Naukowcy opracowali opakowania z odpadów owocowych

W dzisiejszych czasach zarówno świeża, jak i gotowa do spożycia żywność sprzedawana jest w opakowaniach, a warunki higieniczne, długi okres trwałości i łatwa dostępność tych pakowanych produktów stanowią część naszego nowoczesnego stylu życia. Materiały opakowaniowe z tworzyw sztucznych mają jednak znaczący wpływ na środowisko i powodują jego zanieczyszczenie.

HYPERBIOCOAT, opakowanie, polimer, biodegradowalny, lignoceluloza, hemiceluloza, ślad węglowy

Jedną z odpowiedzi na użycie tworzyw sztucznych w roli opakowań są materiały biodegradowalne, które są obecne na rynku od wielu lat, a ich udział w rynku wciąż rośnie. Istnieją jednak poważne ograniczenia uniemożliwiające ich szersze zastosowanie w roli opakowań na żywność, ponieważ materiały te nie stanowią wystarczającej bariery chroniącej przed przenikaniem pary wodnej, tlenu i zapachów.

W ramach finansowanego ze środków UE projektu HyperBioCoat zajęto się tym problemem, opracowując i testując nowe, biodegradowalne, hybrydowe powłoki organiczno-nieorganiczne do stosowania w opakowaniach żywności, kosmetyków i wyrobów medycznych. „Opracowaliśmy materiał powłokowy na bazie biopolimerów pozyskiwanych z biomasy lignocelulozowej poprzez połączenie ich z materiałami klasy bioORMOCER®”, mówi koordynator projektu Stefan Hanstein z instytutu Fraunhofer IWKS. bioORMOCER® to biodegradowalne powłoki na bazie materiałów organicznych opracowane przez dział badań nad krzemianami Instytutu Fraunhofera.

Biopolimery z resztek jabłek

Członkowie konsorcjum badali biodegradowalne powłoki barierowe do zastosowania w materiałach opakowaniowych z tworzywa sztucznego, w których biopolimery otrzymywane są z włóknistych resztek po owocach (lignoceluloza).

Według Hansteina: „Jednym z największych wyzwań w ramach projektu było znalezienie odpowiednich resztek po owocach do ekstrakcji lignocelulozy i modyfikacja hemicelulozy w celu uzyskania pożądanych właściwości”. W roli surowca dobrze sprawdziły się również depektynizowane wytłoki z jabłek (główne odpady stałe powstające podczas produkcji cydru i soków jabłkowych). „Opracowany proces łączy w sobie ekstrakcję i częściową hydrolizę (wzmożoną ekstrakcję). Dostarcza on 1 kg polimeru węglowodanowego z 25 kg suchych wytłoków, z możliwością podwojenia jego wydajności”, wyjaśnia Hanstein.

Badacze zbadali również możliwe zastosowania przemysłowe dla innych rodzajów resztek z owoców, takich jak wytłoki jagodowe i łupiny kakaowe, w nowych systemach produkcji żywności i przemyśle biotechnologicznym. Zaprezentowali oni proces chemicznej modyfikacji polimerów węglowodanowych, który prowadzi do osiągnięcia wymaganej zgodności z lakierem. „Udowodniło to łatwość nakładania nowej organicznej i biodegradowalnej powłoki polimerowej. Na skalę przemysłową zaś toruje to drogę do dalszego zastosowania w przemyśle”, komentuje Hanstein.

Następnym krokiem było dostosowanie powłoki barierowej do różnych materiałów nośnikowych, w tym elastycznych i sztywnych podłoży biopolimerowych, a także przeprowadzenie testów w zakresie zastosowań w opakowaniach. Według Hansteina: „Podejście to poprawia właściwości materiałów opakowaniowych oraz organicznych materiałów nadających się do recyklingu poprzez zastosowanie biodegradowalnej powłoki barierowej”.

Zmniejszenie oddziaływania na środowisko

Produkcja butelek na kosmetyki na bazie wosku wzmocnionego włóknami weszła na poziom przemysłowy, dzięki czemu materiał ten jest zgodny z procesami formowania wtryskowego. Hanstein mówi: „Firma partnerska projektu, Stefanski Design, zaczęła stosować odlewanie z wylewaniem, ręczną metodę produkcji prototypów dla wiodącego, luksusowego ośrodka odnowy biologicznej w Hiszpanii. W ramach projektu Hyperbiocoat przeprowadzono dalszy rozwój materiału podstawowego, który jest obecnie zgodny z metodą produkcji wtryskowej na większą skalę”. Partnerzy projektu zaprezentowali również nowe urządzenie do ekstrakcji chudej biomasy, które można instalować w małych agrobiorafineriach.

