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Development of Smart PHBV films with microencapsulated spirulina as TUnable food contact MATerials

Projektbeschreibung

Intelligentere, umweltfreundlichere Lebensmittelverpackungen

Lebensmittelverpackungen aus Kunststoff tragen zur Umweltbelastung und Lebensmittelverschwendung bei. Das biologisch abbaubare Polymer PHBV bildet zwar eine vielversprechende, nachhaltige Alternative, doch aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften ist es in der Lebensmittelindustrie nur begrenzt im Einsatz. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts STUMAT geht diese Herausforderung mit biobasierten, aus Ferulasäure gewonnenen Additiven an, um PHBV zu stärken, ohne die biologische Abbaubarkeit zu beeinträchtigen. Die Forschenden erkunden, wie PHBV in ein intelligentes Material verwandelt werden kann. Dazu werden pH-empfindliche Spirulina-Extrakte mithilfe von Tröpfchen-Millifluidik eingebettet, einem fortgeschrittenen Verfahren, das Stabilität gewährleistet. Das Team von STUMAT setzt auf die Kombination aus grüner Chemie, Materialwissenschaft und Lebensmitteltechnologie und bereitet somit der nächsten Generation biobasierter intelligenter Verpackungen den Weg, die sich im Einklang mit der europäischen Strategie „Vom Hof auf den Tisch“ befinden.

Ziel

"The substantial global food waste linked to plastic-based packaging highlights the urgent need for sustainable alternatives. Polyhydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate (PHBV) is a promising eco-friendly option, but its use in the food industry is limited due to inadequate mechanical properties. Attempts to improve PHBV materials with existing additives have encountered issues like biodegradation challenges, poor dispersion, and undesired crystallization. However, novel bio-based ferulic acid derivatives are predicted to solve this problem by tuning PHBV’s properties through enhancing free volume between polymer chains while maintaining physical interactions. Additionally, transforming PHBV into smart materials for food contact applications remains unexplored. Encapsulation of Spirulina platensis extract (C-PS) could be a way forward due to its advantageous natural chemical composition (known for pH-responsive color-changing properties). However, conventional encapsulation methods often result in unstable microbeads. To overcome this, droplet millifluidics can be employed to achieve stable encapsulation of C-PS in alginate microbeads, enabling PHBV to become smart for the first time. The current project aims to create new additives to improve the mechanical properties of PHBV through green chemistry and modeling approaches, to encapsulate C-PS in alginate microbeads using droplet millifluidics during a secondment to produce smart materials through green manufacturing and test them for spoilage detection. Aligned with the EU’s ""farm to fork"" priority, STUMAT will allow me to combine interdisciplinary skills gained from both the host and secondment on the additive synthesis and microencapsulation respectively to integrate a new generation of bio-based additives and microencapsulated C-PS into PHBV to unlock its full potential which will act as a blueprint for future smart material development, positioning me as an independent researcher to establish my research group."

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

AGROPARISTECH INNOVATION
Netto-EU-Beitrag
€ 242 260,56
Adresse
22 PLACE DE L'AGRONOMIE 3EME ETAGE BAT B
91120 PALAISEAU
Frankreich
Region
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (1)