Zrównoważone i wielofunkcyjne opakowania poprawiające bezpieczeństwo żywności
Celem finansowanego przez UE projektu NANOBARRIER (Extended shelf-life biopolymers for sustainable and multifunctional food packaging solutions) było stworzenie nowej platformy nanotechnologicznej. Partnerzy projektu opracowali platformę obejmującą hybrydowe polimery nieorganiczno-organiczne, celulozę mikrofibrylowaną, wskaźnik czasowo-termiczny, nanokapsułki o kontrolowanej przepuszczalności i technologię addytywną. Rozwiązania te połączono z zasobooszczędnymi technologiami przetwarzania, tworząc opakowania biopolimerowe wydłużające okres trwałości. Partnerzy projektu NANOBARRIER opracowali czujniki do wykrywania tlenu i mechanicznego uszkodzenia opakowania oraz zmian temperatury i pH. Stworzono czujniki i środki uszczelniające do inteligentnych opakowań i pomyślnie zwiększono skalę ich produkcji. Środki uszczelniające pozwalają znacznie zmniejszyć przepuszczalność tlenu i wilgoci przez opakowania spożywcze, w tym tekturę, słoiki, butelki i tacki. Czujniki pozwalają sygnalizować pogorszenie się stanu zapakowanej żywności w wyniku uszkodzenia opakowania lub przechowywania w nieodpowiednich warunkach. Mogą one mieć postać znaczników termoczułych bądź nanocząsteczek lub nanokapsułek nadrukowanych lub namalowanych na opakowaniu. Czujniki mogą również reagować na zmiany pH i wilgotności wewnątrz opakowania w wyniku zepsucia się żywności oraz na zmiany temperatury sygnalizujące przechowywanie produktu w nieodpowiednich warunkach. Badacze przygotowali kilka prototypów demonstracyjnych, zwracając baczną uwagę na metody projektowania ekologicznego i oceny wpływu na środowisko, aby zapewnić zgodność nowych rozwiązań z całym łańcuchem wartości opakowań. Prototypy demonstracyjne wytworzono na istniejącym, zasobooszczędnym sprzęcie produkcyjnym, aby zapewnić ich praktyczną przydatność dla branży opakowań. Analiza cyklu życia wykazała, że w zależności od produktu i zastosowania zastąpienie konwencjonalnych tworzyw sztucznych bioplastikami może zmniejszyć emisje dwutlenku węgla (CO2) nawet o 40%. Materiały wykorzystane w prototypach poddano ocenie bezpieczeństwa i wpływu na środowisko. Podczas testów z wykorzystaniem hodowli komórkowych stwierdzono, że wszystkie materiały mają niską toksyczność. Prace projektu NANOBARRIER pozwoliły stworzyć zrównoważony system produkcji opakowań ochronnych do żywności o dużej wartości ekonomicznej. Wyniki umocnią pozycję UE na globalnym rynku produktów wymagających opakowań zapewniających szczególną ochronę. Opracowane rozwiązanie pakowania może przynieść szczególne korzyści producentom surowców i przedsiębiorstwom zajmującym się przetwórstwem plastików.
Słowa kluczowe
Opakowanie żywności, bezpieczeństwo żywności, NanoBarrier, biopolimery
