ไม่นานมานี้ มีขยะพลาสติกเพียง 9% ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้สำเร็จ ในขณะที่ 22% มีการจัดการอย่างไม่ถูกต้อง (OECD, 2022) และตัวเลขเหล่านี้สร้างความกังวลให้กับนักวิจัยทั่วโลก การระบาดของโควิด-19 เป็นตัวเร่งการใช้บรรจุภัณฑ์สำหรับผลิตภัณฑ์อาหารมากขึ้นเมื่อคำนึงถึงข้อกังวลด้านความปลอดภัย และเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิตที่จะเปลี่ยนไปใช้ทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกชีวภาพ PLA บล็อกนี้จะพูดถึงการนำวัสดุ PLA มาใช้ โอกาสและศักยภาพของวัสดุดังกล่าวในอุตสาหกรรมอาหาร ประโยชน์ ข้อเสีย ประเด็นด้านความปลอดภัย และความยั่งยืน

            อะไรคือ PLA

            พลาสติกชีวภาพ(โพลิแลกติกแอซิด (PLA)) เป็นโพลีเอสเตอร์หรือเทอร์โมพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ได้จากวัสดุจากพืช เช่น ข้าวโพด มันสำปะหลัง และแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม เช่น ชีวการแพทย์ (Casalini และคณะ, 2019), เกษตรกรรม (Auras และคณะ, 2010) และบรรจุภัณฑ์อาหาร (BioPak, 2019) และจะย่อยสลายภายใน 6-12 เดือน PLA ถือเป็นวัสดุ “สีเขียว” เนื่องจากใช้พลังงานในการผลิตน้อยลง 65% และปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยลง 68% เมื่อเทียบกับพลาสติกแบบดั้งเดิมและไม่พบสารพิษ (TWI, 2022) แม้จะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่กระบวนการย่อยสลายแทบไม่เกิดขึ้นในอุณหภูมิแวดล้อม เนื่องจากต้องใช้ขั้นตอนการกำจัดเฉพาะ ซึ่งรวมถึงการนำกลับมาใช้ใหม่ การทำปุ๋ยหมัก การเผา และการฝังกลบ (TWI, 2022)

            โอกาสในอุตสาหกรรมอาหาร

            การระบาดของโควิด-19 ได้กระตุ้นอุปสงค์ในการใช้ PLA โดยคาดว่าตลาดจะเติบโต 26% ในช่วงปี 2565-2573 สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย และการใช้งานที่พบบ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมอาหารได้แก่ ช้อนส้อมแบบใช้แล้วทิ้งและภาชนะบรรจุอาหาร ผลิตภัณฑ์ PLA ถือว่ามีความสวยงามน่าดูและยังมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ เช่น พื้นผิวที่ทนต่อน้ำมัน ความทนทาน และความสามารถในการพิมพ์ได้มาก (Grand View Research, 2022) โดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับวัสดุอื่น ๆ เช่น PET เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและลดต้นทุน ทำให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง (ARC, ม.ป.ป.)

            ประโยชน์ ข้อเสีย ประเด็นด้านความปลอดภัย

            ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น PLA ทำมาจากวัตถุดิบหมุนเวียน จึงช่วยลดความยุ่งยากในการจัดหาและสะดวกยิ่งขึ้นสำหรับผู้ผลิตในการปฏิบัติตามตารางการผลิต นอกจากนี้ PLA ยังสามารถแปรรูปได้ง่ายเพราะจุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับพลาสติกจากฟอสซิลอื่นๆ จึงมักใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์อาหารและสำหรับการอัดขึ้นรูป (Barrett, 2020) และที่สำคัญที่สุดคือ ย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยมาก และไม่ทิ้งสารพิษตกค้าง ดังนั้น การใช้งานในบรรจุภัณฑ์อาหารจึงเชื่อถือได้และปลอดภัยในการใช้งานกับอาหารประเภทต่าง ๆ

