Активный биопластик — будущее упаковки

Пластики на биологической основе со включёнными антимикробными веществами (AM) быстро завоевывают славу наиболее перспективного средства упаковки.

И это подтверждается проведёнными исследованиями. Целые списки требований на использование «зелёных» компонентов ещё больше усиливает привлекательность биологических пластиков в области упаковки пищевых продуктов. Согласно исследованию, проведённому Стивеном Бигером (Stephen Bigger) и командой, наибольший интерес уделяется полисахаридам и материалам на основе белков.

«Потребители хотят видеть безопасные, высококачественные пищевые продукты, упакованные в материалы, безопасные для окружающей среды. Вот — достойная причина заняться внедрением биологических материалов», — сообщил он в своей публикации в Journal of Food Science.

«В связке с антимикробными системами упаковки, биополимеры с AM-свойствами представляются как один из наиболее перспективных вариантов активной упаковки», — добавил учёный.

Активная упаковка определяется авторами, как система, в которой продукт, упаковка и окружающая среда взаимодействуют друг с другом ради увеличения срока годности продукта или снижения микробного влияния на его качества или вкусовые свойства в течение всего периода хранения.

Группа учёных отметила, что полисахариды и белковые материалы демонстрируют хорошую способность к изоляции от атмосферных газов, что делает их удобными для упаковки. Кроме того, их можно использовать совместно с множеством распространённых антимикробных агентов AM, как крахмал, хитозан и альгинат.

Однако, гидрофильность и соответственно, высокая склонность к кристаллизации требуют смешивать такие материалы с вяжущими веществами для придания им водонепроницаемости и механической прочности.

Будучи физически, химически или механически модифицированными, биопластики, например крахмал, способны показывать свойство термопластичности. Это позволяет применять их в таких традиционных производственных процессах, как прессовка, формование и термоформовка.

Технологии производства био-материалов, подобно производству синтетических материалов, делится на техники влажного и сухого производства. Первый включает в себя отливку растворённого материала — таков самый распространённый способ производства AM-плёнок на основе биополимеров.

То, какая технология при этом применяется «может значительно повлиять» на свойства полученной AM-эко-плёнки — сообщает группа исследователей.

Два основных типа систем AM-упаковки — это свободные и фиксируемые, которые формируются из своих компонентов непосредственно на поверхности продукта и больше не могут быть никуда перемещены с него.

Специальные компоненты могут быть включены в состав плёнки из полисахаридов или белков. Так же, они могут быть нанесены на поверхность упаковки для получения максимальной концентрации в месте контакта с пищей.

Основные технологии получения таких покрытий — погружение в раствор и напыление.

Эффективное AM-покрытие так же должно иммобиллизровать такие AM-агенты, как пептиды, энзимы и протеины.

Согласно сделанным выводам, биоплёнки с AM-агентами имеют хорошие перспективы в области упаковки пищевых продуктов. Полисахариды, особенно с AM-агентами на основе крахмала, уже хорошо изучены и показывают коммерческий успех применения. Некоторые из них используются для упаковки сухой пищи, например бисквитов, закусок и зерновых продуктов, а так же овощей и фруктов.

Но исследования показали: «Разработка коммерческих биоразлагаемых плёнок с улучшенными физическими и механическими свойствами всё ещё сталкивается с проблемой их гидрофильной природы, ограничивающей область применения упаковок для пищевых продуктов повышенной влажности».

Так же была отмечена большая цена и сложность производства. Что касается цены, группа обращает внимание на стоимость материала «от производства до утилизации». При таком рассмотрении, разрыв в стоимости относительно обычных материалов становится гораздо менее существенным.