Jedzenie pod mikroskopem. Naukowcy w poszukiwaniu innowacyjnych opakowań spożywczych

Zdrowa żywność wymaga równie zdrowych rozwiązań, nie tylko opakowaniowych, dlatego naukowcy z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu w Szczecinie testują obecnie nową, bezpieczną dla zdrowia konsumentów oraz środowiska technologię. Umożliwia ona aplikację bezpośrednio na żywności „jadalnych” powłok chroniących ją przed zepsuciem. Naukowcy tworzą też biodegradowalne opakowania z włókien z biomasy oraz opracowują naturalne konserwanty i substancje odżywcze. Tymi nowoczesnymi rozwiązaniami zainteresowani są zwłaszcza przedstawiciele biznesu, dla których niosą one duże szanse rozwoju.

 

dr inż. Patrycja Sumińska

Zachodniopomorski Uniwersytet w Szczecinie

 

Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych (CBIMO) jest jednostką naukową Zachodniopomorskiego Uniwersytetu w Szczecinie, zaangażowaną w szereg projektów realizowanych we współpracy z partnerami przemysłowymi (w tym również ze stowarzyszeniami branżowymi). Można je podzielić na te, które dotyczą zastosowania procesów bioimmobilizacji w technologii żywności, czyli celowego unieruchamiania wybranych substancji w określonym punkcie, aby maksymalnie wykorzystać ich potencjał, oraz te, dotyczące opracowania innowacyjnych materiałów opakowaniowych. Wśród najważniejszych z nich należy wyróżnić projekt FreshCoat i SubWex, realizowane w ramach programu CORNET, finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju oraz Bio2Mat.

 

FreshCoat

W ramach badań FreshCoat naukowcy CBIMO pracują nad technologią zabezpieczania pokrojonych świeżych owoców, warzyw i kiełków przed zepsuciem. Technologia ta jest całkowicie bezpieczna dla środowiska naturalnego – na powierzchnię produktów nanosi się specjalną jadalną powłokę, która nie zmienia ich smaku, a dodatkowo chroni je przez utratą koloru. Do zadań naukowców należy również dobór ekologicznego opakowania, tak, żeby było również przyjazne środowisku naturalnemu. Antymikrobiologiczna powłoka musi być niewyczuwalna przez konsumentów, a jednocześnie odpowiednio chronić jedzenie przed zepsuciem, co z jednej strony zabezpieczy ich przed groźnymi zatruciami, a z drugiej ograniczy straty producentów. Obecnie naukowcy testują różne biopolimery pochodzenia naturalnego, dopuszczone do kontaktu z żywnością, głównie skrobie modyfikowane, alginiany oraz metylocelulozę. Zamierzają oni również przetestować chitozan, który nie jest jeszcze oficjalnie traktowany jako dodatek dla żywności, ale ma odpowiednie ku temu predyspozycje. Należy wspomnieć, że aplikacja naturalnych, jadalnych powłok chroniących produkty spożywcze nie wymaga nadmiernej modyfikacji istniejących linii technologicznych. Z kolei będzie się wiązać automatycznie z redukcją, bądź też całkowitym wyeliminowaniem syntetycznych środków ochrony roślin, nieobojętnych dla zdrowia (np. chlor).

Doraźnym efektem wdrożenia wyników projektu dla małych i średnich przedsiebiorstw jest dostęp do nowych rynków zbytu, ponieważ wydłużona trwałość jedzenia umożliwia jego transport na dalsze odległości i ekspansję na nowe rynki. Istotne jest również, że potencjalnie obniża się ilość odpadów żywności (aspekt zrównoważonego rozwoju), a z drugiej strony promowany jest zdrowy tryb życia w społeczeństwie rozumiany jako spożywanie większej ilości owoców i warzyw.

Opracowane powłoki mają zabezpieczać przed potencjalnym ryzykiem związanym z zakażeniem i chorobami spowodowanymi zatruciem.