            อย่างไรก็ตาม PLA มีราคาแพงกว่าพลาสติกชนิดอื่นที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร นอกจากนี้ ยังไม่สามารถย่อยสลายได้โดยไม่มีเงื่อนไข เนื่องจากจำเป็นต้องมีการหมักปุ๋ยแบบอุตสาหกรรม เพราะต้องมีกระบวนการที่เหมาะสมจึงจะจัดการได้อย่างสมบูรณ์ (Krieger, 2019) เป็นไปไม่ได้ที่จะทิ้ง PLA ในทะเลแล้วคาดหวังว่าให้มันย่อยสลายได้เองเนื่องจากยังจำเป็นต้องมีระบบการจัดการของเสียที่เหมาะสม วัสดุ PLA สามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน เช่น บรรจุภัณฑ์อาหาร ฟิล์มห่อหุ้ม หรือขวดพลาสติก และผู้บริโภคต่างตั้งคำถามว่าผู้ผลิตจะยืนยันความปลอดภัยของ PLA ได้หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนำมาใช้เป็นวัสดุที่สัมผัสกับอาหาร โดยทั่วไปแล้ว PLA นั้น “ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย” (Generally Recognized As Safe: GRAS) และปลอดภัยสำหรับการใช้งานตามวัตถุประสงค์ (Conn และคณะ., 1995) ซึ่งเป็นคำที่ใช้เพื่อรับรองความปลอดภัยของ PLA สำหรับอาหาร ที่น่าสนใจคือ ความปลอดภัยอาจลดลงเมื่อใช้ PLA เป็นวัสดุในการพิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากมีความเสี่ยงที่จะเกิดการปนเปื้อนข้ามกับสิ่งตกค้างอื่น ๆ ที่ไม่ปลอดภัยต่ออาหารในส่วนร้อนของเครื่องพิมพ์ รวมถึงการปนเปื้อนตะกั่วจากหัวฉีดทองเหลืองในเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ ดังนั้น หัวฉีดสแตนเลสจึงเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากทำความสะอาดได้ง่ายกว่า และสามารถหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อความเป็นพิษของการสลายตัวทางความร้อนของวัสดุ เช่น PTFE (Johnson-Hall, 2022)

            PLA และความยั่งยืน

            ดังที่กล่าวไว้ในบล็อกที่แล้ว ความยั่งยืนเป็นตัวกำหนดผลกระทบต่อคนรุ่นหลัง นักวิจัยจึงกำลังค้นหาแหล่งพืชทางเลือกอื่นแทนข้าวโพดสำหรับผลิต PLA ในประเทศไทยนั้นความร่วมมือระหว่าง NatureWorks (ผู้ผลิต PLA) และ ABB (บริษัทระบบอัตโนมัติ) กำลังผลิต PLA จากพืชที่มีอุดมสมบูรณ์ในประเทศไทย ได้แก่ อ้อย (Holbrook, 2022) คาดว่าจะผลิต Ingeo (ไบโอพอลิเมอร์ PLA) ได้ 75,000 ตันต่อปี ทำให้บรรจุภัณฑ์อาหารมีความยั่งยืนมากขึ้น รวมถึงแคปซูลกาแฟ ถุงชา และภาชนะบรรจุอาหาร นอกจากพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอื่นๆ (เช่น PHA แป้งผสม ฯลฯ) แล้ว คาดว่าจะมีกำลังการผลิตถึง 5.3 ล้านตันในปี 2569 จาก 1.5 ล้านตันในปี 2564 (European Bioplastics, 2021) ในประเทศสเปน AIMPLAS สกัดแป้งจากเมล็ดอะโวคาโดสำหรับแบริเออร์ฟิล์ม และบรรจุภัณฑ์ PLA จากเปลือกและเนื้ออะโวคาโดที่ทิ้ง ซึ่งสามารถยืดอายุอาหารได้ถึง 15% รวมทั้งลดอัตราการถ่ายเทออกซิเจน (Oxygen Transmission Rate: OTR) ส่งผลให้เกิดการป้องกันการเกิดออกซิเดชันได้ (Nagal , 2021)

