استفاده
ازمواردی چون پلاستیک در صنایع بسته بندی کاربرد بسیار بالایی دارد که
برای مثال می‌توان به صنایع غذایی اشاره کرد. یقینا تولید پوشش‌های که به
همراه محتویات دارای قابلیت خوراکی باشد، می‌تواند نقش موثری در کاهش
آلودگی محیط زیست از طریق کاهش زباله باشد. برای مثال می‌توان توده‌های آب
را متصور شد که با پوششی از جنس خود آب احاطه شده‌اند و می‌توان با بلعیدن
آن، آب مورد نیاز خود را نوشید. محققان موفق شده‌اند تا چنین پوششی را
ایجاد کنند. اگر نگران طعم پوششی هستید که آب را احاطه کرده، باید به این
نکته اشاره کنیم که این پوشش با استفاده از آب و چند ماده‌ی شیمیایی بدون
طعم و بو ایجاد شده است.
فرآیند
تولید پوشش خوراکی Spherification یا احاطه‌سازی نام گرفته است. برای مثال
در مورد آب با استفاده از دو ماده‌ی شیمیایی، آب تغییر خاصیت داده و در
لایه‌ی بیرونی کمر سخت می‌شود که همین امر منجر به احاطه شدن آب مایع درون
این لایه می‌شود. Spherification یا احاطه‌سازی برای اولین بار توسط
کمپانی یونیلیور (Unilever) در سال ۱۹۵۰ میلادی کشف شده است. با استفاده از
این روش می‌توان مایعات را در قالب گلوله‌های خوراکی شکل داد که این
گلوله‌های خوراکی با محتوای مایع ساختار شفافی به خود می‌گیرند.
در
فرآیند احاطه کردن آب در یک پوشش خوراکی، از دو ماده‌ی شیمیایی استفاده
می‌شود. وی این فرآیند را در قالب یک ماده‌ی خوراکی به مشتریانش ارائه
می‌دهد که در آن هیچ اثری از تغییرات دما، ظاهری و طعم نمی‌توان مشاهده
کرد. نه تنها در مورد آب از این تکنیک جدید استفاده می‌کند، بلکه سایر مواد
غذایی با ماهیت مایع را نیز به این شکل درآورده و سرو می‌کنند. برای مثال
می‌توان به کُره‌های مملو از روغن زیتون اشاره کرد که در با بلعیدن در دهان
منفجر شده و روغن زیتون وارد بدن می‌شود.
اولین
ماده‌ای که برای ساخت بطری‌های آب خوراکی مورد استفاده قرار می‌گیرد،
آلژینات سدیم است که غالبا از جلبک‌های دریایی به دست می‌آید. آلژینات سدیم
یک کربوهیدرات با زنجیره‌ی طولانی است که می‌توان آن را بصورت محلول در آب
یافت. در دنیای طبیعی این ماده وظیفه‌ی ذخیره‌ی شکر حاصل از فوتوسنتز را
بر عهده دارد. این وظیفه دقیقا در مورد کربوهیدرات‌های موجود در نان نیز
صادف است. زمانی که آلژینات سدیم به صورت محلول در آب باشد، هر زنجیره از
این ماده بصورت مستقل درون آب بصورت معلق قرار می‌گیرد و اتصالی بین
زنجیره‌ها برقرار نیست. دلیل جدا بودن زنجیره‌ها از هم، تشکیل این گروه از
اتم‌های اکسیژن و کربن است که آن‌ها را در گروه آنیونی قرار می‌دهد. با
توجه به اینکه اتم‌های سدیم تک ظرفیتی هستند در آن واحد تنها قادرند با یک
زنجیره‌ی متشکل از اتم وکربن ارتباط برقرار کنند.
در
مرحله‌ی بعدی با اضافه شدن یون مثبتی نظیر کلسیم به محلول مورد نظر،
ساختار تغییر پیدا می‌کند. کلسیم یک اتم دو ظرفیتی است و به این بدین معنی
است که می‌توان در آن واحد دو زنجیره ارتباط برقرار کند. همین موضوع باعث
تغییر ساختار و در نتیجه اتصال زنجیره‌ها به یکدیگر با جایگزینی کلسیم با
سدیم می‌شود. اتصال زنجیره‌ها به یکدیگر در نهایت باعث ایجاد ماده‌ای
ژاله‌ای می‌شود که آب توانایی عبور از آن را ندارد. همین ماده‌ی ژله‌ای
پوشش خوراکی احاطه کننده‌ی آب است.
محققان در تلاشند تا با بالا بردن مقاومت پوشش ژله‌ای از آن در محصولات تجاری استفاده کنند
پس
برای تهیه‌ی آب با پوشش خوراکی کافی است تا کمی آلژینات سدیم را درون آب
حل کرده و سپس محلول حاصل را درون کلرید سدیم بریزیم. پس از اختلاط دو
محلول یون‌های کلسیم و آلژینات با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و ساختار
ژله‌ای پوشش مورد نظر را ایجاد می‌کنند. پوشش خوراکی مورد نظر قادر است آب
را درونش حفظ کند، اما به راحتی سوراخ شده و در اثر فشار منفجر می‌شود. کل
توده‌ی مورد نظر متشکل از آب و ماده‌ای ژله‌ای است که حاصل اضافه شدن دو
ماده‌ی بدون بو و مزه به آب است. به راحتی می‌توان یک توده را بدون نگرانی
مصرف کرد.
محققان
در تلاشند تا با بالا بردن مقاومت پوشش ژله‌ای از آن در محصولات تجاری
استفاده کنند. این موضوع بسیار جالب توجه بوده و مورد استقبال دوستدران
محیط زیست قرار خواهد گرفت، چراکه دیگر نیازی به استفاده از مواد پلاستیکی
در بسته بندی موادی نظیر آب‌های آشامیدنی نیست و می‌توان کل پک را بدون
ایجاد ضایعات یکجا مورد استفاده قرار داد. البته مقاومت پایین یکی از
چالش‌های پیش رو است. سال گذشته گروهی از دانشجویان موفق شدند با منجمد
کردن یکی از مواد مقاوت ماده‌ی پوششی را بالا ببرند.