Kalendarium

11-13.04.2017 · World Food

02-06.05.2017 · Metpack

04-10.05.2017 · Interpack

16-17.05.2017 · PLMA

23-26.05.2017 · Palstpol

Owocne badania. Rola aktywnych substancji z odpadów spożywczych w opakowalnictwie

W przypadku krojonego melona okres trwałości wynosi 4 dni, co jest związane przede wszystkim ze spadkiem właściwości sensorycznych (nawet w opakowaniu MAP okres trwałości nie przekracza 10 dni) oraz ze zmianami w zapachu i wyglądzie (wzrost przejrzystości = niższa jakość). Krojony melon podatny jest na rozwój mikroorganizmów, takich jak: Aeromonas hydrphila, Listeria monocytogenes (bakterie psychotropowe), a także na zakażenie Candida spp., jednak istnieje także ryzyko rozwoju Clostridium botulinum (w warunkach beztlenowych). Z punktu widzenia strat, najistotniejsze jest zabezpieczenie przed rozwojem pleśni. Na zdjęciu: wizualizacja jego trwałości przed (pierwsze zdjęcie) i po dodaniu powłoki z alginianu.

 

Na rynku opakowaniowym pojawiają się nowe rozwiązania, które w coraz lepszy sposób chronią zapakowane produkty. Bardzo często kluczem do sukcesu jest to, co dała nam natura. W Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych testowane są obecnie „zielone” technologie,  które mają z jednej strony wydobyć to, co w naturze jest najlepsze, a z drugiej „to” ochronić.

 

Patrycja Sumińska

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

 

Mowa o dwóch projektach: Subwex oraz FreshCoat. Pierwszy finansowany jest w ramach programu CORNET przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju i uczestniczą w nim trzy stowarzyszenia z trzech krajów Unii Europejskiej: PTS (Niemcy), Celabor (Belgia)  i Stowarzyszenie Zachodniopomorski Klaster Chemiczny Zielona Chemia (Polska) oraz trzy jednostki badawcze: PTS (Niemcy), Celabor (Belgia) oraz Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie (ZUT)/ Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych. W ramach prac badawczych naukowcy testują zaawansowaną metodę ekologicznej ekstrakcji substancji aktywnych z roślin za pomocą wody w stanie nadkrytycznym (odpowiednia kombinacja temperatury i ciśnienia), która posiada właściwości zbliżone do rozpuszczalników organicznych. Dodatkowo po usunięciu z materiału wyjściowego substancji aktywnych, sprawdzana jest przydatność pozostałości włóknistej w procesie produkcji papieru. W efekcie końcowym przewidziano integrację energii wykorzystywanej w procesie ekstrakcji z przemysłem papierniczym.

 

Zdrowy papier

Aby zmaksymalizować ekologiczny aspekt projektu Subwex, jako materiał wyjściowy do ekstrakcji posłużyły odpady rolno-spożywcze. Jednak już pierwsze testy wskazały, że nie wszystkie surowce mogą być poddane ekstrakcji, ze względu na niewielki tonaż produkcji w poszczególnych krajach, zbyt wysoką zawartość substancji utrudniających uzyskanie wysokiej wydajności procesu, zbyt niską zawartość substancji aktywnych – o działaniu antyoksydacyjnym, antymikrobiologicznym – lub też nieprzydatność w procesie produkcji papieru. Z tego względu, po sprawdzeniu wybranych surowców zawężono ich grupę do tych o największym potencjale: wytłok z przetwórstwa owoców (jabłek), słomy jęczmiennej i kukurydzianej oraz łusek owsianych. Obecnie trwają prace nad zwiększeniem wydajności procesu ekstrakcji, a także precyzyjnym oznaczeniem właściwości antymikrobiologicznych i antyoksydacyjnych ekstraktów. Dodatkowo prowadzone są badania nad wykorzystaniem włókien celulozowych pochodzących z pozostałości włóknistej do produkcji papieru. Tak szeroko zakrojone badania mogą mieć szeroki wpływ na branżę opakowaniową – zarówno w aspekcie gospodarki energetycznej papierni, w procesie polepszenia jakości włókien celulozowych podczas produkcji papieru, jak i w kwestii nowych metod ekstrakcji antyoksydantów i naturalnych konserwantów, przedłużających okres przydatności do spożycia produktów.

 

Dla truskawek okres trwałości wynosi od 5 do 6 dni, jeśli przechowywane są w warunkach chłodniczych. Ponadto każdy proces obróbki (mycie, suszenie) powoduje skrócenie tego okresu, bowiem owoce te są bardzo podatne na uszkodzenia mechaniczne. W ich przypadku groźne są zakażenia Botrytis cinerea (szara pleśń) i Rhizopus stolonifer, a rozwój tych patogenów jest główną przyczyną strat poza brązowieniem enzymatycznym.