            มีการแสดงให้เห็นว่าบรรจุภัณฑ์ PLA มีส่วนอย่างมากในการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และมีประโยชน์หลายประการสำหรับผู้บริโภคเช่นกัน ปัจจุบันมีช่องว่างด้านความรู้อยู่บ้างเนื่องจากสามารถย่อยสลายได้อย่างมีเงื่อนไข และต้นทุนสูงอาจจำกัดการใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติก อิโตะ ไทยแลนด์ สนับสนุนนวัตกรรมโซลูชันด้านอาหาร และเราหวังว่าพลาสติกชีวภาพจาก PLA สามารถย่อยสลายได้โดยไม่มีเงื่อนไขด้วยขั้นตอนที่ประหยัดต้นทุน

เอกสารอ้างอิง

ARC. (n.d.). Industry Report: The use of PLA for food packaging in Australia. University of Tasmania. Retrieved September 25, 2022, from https://www.utas.edu.au/__data/assets/pdf_file/0007/1361833/CFSI_program2_PLA-use-in-packaging-report.pdf

Auras, R., Lim, L. T., Selke, S. E. M., & Tsuji, H. (Eds.). (2010, September 15). Poly(Lactic Acid). Poly(Lactic Acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. https://doi.org/10.1002/9780470649848

Barrett, A. (2020). Advantages and Disadvantages of PLA. Bioplastics News. Retrieved September 22, 2022, from https://bioplasticsnews.com/2020/06/09/polylactic-acid-pla-dis-advantages/

BioPak. (2019). What is PLA? Retrieved September 22, 2022, from https://www.biopak.com/au/resources/what-is-pla

Casalini, T., Rossi, F., Castrovinci, A., & Perale, G. (2019, October 11). A Perspective on Polylactic Acid-Based Polymers Use for Nanoparticles Synthesis and Applications. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 7. https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00259

Conn, R., Kolstad, J., Borzelleca, J., Dixler, D., Filer, L., Ladu, B., & Pariza, M. (1995, April). Safety assessment of polylactide (PLA) for use as a food-contact polymer. Food and Chemical Toxicology, 33(4), 273–283. https://doi.org/10.1016/0278-6915(94)00145-e

European Bioplastics. (2021). BIOPLASTICS MARKET  DEVELOPMENT  UPDATE 2021. Retrieved September 26, 2022, from https://docs.european-bioplastics.org/publications/market_data/Report_Bioplastics_Market_Data_2021_short_version.pdf

Grand View Research. (2022). Global Polylactic Acid Market Size Report, 2022 – 2030. Retrieved September 25, 2022, from https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/polylactic-acid-pla-market

Holbrook, E. (2022). Thai Plant Will Convert Sugar Cane to Sustainable Plastics. Environment + Energy Leader. Retrieved September 25, 2022, from https://www.environmentalleader.com/2022/03/thai-plant-will-convert-sugar-cane-to-sustainable-plastics/

Johnson-Hall, E. (2022). Is PLA Food Safe? – The Truth. All3DP. Retrieved September 23, 2022, from https://all3dp.com/2/is-pla-food-safe-what-you-really-need-to-know/

Krieger, A. (2019). Are bioplastics really better for the environment? Read the fine print | Greenbiz. GreenBiz. Retrieved September 22, 2022, from https://www.greenbiz.com/article/are-bioplastics-really-better-environment-read-fine-print

Nagal, V. (2021). Extend the shelf life of food by 15% with new biodegradable packaging – AIMPLAS. Packaging GURUji. Retrieved September 26, 2022, from https://packagingguruji.com/extend-the-shelf-life-of-food-by-15-with-new-biodegradable-packaging-aimplas/

OECD. (2022). Plastic pollution is growing relentlessly as waste management and recycling fall short, says OECD. Retrieved September 22, 2022, from https://www.oecd.org/newsroom/plastic-pollution-is-growing-relentlessly-as-waste-management-and-recycling-fall-short.htm

TWI. (2022). What is PLA? (Everything You Need To Know). Retrieved September 22, 2022, from https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-pla