET컨테이너자원협회에 따르면 PET의 재활용률은 2013년 이후 31%로 꾸준히 유지되고 있다.^[5]

PET와 같은 폴리에스테르들은 수력 분해 작용을 통해 분해될 수 있다: 에스테르 연결은 물 분자에 의해 절단된다. 반응은 산성 또는 알칼리성 조건에서 다르게 진행되지만 200 - 300 °C 사이의 온도에서 가장 잘 작동한다. 환경 조건 하에서는 그 과정이 감지할 수 없을 정도로 느리다.^[6]

PET는 분해하는 데 450년이 걸릴 것으로 추정되는 플라스틱 병과 함께 본질적으로 생물 분해 능력이 없는 것으로 간주된다.^[7] 이 때문에, 다른 포장 재료가 모색되고 있다.

알긴산칼슘겔

알긴산염은 갈색 해조류의 천연 산물로, 상처 드레싱, 약물 전달, 조직 공학뿐만 아니라 식품 응용에도 광범위하게 사용되어 왔다.^[8][9][10] 알긴산나트륨은 1,4-연동-β-d-만누로네이트(M)와 α-l-굴루론산(G) 당질의 무브란치 합성물이다.

알긴산나트륨(NaAlg)은 염화칼슘(CaCl₂)에 노출되면 응고하여 다음과 같은 반응에 따라 알긴산칼슘(CaAlg₂)과 염화나트륨(NaCl)을 형성한다.

2NaAlg + CaCl₂ → CaAlg₂ + 2NaCl

안전 및 생분해성

알긴산 겔의 생체적합성은 광범위하게 연구되어 왔으며 소비에 대한 안전성이 잘 확립되어 있다.^[11][12] 인간의 소화 효소에 의해 분해에 내성이 있는 천연 다당류로서, 알긴산은 식이섬유로 분류된다. 비록 소화가 되지 않았지만 위의 반응의 역행에서 칼슘이 젤 매트릭스 밖으로 확산되면서 오오호 캡슐은 점차 분해될 것이다.^[13]

CaAlg₂ + 2NaCl → 2NaAlg + CaCl₂

단일 스트랜드 폴리머이기 때문에 다양한 화학 반응에 의해 알긴산이 고갈(더 작은 단위로 쪼개짐)될 수 있다. 산성 메커니즘과 알칼리성 메커니즘은 모두 마누로네이트(M)와 굴루로네이트(G) 단량체 사이의 연결을 분해할 수 있다. 자유 급진적 산화는 알긴산이 환경에서 분해될 수 있는 또 다른 방법이다. 많은 박테리아 종들이 이 분자를 단일 당 성분으로 분해할 수 있는 효소(알루미늄 리아제)를 생산하는데, 이것은 유기체의 에너지원으로 작용할 수 있다.^[14]

참고 항목

참조