Urządzenie to ma wiele zastosowań, od dostarczania specjalnie dostosowanych surowców do procesów fermentacyjnych (na przykład biogazu) i nowatorskich systemów produkcji żywności, takich jak hodowla owadów, po dostarczanie wyciągów ziołowych ze związkami biologicznie czynnymi, takimi jak naturalne środki przeciwdrobnoustrojowe.

Projekt HYPERBIOCOAT przynosi korzyści dla środowiska naturalnego dzięki mniejszemu śladowi węglowemu i ochronie zasobów naturalnych: łańcuch dostaw nie wymaga dodatkowego obszaru dla uprawy roślin ani dodatkowego zaopatrzenia w wodę, nawozy lub pestycydy. Ponadto przemysł przetwórstwa spożywczego skorzysta z nowego łańcucha wartości dla swoich zasobów materiałów włóknistych. „Zaletą użycia tych resztek jest to, że nie stanowią one konkurencji dla produkcji pasz i żywności oraz są zasobnym surowcem do produkcji kompostowalnych, jak również nadających się do recyklingu materiałów opakowaniowych z tworzywa sztucznego”, zauważa Hanstein.

Redakcja AgroNews, źródło: Cordis EU, fot. Fraunhofer IWKS

Zostaw komentarz

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Video thumbnail
Informator Agronomiczny: Wszystko o nawożeniu wiosennym
22:34
Video thumbnail
Jak poprawić tolerancję roślin na stres oksydacyjny?
05:03
Video thumbnail
Działania prewencyjne Kasy Rolniczego Ubezpieczenia Społecznego w 2020 roku
05:28
Video thumbnail
Wyzwania na rynku mięsa
01:14:08
Video thumbnail
Owoce, hit eksportowy?
01:26:53
Video thumbnail
Informator Agronomiczny #5
59:34
Video thumbnail
Rolnictwo zrównoważone wpływa na ekonomikę gospodarstw
07:03
Video thumbnail
Nowości w odmianach kukurydzy od Syngenta
05:22
Video thumbnail
Informator Agronomiczny #4
01:00:26
Video thumbnail
Zbiór kukurydzy na kiszonkę 2020
04:11
Video thumbnail
Uroczyste wręczenie "Znaku Bezpieczeństwa KRUS"
04:59
Video thumbnail
Wirtualne Dni Kukurydzy PROCAM
56:30
Video thumbnail
Podsumowanie Konkursu dla dzieci: Dobrze się czuję, gdy o bezpieczeństwie rymuję!
03:14
Video thumbnail
Wirtualne Dni Warzyw PROCAM
01:00:03
Video thumbnail
Informator Agronomiczny #3
01:02:05
Video thumbnail
Rekordowe plony pszenicy ozimej - Rekord Polski 2020
07:29
Video thumbnail
Ślimaki w uprawie rzepaku - wrześniowy PROCAM Alert Extra
01:53
Video thumbnail
Informator Agronomiczny #2
44:53
Video thumbnail
Żniwa już za Wami? Pamiętajcie by dobrze zagospodarować słomę
05:00
Video thumbnail
PROCAM Cup - treningi 2020
02:12
Video thumbnail
Informator Agronomiczny #1
50:56
Video thumbnail
dr Aleksandra Hadzik, prezes KRUS apeluje o zachowanie bezpieczeństwa podczas żniw!
01:22
Video thumbnail
Jak rolnik powinien zabezpieczyć gospodarstwo by spać spokojnie?
03:23
Video thumbnail
Doglebowa czy nalistna? Ochrona herbicydowa rzepaku ozimego
14:54
Video thumbnail
KRUS zainaugurowała Strategię „Wizja Zero” w sektorze rolniczym w Polsce w 2020 r.
08:01
Video thumbnail
Ziemniaki pod najlepszą ochroną w PROCAM Alert
08:56
Video thumbnail
Ruszyła druga edycja konkursu filmowego dla młodzieży "Moja Wizja Zero"
02:04
Video thumbnail
Prof. Andrzej Kowalski przewodniczącym Kapituły Konkursu - Plebiscytu AgroWybór 2020
01:40
Video thumbnail
Zielony ład - szansa czy wyzwanie dla polskiego rolnictwa?
04:24
11,175FaniLubię
4,567ObserwującyObserwuj
3,614ObserwującyObserwuj
5,410SubskrybującySubskrybuj

Zielone Agro Show 2021 odwołane!

Zarząd Polskiej Izby Gospodarczej Maszyn i Urządzeń Rolniczych ze względu na dbałość o zdrowie Wystawców i Zwiedzających w dobie epidemii COVID-19 oraz z powodu...

Obserwuj nas na INSTAGRAMIE