 

Zyskają wszyscy

Każdy etap projektu FreshCoat jest konsultowany z przedstawicielami biznesu zaangażowanymi w projekt, którzy ukierunkowują badania nad innowacyjnymi powłokami do żywności pod kątem realnych zapotrzebowań rynku, a także własnych możliwości procesowych i technologicznych. Sektorem szczególnie zainteresowanym wynikami badań są producenci, przetwórcy oraz dystrybutorzy owoców i warzyw krojonych w postaci sałatek, gotowych do użycia mieszanek, obranych owoców i warzyw, itp. Tematyka projektu jest interesująca również dla producentów świeżej żywności (ryb, niekrojonych owoców i warzyw), jak i poddawanej obróbce (wyroby garmażeryjne, owoce morza) oraz przedstawicieli małej gastronomii i restauracji. Dla nich nowoczesne opakowanie oznacza przedłużony okres trwałości oferowanych wyrobów, co redukuje straty przedsiębiorców związane zwłaszcza z rzadziej serwowanymi warzywami czy też owocami. Z kolei możliwość wykorzystania świeżych, pokrojonych i gotowych do spożycia produktów zdecydowanie przyśpiesza proces samodzielnego przygotowywania posiłków. Jak wynika z badań CBIMO, konsumenci lubią gotowe produkty, z których przy niewielkim nakładzie pracy mogą przygotować zdrowy posiłek. Co więcej, są oni świadomi zagrożeń związanych z obecnością patogennych mikroorganizmów, stąd zastosowanie antymikrobiologicznej jadalnej powłoki opracowanej w projekcie niewątpliwie zwiększy popyt na zdrowe produkty i wyeliminuje te niebezpieczeństwa. Docelowo wynikami projektu są również zainteresowani producenci aktywnych, innowacyjnych, ekologicznych oraz biodegradowalnych opakowań. Projekt FreshCoat realizowany jest przez: Industrivereinigung für Lebensmitteltechnologie und Verpackung e.V. (IVLV) (stowarzyszenie, koordynator projektu); Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging (jednostka badawcza); Stowarzyszenie Zachodniopomorski Klaster Chemiczny „Zielona Chemia” (koordynator projektu po stronie polskiej) oraz Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych /Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie (jednostka badawcza).

 

SubWex

Kolejnym projektem, którego wyniki mogą znaleźć zastosowanie w sektorze opakowań do żywności jest projekt SubWex. Jego celem jest opracowanie zintegrowanego procesu produkcji substancji aktywnych o wysokiej wartości dodanej, które mogą mieć zastosowanie jako dodatki do żywności lub kosmetyków o specjalnym działaniu, czy substancje odżywcze, jak nutraceutyki. Naukowcy chcą to osiągnąć przez inteligentne wykorzystanie biomasy pochodzącej z przetwórstwa produktów rolno-spożywczych jako źródła substancji aktywnych, a także włókien celulozowych, które potencjalnie mogą być wykorzystane w przemyśle papierniczm.  W przypadku branży spożywczej i kosmetycznej aktywne substancje można przetworzyć na naturalne konserwanty, antyoksydanty, substancje odżywcze itp.

W procesie ekstrakcji biomasy za pomocą wody w stanie nadkrytycznym firmy papiernicze dostarczają energii, która jest generowana w dużych ilościach podczas produkcji papieru. Projekt jest realizowany przez  Stowarzyszenie Zachodniopomorski Klaster Chemiczny „Zielona Chemia” – koordynatora projektu w Polsce, i jednostkę badawczą, czyli Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie (CBIMO), oraz stowarzyszenia przedsiębiorców i jednostki badawcze z Belgii i Niemiec.

Wyniki projektu SubWex mogą być interesującym źródłem wiedzy przede wszystkim dla: producentów biomasy (również tych, dla których jest ona produktem ubocznym, np. hodowców rzepaku, słonecznika, buraków cukrowych, chmielu, itp.); dodatków do żywności i kosmetyków, suplementów diety, naturalnych farmaceutyków; oraz dla branży opakowaniowo-papierniczej, czyli producentów papieru, czy też tektury falistej. Zwłaszcza w przypadku tych ostatnich poszukiwanie alternatywnych źródeł włókien celulozowych jest odpowiedzią na wzrastającą świadomość ekologiczną społeczeństwa. Jak wynika z szacunków CBIMO produkcja papieru w Polsce, Niemczech oraz Belgii sięga 26 mln ton rocznie, więc zainteresowanych wdrożeniem opracowanych w projekcie technologii, i/lub wykorzystaniem alternatywnych źródeł włókien celulozowych w krajach zaangażowanych w projekt może być od 25 do 50 papierni.

