Ο περιβαλλοντικός κίνδυνος που συνδέεται με την αυξημένη χρήση παραδοσιακών πλαστικών ώθησε Ευρωπαίους επιστήμονες να μελετήσουν βιο-βασισμένες και βιοαποικοδομήσιμες λύσεις για τη συσκευασία τροφίμων.
Τα απόβλητα συσκευασίας τροφίμων αποτελούν σημαντικό περιβαλλοντικό ρύπο και προκύπτουν από συσκευασίες που δεν είναι αποικοδομήσιμες, όπως το πλαστικό. Υπάρχει συνεπώς επιτακτική ανάγκη για εναλλακτικές λύσεις έναντι των ορυκτών πρώτων υλών στη βιομηχανία συσκευασίας τροφίμων.
Συσκευασία τροφίμων βασισμένη σε βιολογικά υλικά
Τα υλικά συσκευασίας που σχετίζονται με τα τρόφιμα πρέπει να εγγυώνται την προστασία των τροφίμων, τη φρεσκάδα και τη συνολική ποιότητά τους κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση.
Το χρηματοδοτούμενο από την ΕΕ έργο BioBarr επικεντρώθηκε στις ουσίες PHAs (Polyhydroxyalkanoates) , τα οποία παράγονται συμβατικά από μη παθογόνα βακτήρια υπό συνθήκες περιορισμού των θρεπτικών ουσιών.
Από μια μελέτη βιβλιογραφίας, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ένα μέλος της οικογένειας PHA είναι ένας καλός υποψήφιος για να αντικαταστήσει το πολυπροπυλένιο και το πολυαιθυλένιο και ότι, σε αντίθεση με τα ισοδύναμα ορυκτά πολυμερή, είναι βιοαποικοδομήσιμο, τόσο στο έδαφος, όσο και στη θάλασσα.
«Η ιδέα ήταν να δημιουργηθεί μια βακτηριακή ζύμωση της βιοτεχνολογίας των αποβλήτων που προέρχονται από βιομηχανικές διεργασίες ζαχαρότευτλων, όπως η μελάσα και οι χυμοί της για την εξαγωγή PHAs», εξηγεί η Μαριάννα Φαράλντι, συντονίστρια του έργου.
Οι ερευνητές μελέτησαν τη δυνατότητα των PHAs σε σκόνη, σε κόκκους και στη συνέχεια σε εύκαμπτες μεμβρανές. Αυτό αποκάλυψε τη λειτουργικοποίησή του για επιφανειακές επεξεργασίες ή την πλαστικοποίηση για τη βελτίωση των ιδιοτήτων φραγμού κατά του οξυγόνου και των υδρατμών. Η BioBarr μελέτησε επίσης τις ιδιότητές τους, την αντοχή, τη βιοαποικοδομησιμότητα και τη συμμόρφωση με τα πρότυπα ασφαλείας. Σημαντική τεχνογνωσία αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια του έργου, ενώ αναπτύχθηκαν νέες μέθοδοι για τη βελτίωση της εξέλιξης της τεχνολογίας. Η επιφανειακή επεξεργασία των PHAs με τη χρήση οξειδίου του αλουμινίου ή πυριτίου δεν έβλαπτε τη βιοαποικοδομησιμότητα, το βασικό χαρακτηριστικό των PHAs.
Η κοινοπραξία ανέπτυξε έναν βιοδιασπώμενο εύκαμπτο κύλινδρο συσκευασίας από PHA με ελπιδοφόρα χαρακτηριστικά, ο οποίος συμμορφώνεται με την ισχύουσα νομοθεσία για τη συσκευασία τροφίμων. Ωστόσο, δεν μπορεί να αξιοποιηθεί ακόμη σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στον τομέα των τροφίμων λόγω περιορισμένων ιδιοτήτων φραγμού και ορισμένων ζητημάτων ευθραστότητας, που δεν έχουν ακόμη επιλυθεί. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι απαιτούνται περαιτέρω έρευνες.
Ωστόσο, το PHA έχει τη δυνατότητα να παράγεται από γεωργικά απόβλητα ή απόβλητα επεξεργασίας τροφίμων και όχι από ζάχαρη, οδηγώντας σε κλιμάκωση της διαδικασίας. Όσον αφορά το μέλλον, ακόμη και αν το κόστος παραμείνει υψηλό σε σύγκριση με τις λύσεις που βασίζονται σε ορυκτά, οι επενδύσεις που αναμένονται να πραγματοποιηθούν σε αυτό το κομμάτι, σε σχέση με την αυξανόμενη ζήτηση βιοπλαστικών από τους καταναλωτές, θα μειώσουν αποτελεσματικά το τελικό κόστος των συσκευασιών που είναι βασισμένα σε βιολογικά υλικά.
Ένα νέο βιολογικό μελάνι για τη συσκευασία τροφίμων
Η καινοτομία δεν τελειώνει εδώ. Οι κόλλες και τα μελάνια που χρησιμοποιούνται σε βιοαποικοδομήσιμα διαλύματα συσκευασίας θα πρέπει να είναι επίσης βιοαποικοδομήσιμα ή η ποσότητά τους θα πρέπει να αντιπροσωπεύει το πολύ μέχρι 5% του συνόλου της συσκευασίας.
Ένας άλλος βασικός στόχος του έργου BioBarr, όπως αναφέρει το CORDIS, ήταν η αντικατάσταση των συνθετικών ρητινών και των οργανικών χρωστικών ουσιών, διατηρώντας παράλληλα μια καλή εκτυπώσιμότητα και πρόσφυση στο υπόστρωμα του πολυμερούς.
Οι ερευνητές εξέτασαν ρητίνες από διάφορες πηγές βιολογικής προέλευσης, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών σόγιας, πρωτεΐνης γάλακτος, αμύλου ρυζιού και γαλακτωμάτων πολυγαλακτικού οξέος. Παρήγαγαν πρωτότυπα με πλήρως λιπασματοποιήσιμα βιο-μελάνια που αντιστοιχούσαν στις τεχνικές απαιτήσεις για βιομηχανική εφαρμογή. Τα πρωτότυπα μελάνης αποδείχθησαν εκτυπώσιμα τόσο στο συμβατικό όσο και στο βιοπολυμερές υλικό συσκευασίας.
Η BioBarr έλαβε χρηματοδότηση από την κοινή επιχείρηση βιομηχανιών βιολογικής παραγωγής, μια σύμπραξη δημόσιου και ιδιωτικού τομέα μεταξύ της ΕΕ και της βιομηχανίας.
Ακολουθήστε το Cibum 
