Skip to main content

Novel technology to boost the European Bioeconomy: reducing the production costs of PHA biopolymer and expanding its applications as 100% compostable food packaging bioplastic

Article Category

Article available in the folowing languages:

Badania w celu osiągnięcia bardziej zrównoważonej produkcji opakowań żywnościowych

Naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu EUROPHA opracowali w 100% naturalne i biodegradowalne formuły biologicznych tworzyw sztucznych na opakowania żywnościowe.

Technologie przemysłowe

Jako konsumenci przyjmujemy za pewnik, ze żywność kupowana przez nas w sklepie spożywczym chroniona jest przez opakowanie, które pozwala zachować jej jakość i bezpieczeństwo. Jednakże, aby zapewnić taki poziom ochrony, opakowania muszą oferować zarówno wysoką stabilność termiczną, jak i wysokie właściwości ochronne – co często osiągane jest za pomocą materiałów (np. tworzyw sztucznych), które nie są przyjazne dla środowiska. Dzisiejszy konsument ma większą świadomość ekologiczną niż kiedykolwiek i w związku z tym wymaga używania odnawialnych i zrównoważonych materiałów opakowaniowych. Finansowany ze środków UE projekt EUROPHA stara się sprostać tym wymaganiom poprzez próbę opracowania w 100% naturalnych i biodegradowalnych biologicznych tworzyw sztucznych na bazie polihydroksyalkanianów do produkcji opakowań żywnościowych. - Biologiczne tworzywa sztuczne, takie jak polihydroksyalkaniany (PHA) są zrównoważonymi w długiej perspektywie czasowej alternatywami ze względu na ich wydajność, która jest równa wydajności konwencjonalnych petrochemicznych tworzyw sztucznych, oraz fakt, że tworzone są z odnawialnych zasobów niespożywczych i są w 100% biodegradowalne - powiedział koordynator projektu Pedro Sanchez. - Jednakże jedną z głównych przeszkód dla wprowadzenia PHA na rynek jest jego wysoka cena w porównaniu z innymi biologicznymi tworzywami sztucznymi. Projekt EUROPHA pokonał tę barierę poprzez wykorzystanie odpadów wytwarzanych przez przemysł spożywczo-rolny. W jego wyniku stworzono biodegradowalne polimery, które mogą zostać wykorzystane do produkcji taśm i pianek, które niebawem zastąpią materiały ropopochodne, używane w branży produkcji opakowań żywieniowych. Nowy proces produkcji biologicznej PHS Naukowcy z projektu postawili sobie za cel stworzenie procesu produkcji biologicznej PHA, która zredukuje koszty wytwarzania końcowego tworzywa sztucznego na skalę przemysłową. Aby tego dokonać, projekt swoim zakresem objął cały łańcuch produkcji PHA. - Branża producentów opakowań może ponownie wykorzystać nadwyżkowe surowce o niskiej wartości jako materiał początkowy w syntezie produktu o wartości dodanej, co również zapewnia oszczędność w zakresie kosztów przetwarzania - wyjaśnia Sanchez. Zamiast konwencjonalnych środków spożywczych używanych obecnie do produkcji PHA, proces stworzony przez projekt EUROPHA wykorzystuje zmieszane kultury drobnoustrojów, pochodzące z bogatych w cukier odpadów wytwarzanych przez przemysł spożywczo-rolny. Proces ten składa się z czterech etapów: fermentacja kwasów, selekcja kultur, gromadzenie PHA oraz ekstrakcja PHA. Po wyekstrahowaniu PHA przekształcane jest w związek. Po zapewnieniu elastyczności w ten sposób uzupełniany jest kilkoma dodatkami, takimi jak plastyfikatory, środki wspomagające przetwarzanie, stabilizatory UV i środki nukleacyjne. - Wszystkie dodatki są produktami biologicznymi i są zatwierdzone do kontaktu z żywnością - mówi Sanchez. Gdy preparat będzie gotowy, PHA może zostać wykorzystane w produkcji przemysłowej taśm i pianki, które następnie staną się bazą do tworzenia zrównoważonych opakowań żywnościowych. Zrównoważone, efektywne kosztowo materiały na opakowania żywieniowe Projekt EUROPHA przyniósł kilka innowacyjnych przełomów. Na przykład opracowany w jego ramach proces produkcji PHA, wykorzystujący zmieszane kultury drobnoustrojów, urzeczywistnił możliwość wykorzystania tanich surowców, które obecnie uznawane są za odpady spożywczo-rolne bez wartości rynkowej i które nie konkurują z produkcją żywności i nie są podatne na zmienność cen. - Samo to zmienia coś, co dawniej generowało wydatki, w przychód - mówi Sanchez. Ponadto w 100% kompostowalne biologiczne tworzywa sztuczne opracowane w ramach projektu będą podstawą dla rozwoju wysokiej jakości biologicznych tworzyw sztucznych klasy spożywczej. - Te biologiczne tworzywa sztuczne mogą być utylizowane wraz z żywnością jako odpady organiczne poprzez przemysłowe kompostowanie i fermentację anaerobową, spełniające normy UE - dodaje Sanchez. Wszystkie te wyniki pokazują potencjał związków na bazie PHA, tworzonych z odpadów wytwarzających PHA, w zakresie produkcji zrównoważonych, tanich materiałów opakowaniowych do żywności.

Słowa kluczowe

EUROPHA, opakowania żywnościowe, biologiczne tworzywa sztuczne, polihydroksyalkaniany, PHA

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania