据统计，包装材料所消耗的塑料制品约占所生产塑料的40%，食品包装一直是此类材料的＊大用户。由于传统塑料对环境有着各种各样的有害影响，食品包装行业一直在寻找此类材料的可替代品。
在白色污染和石油危机日趋严重的今天，为了替代石油基塑料并制定可持续的解决方案，具有生态友好特征和可持续性的生物基质——生物分解塑料应运而生，有望替代部分石油基塑料成为一种新型基础原材料，在农业、包装、生物医用等领域已开始显示出巨大的市场潜力。
目前，生物塑料主要由富含碳水化合物的植物制成，如玉米、甘蔗或甜菜——所谓的粮食作物或第一代原料。第一代原料目前是生产生物塑料＊有效的原料，因为它需要＊少的土地来生长，产量＊高。
生物塑料行业也在研究纤维素等非粮食作物作为第二代和第三代原料使用，以期进一步用于生产生物塑料材料。创新技术的重点是粮食作物生产的非食用副产品，这些副产品产生大量纤维素副产品，如秸秆、玉米秸秆或甘蔗渣，可用于生产生物聚合物。
按来源或生产方法划分，目前生物质全生物分解塑料市场中已经或接近产业化的品种主要有以下几类。
plastic
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天然高分子产物
直接从天然材料（主要是植物）提取大分子进行改性得到，主要包括淀粉、纤维素和蛋白质。其中，多种植物淀粉经改性转化为热塑性淀粉（TPS），进而加工成塑料制品，目前已有日本住友、美国Wamer－Lamber、意大利Ferrizz等公司宣称研究成功含淀粉量在90%～100%的全淀粉塑料，在较短期间（1月～1年）完全生物降解而不留任何痕迹，无污染，可用于制造各种容器、瓶罐、薄膜和垃圾袋等。多种植物的纤维素也被加工成各种包装材料，如稻草板包装材料、麦秆纤维餐盒、草浆纸板餐具等。此外，玉米蛋白、小麦蛋白及来自于牛奶的酪蛋白等亦可用于食品包装。其它来自于生物资源的可降解材料还有自然界中大量存在的甲壳素及其衍生产物壳聚糖。
近日，西北农林科技大学的刘夫国教授团队从农业废弃物紫色玉米芯中提取得到含pH敏感花青素的提取物（PCCE），和含木质素的纤维素纳米晶（LCNC），并采用阳离子生物聚合物壳聚糖用作组装薄膜基质的支架材料，使用简单的溶剂浇铸法生产得到了LCNC-PCCE-壳聚糖复合膜，用于环保的pH响应型包装材料。LCNC的加入改善了薄膜的疏水性和机械性能，并赋予了抗氧化活性和紫外线阻挡性能。PCCE中花青素的存在赋予了薄膜可逆的pH响应性，可以很好地用于监测猪肉和虾产品新鲜度的变化。农业生产中的废料（紫色玉米芯）可转化为有价值的智能包装材料，可用于替代合成石油基塑料材料。
相关工作以“Development of pH-Responsive Active Packaging Materials Based on Purple Corncob and Its Application in Meat Freshness Monitoring”为题发表在《Food Research International》上。
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“玉米塑料”聚乳酸
由来自于可再生生物资源的单体经人工聚合而得的聚合物，代表性的是由植物淀粉经生物发酵所得的乳酸再经人工聚合而得的聚乳酸。PLA性能和聚酯比较接近，有望成为其替代品应用于包装领域。自2005年11月起，PLA薄膜已作为鲜切食品包装出现在全球＊大零售企业沃尔玛的卖场中。
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“玉米塑料”聚乳酸
以工业废弃物CO2为碳氧资源，与环氧烷烃共聚得到的聚合物塑料。这是唯一一个我国具有＊＊＊＊工业化技术的全生物分解塑料品种，相同生产规模下成本将低于聚乳酸。目前已开发为一次性医疗器械和食品包装。
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微生物塑料聚羟基烷酸酯
由微生物或转基因农作物在植物细胞内直接合成的聚羟基脂肪酸酯类（PHAs）。目前研究较多的主要是聚羟基丁酸酯（PHB）和聚羟基戊酸酯（PHV）。它们从生产过程到产品都有利于环境，且因成员组成广泛，结构和性能多变，可适应不同的应用需要，已用于药物缓释体系的研究，在食品包装方面具有潜在应用价值。
食品包装正在快速发展，以满足世界对环保和可持续包装材料的需求。目前该方面科研集中在各个方面，包括使用物理、化学和酶处理提高天然可生物降解聚合物的性能；合成新的可生物降解聚合物，改善聚合物特性，并扩大工艺规模；改进生物基常规聚合物的生产，以及寻找新的可再生资源。
有报告指出，全球生物塑料市场将快速增长，预计年均增速可达8%-10%，包装仍将占主导市场地位。到2025年，亚洲将是生物塑料市场市场的＊＊＊，基于转基因植物将得到快速发展，其约占32%的市场份额，其次是欧洲占到31%，美国占28%。
加快生物分解塑料的产业化步伐将推动“绿色包装”在我国的广泛应用，可使我国产品出口时避免由于采用了非降解材料而遭遇“绿色壁垒”，并改善或缓解“白色污染”，顺应资源和原料的可持续性发展趋势。
参考文献
[1] 何江川,张睿,王颖.食品包装用生物塑料研究进展[J].食品工业科技,2011,32(05):330-334.
[2] Aswathy Jayakumar, Sabarish Radoor, Jun Tae Kim, et al. Recent innovations in bionanocomposites-based food packaging films–A comprehensive review. Food Packaging and Shelf Life, 2022, 33, 100877.
[3] Qiankun Wang, Yidong Jiang, Wenzhang Chen, et al. Development of pH-Responsive Active Packaging Materials Based on Purple Corncob and Its Application in Meat Freshness Monitoring, Food Research International, 2022, 111832, 0963-9969.
