Misiunea ambalajelor destinate industriei alimentare este de a păstra calitatea și siguranța produsului alimentare pe durata transportului și depozitării prin evitarea unor factori de risc: microorganisme periculoase, forțe fizice externe, compuși chimici, lumina solară, compuși permeabili volatili sau oxigen. Ambalajele alimentare din plastic protejează produsele alimentare de toți factorii enumerați mai sus, însă contribuie semnificativ la poluarea mediului. La nivel mondial, folosirea plasticului și a ambalajelor din plastic (~26% din totalul masei plastice) este indispensabilă economiei globale, cu o cotă economică de 260 de miliarde de dolari americani (USD) în anul 2013, cu o creștere a producției industriale estimată la 78 de milioane de tone, în 2013, la 350 milioane de tone în 2017. Plasticul, prezintă avantaje funcționale valoroase, precum: cost redus, design versatil și o greutate mică, dar are și un număr de caracteristici negative, ca poluarea apei dulci și a oceanului din cauza degradabilităţii într-un timp îndelungat, de ordinul zecilor de ani. Peste 90% din masa plastică este obținută din resurse fosile, care au un impact mare asupra gazelor cu efect de seră (GES) și alte efecte adverse de importanță majoră asupra mediului.
Ambalajele active sunt o alternativă biodegradabilă a ambalajelor din plastic, care acționează ca o barieră antibacteriană pe suprafața alimentelor. Aceste tipuri de ambalaje cresc siguranța alimentelor și durata vieții la raft a produselor alimentare.
Comisia Europeană a dezvoltat “Strategia Europeană pentru Materiale Plastice într-o Econimie Circulară” la începutul anului 2018, cu o evidențiere specifică privind producția, reutilizarea și reciclarea plasticului. Prioritatea principală a strategiei este abandonarea utilizării resurselor fosile și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră (GES) prin fabricarea plasticului. Obiectivele “Angajamentului Voluntar – Plastics 2030” sunt reciclarea, reducerea și/sau reutilizarea plasticului în proporție de 60% până în 2030 și în procent de 100% până în 2040.
Materialele regenerabile reprezintă o alternativă cu efect asupra reducerii utilizării materiilor prime neregenerabile, scăzând efectele negative asupra mediului (emisii de GES). O alternativă eficientă, este utilizarea de subproduse în producția biochimică, cu reciclabilitate eficientă (mecanică, chimică sau prin degradare microbiană). Scopul principal al economiei circulare este înlocuirea resurselor fosile, însă trebuie luat în considerare şi un alt aspect semnificativ, cum este biodegradabilitatea materialelor. Acest fenomen este caracterizat prin descompunerea materialelor în apă și CO2 cu ajutorul diferitelor tipuri de microorganisme, precum drojdii, bacterii, fungi și alge. Dacă un material este biodegradabil, atunci, în prezența microorganismelor se va descompune în componentele sale de bază și se va integra în pământ. În mod ideal, substanțele care rezultă în urma biodegradării materialelor organice, se descompun fără a lăsa vistigiu toxic.
Alcoolul polivinilic (PVA) este un polimer care cuprinde în catena sa doar atomi de carbon. PVA este solubil în apă și biodegradabil atât în condiții aerobe cât și în condiții anaerobe. PVA destinat consumului alimentar este un praf granular inodor și fără gust, translucid, alb sau crem. Este solubil în apă, ușor solubil în etanol, dar insolubil în alți solvenți organici. Ca un component al soluțiilor de formare a biofilmelor destinate ambalării produselor alimentare, PVA protejează ingredientele active ale produselor alimentare de umiditate, oxigen, impurități fizice, chimice și microbiologice, în timp ce maschează simultan gustul și mirosul acestora. Biofilmul alimentar din PVA permite manipularea ușoară a produselor finite și facilitează ingestia și înghițirea.
Acidul itaconic (AI) este un acid dicarboxilic nesaturat cu cinci atomi de carbon (C5H6O4), solubil în apă și alcooli, stabil la temperaturi medii, fiind un acid slab, este, de asemenea, stabil în condiții medii-bazice, neutre și acide. Are un aspect de pulbere albă cristalină sau cristale și este inodor. Acesta poate fi produs prin fermentarea biomasei lignocelulozice cu microorganisme precum: Aspergillus terreus și Ustilago maydis.
Chitosanul (C56H103N9O39) cu masa moleculară 1526,5 g/mol, un polimer policationic, este un biopolimer netoxic, biocompatibil și biodegradabil. Acesta este de fapt un polizaharid care se obține din chitină, iar chitina la rândul ei este obținută în urma tratării cu hidroxid de sodiu a carapacelor crustaceelor. Chitina este al doilea cel mai abundent biopolimer din natură, după celuloza. Chitosanul are activitate antimicrobiană, observată în numeroase studii.
Utilizarea materialelor regenerabile (cum ar fi subprodusele rezultate în urma procesării tomatelor) reduc poluarea mediului și formarea deșeurilor (în cazul procesării tomatelor rezultă cantități însemnate de coji și semințe de tomate, aproximativ 5-10%). În ultimii ani, subprodusele provenite din procesarea industrială a roșiilor au fost utilizate în moduri remarcabile și creative pentru dezvoltarea bioecomoniei, a economiei circulare și a biotehnologiei de durată. Roșiile (Solanum lycopersicum), cu o producție anuală de aproximativ 180 de milioane de tone (FAOSTAT, 2017), sunt unele dintre cele mai populare legume utilizate la nivel mondial. Aproximativ un sfert din producția totală de tomate este supusă prelucrării, ceea ce înseamnă că se elimină cojile de roșii, semințele și cantități mici de pulpă; aceste subproduse reprezentand în jur de 5-30% din produsul principal. Substanțele fitochimice găsite în roșiile industriale și în subprodusele lor s-au dovedit a conține compuși valoroși, cum ar fi carotenoide, polifenoli, tocoferoli, terpeni și steroli. Conform unor studii, acești compuși bioactivi rezistă tratamentelor aplicate în timpul procesării (în funcție de fluxul tehnologic, operații de spălare și de zdrobire a tomatelor, blanșării și pe durata de extracție a cojilor și semințelor).
Studiile s-au desfășurat în cadrul Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară, în Institutul de Științele Vieții “Regele Mihai I al României”, în laboratoarele de biotehnologii alimentare, a căror rezultate au fost publicate în jurnalul Coatings, cotat cu un factor de impact 2.33.
Fii primul care evalueaza proiectul.