Owocowe pojemniki

Z kolei drugi projekt – FreshCoat –  również finansowany w ramach programu CORNET, koncentruje się na opracowaniu jadalnej powłoki na krojone owoce i warzywa. Bowiem rynek gotowych do spożycia zdrowych przekąsek stale rośnie. W ramach projektu przewidziano opracowanie jadalnej powłoki dla wybranych produktów spożywczych, a także dobór zewnętrznego opakowania. Jadalna powłoka ma stanowić kombinację nośnika (na bazie substancji powłokotwórczej) i substancji aktywnych, polepszających adhezję do powierzchni, a także posiadających specjalne funkcje, np. antyoksydacyjne, zabezpieczające przed brunatnieniem enzymatycznym, zapewniające ochronę przed rozwojem niepożądanej flory bakteryjnej, itd. Jednak taki aktywny nośnik, jak i same substancje, muszą spełniać szereg wymagań, m.in. być dopuszczone do kontaktu z żywnością, być przezroczyste, niewyczuwalne w smaku dla konsumenta oraz dobrze przylegać do powierzchni żywności (hydrofilowej i hydrofobowej). Dlatego w projekcie zdecydowano się użyć jako matryc następujących substancji: skrobie (w tym modyfikowane, o niskiej lepkości, ułatwiające nanoszenie na powierzchnię); alginiany sodu, pochodne celulozy (karboksymetyloceluloza, w tym produkty o różnej masie cząsteczkowej/lepkości, metyloceluloza) oraz chitozan. Z kolei jako substancje aktywne wykorzystano kwas sorbowy i sorbinian potasu, a także naturalny ekstrakt z chmielu (właściwości antymikrobiologiczne i antyoksydacyjne), nizynę (antymikrobiologiczne), kwas askrobinowy (antyoksydacyjne), a także pullulan (produkt z Japonii). Aby opracowana emulsja była trwała i spełniała swoje zadanie, konieczne było zastosowanie dodatkowych substancji, np. glicerolu, oleju słonecznikowego, wybranych emulgatorów i substancji pomocniczych, jak kwas cytrynowy i sole wapnia.

 

Wspólny interes

Obecnie trwa faza testowania opracowanych powłok na wybranych produktach spożywczych: kiełkach, truskawkach, sałacie oraz krojonym melonie. W przypadku tych produktów naukowcy z ZUT biorą pod uwagę również temperaturę przechowywania, która wpływa na okres ich przydatności do spożycia, jak i ryzyko wystąpienia patogenów, w tym pleśni oraz drożdżaków. Zakres prowadzonych badań dobitnie pokazuje, jak istotną rolę przy przechowywaniu owoców i warzyw odgrywa odpowiednio dobrane opakowanie. Ze względu na odmienność struktury powierzchni i podatność na różne czynniki, powłoka powinna być opracowywana indywidualnie z uwzględnieniem potrzeb oraz wymagań konkretnego owocu czy też warzywa. Jest to duże wyzwanie, tym bardziej, że z jednej strony krojone owoce i warzywa potrzebują wilgoci, aby nie ulegać wysychaniu, a z drugiej strony jej nadmiar ułatwia rozwój niepożądanych mikroorganizmów. Podobnie obecność tlenu: przyspiesza przemiany enzymatyczne (tym np. brązowienie/brunatnienie), ale jego brak w szczelnym opakowaniu MAP może powodować rozwój bakterii beztlenowych. Pozostaje mieć nadzieję, że współpraca ZUT przy projekcie FreshCoat z międzynarodowymi organizacjami opakowaniowymi (niemieckie stowarzyszenie IVLV, polskie Stowarzyszenie Zachodniopomorski Klaster Chemiczny „Zielona Chemia”, instytut badawczy Fraunhofer IVV) oraz przedstawicielami MiŚ z Polski i Niemiec dadzą „owocne” rezultaty.

 

 

« poprzedni   |   następny » « wróć

Komentarz miesiąca

Luksus opakowań - „obfita urodzajność”

Luksus jest nie tylko wszechobecny w życiu, ale również w produkcji opakowań. Latanie samolotem nie jest już luksusem... a tłoczenie folią, efekty metaliczne, druk pigmentami perłowymi itp. nawet najbardziej tanich opakowań masowych i z sektora FMCG jest wszechobecne.

Ankieta

Jak oceniasz nową stronę internetową

5
4
3
2

Ogłoszenia

Stanowisko:
Region:
zobaczy wszystkie oferty