 

Jedna z testowanych w ramach projektu Bio2Mat tacek do żywności z włókiem biomasy rzepakowej.

Bio2Mat

Kolejnym projektem realizowanym przez Centrum jest projekt Bio2Mat, w którym wybrane uboczne produkty rolno-spożywcze o budowie mikrowłóknistej zostają wykorzystane do produkcji kompozytowych opakowań wielomateriałowych w postaci tacek. Na potrzeby projektu wyodrębniono z tej grupy otręby pszenne i żytnie, śrutę owsianą, pellet buraczany, rzepakowy i lniany, gluten oraz produkty uboczne przemiału kukurydzy. Do produkcji opakowań z tych materiałów stosowane są rozmaite metody produkcyjne: prasowanie, nanoszenie powłok barierowych na powierzchnię papieru i tektury, jak również technologie produkcji biotworzywa PLA z wysoką zawartością fazy włóknistej, otrzymywanego metodą wtrysku. Jednym z etapów projektu jest modyfikacja opracowanych materiałów w celu nadania im właściwości przeciwbakteryjnych. Docelowo opracowane opakowania będą przeznaczone do pakowania wybranych artykułów żywnościowych. Poza bezpieczeństwem użytkownika, ważny jest również aspekt ekologiczny, bowiem finalny produkt będzie podatny na procesy biodegradacji. Dzięki zastosowaniu włóknistych ubocznych produktów rolno-spożywczych, projekt spełnia istotne wymagania w zakresie alternatywnych bioodnawialnych materiałów opakowaniowych.

Podczas realizacji projektu, po wstępnej charakterystyce otrzymanych produktów, zostały wykonane próby, mające na celu określenie przydatności produktów do późniejszego wytwarzania opakowań w postaci tacek. W otrzymanych prototypach oceniane są m.in. zdolność do spieniania, rodzaj i intensywność zapachu, barwa, stan powierzchni i wypełnienie oraz właściwości mechaniczne. Obecnie etap ten jest w trakcie realizacji, zebrane dane posłużą do wytypowania produktów, które w dalszej części poddane zostaną modyfikacji nanocząteczkowym tlenkiem cynku (ZnO) w celu nadania im właściwości bakteriobójczych. Równocześnie trwają badania nad wytworzeniem odpowiedniej formy nanocząteczkowego ZnO, zarówno w postaci proszkowej, jak i zawiesiny wodnej.

 

Dr inż. Patrycja Sumińska pracuje w Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych, znajdującym się na Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologiczny w Szczecinie, przy projekcie FreshCoat, Subwex oraz SmartFlowerPack. Jest absolwentką Politechniki Szczecińskiej, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, stypendystką programu Erasmus oraz Top500Innovators, realizowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Uczestniczyła w międzynarodowych programach badawczych: SustainPack, FlexPakRenew oraz NewGenPack. Przebywała na stażach w Niemczech, Francji oraz Holandii.  

tel. 91 449 6132, e-mail: psuminska@zut.edu.pl

 

 

« poprzedni   |   następny » « wróć

Komentarz miesiąca

Nie wszystko złoto, co się świeci

Pragnienie doskonałości inspiruje. Migoczące, błyszczące, promieniujące opakowania kojarzą nam się z czymś eleganckim, odświętnym i ekskluzywnym. W związku z tym producenci stosują dużo ciekawych technologicznych tricków, aby zadowolić wymagających klientów. Wszystkie zabiegi w trakcie produkcji opakowań mają na celu jedno – wpłynąć tak na naszą podświadomość, aby uzyskać efekt „WOW” i „kup mnie”.

Reklama

Ankieta

Jak oceniasz nową stronę internetową

5
4
3
2

Ogłoszenia

Stanowisko:
Region:
zobaczy wszystkie oferty