Dr hab. inż. Ewelina Jamróz z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie opracowała innowacyjne folie biopolimerowe z funkcjami „smart”. Powstały one z substancji pozyskanych z alg czerwonych i mogą pomóc aktywnie walczyć z globalnym zanieczyszczeniem tworzywami sztucznymi.
Folie biopolimerowe z funkcjami „smart”
Co minutę na świecie przybywa milion plastikowych butelek. Świat dosłownie tonie w odpadach z tworzyw sztucznych. Nie jest jeszcze za późno, by zahamować ten niebezpieczny trend. Krok we właściwym kierunku może zostać zrobiony dzięki naukowcom z Katedry Chemii Wydziału Technologii Żywności Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.
Futurystyczne folie
Dr hab. inż. Ewelina Jamróz opracowała innowacyjną technologię otrzymywania materiałów biodegradowalnych, które mogą być wykorzystywane do przechowywania produktów spożywczych. Wszystko dzięki substancji zwanej furcelleranem, pozyskiwanej z alg czerwonych Furcellaria lumbricalis. Folie swoje „inteligentne” właściwości zyskują dzięki włączenia bioaktywnych dodatków, np. ekstraktów roślinnych, olejków eterycznych, peptydów czy hydrolizatów.
Produkty spożywcze typu „smart” mogą być obdarzone szeregiem przydatnych cech, np. kolorem sygnalizować koniec okresu przydatności do spożycia lub oferować funkcje wydłużające świeżość zapakowanej żywności. Sam furcelleran jest polisacharydem wytwarzanym przez algi – z tej samej grupy co skrobia i celuloza – jest więc stuprocentowo ekologiczny i bezpieczny. Do tej pory w przemyśle, furcelleran był stosowany głównie jako środek zagęszczający i emulgator. Teraz ma szansę odegrać jeszcze ważniejszą rolę.
Matrycę folii biopolimerowych stanowi kompleks polisacharydu (furcelleran) oraz białka (żelatyna), natomiast nanowypełniacze to nanocząstki selenu (SeNPs) oraz nanocząstki srebra (AgNPs). Innowacyjne folie mogą być wykorzystane do produkcji produktów do przechowywania żywności, a także biopolimerowych słomek do picia.
Dr hab inż. Jamróz otrzymała także biopolimerowe nanokapsułki, w których zamknięto doksorubicynę, stosowaną do chemioterapii. Wynalazek ten charakteryzował się dobrą ładownością, stabilnością i uwalnianiem leku w konkretnych warunkach.
Folie biopolimerowe mogą stać się podstawą do budowy leków przyszłości. Innowacja polskich naukowców wpisuje się w ustalenia Agendy na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030, która została przyjęta na zgromadzeniu ONZ.
Zgodnie z jej treścią, państwa członkowskie Unii Europejskiej są zobowiązane do zapobiegania powstawaniu odpadów przyczyniających się do zaśmiecania kuli ziemskiej. Nowe produkty muszą być wytwarzane w sposób oszczędzający zasoby, a także – w miarę możliwości – w odzyskiwanie ich po użyciu.
Owoc pracy zespołowej
Zespół badawczy, który pracuje nad alternatywą dla tworzyw sztucznych składa się z 5 osób. Dr hab. inż. Ewelina Jamróz odpowiedzialna jest za wytworzenie folii typu „smart”. Dr hab. inż. Joanna Tkaczewska, prof. UR, wytwarza hydrolizat żelatynowy, który jest jednym ze składników folii oraz bada wpływ zaprojektowanych folii na jakość przechowywania produktów spożywczych.
Z kolei dr inż. Marzena Zając, prof. UR, oraz dr inż. Piotr Kulawik, prof. UR, aplikują folie biopolimerowe na modelowe produkty spożywcze (np. schab wieprzowy, ryby, sery, owoce) oraz charakteryzują wpływ folii na jakość produktów spożywczych.
Naukowcy otrzymali już wiele wyróżnień, m.in. Wynalazek Roku 2019 w Konkursie Eureka, złoty medal za technologię otrzymywania folii furcelleranowych na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków w Warszawie IWIS 2019 oraz III miejsce za projekt BIO-FILMS na RIS INNOVATION PRIZES 2020.
Polscy naukowcy mają nadzieję, że materiały opakowaniowe typu „smart” wkrótce trafią na rynek spożywczy.
Projekt dofinansowano z programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
