Екологична алтернатива на нефтохимическите покрития върху опаковките на храни и напитки създадоха учени по проект, финансиран от ЕС. Изработени от хранителни продукти, биоразградимите покритията биха намалили зависимостта от изкопаеми пластмаси базирани на гориво, подобряване на рециклиране и намаляване на депонирането на отпадъци.
От кашони за мляко и пакети от супа до кутии за бургери, покритията от хартия и картон са едни от най-широко използваните материали за опаковка на напитки и хранителни продукти в света. Около 7 млн. тона опаковки се произвеждат в световен мащаб всяка година, като голяма част от тях завършват в депа след употребата им. Докато хартиените и картонените покрития се разграждат бързо, полиетиленовите слоеве, на които се пада около 20% от теглото на опаковката, се разграждат с десетилетия.
Иновативното решение на европейските изследователи не само осигурява на опаковката да е лесно разграждане и рециклиране, но може да се произвежда по устойчив начин. Работейки по финансираният от ЕС BIO-BOARD проект, те са разработили биоматериали, които да заменят полиетиленовите покрития, направени от малко използвани или неизползвани продукти от хранително-вкусовата промишленост. Суроватката от производството на сирене и сок от картофи от производството на нишесте са пример за такава възможност за иновации.
"BIO-BOARD реагира на нарастващото търсене на опаковки за храни от страна на производителите, които могат да заместят синтетичните покрития, без да правят компромис при опаковането на течни и сухи продукти", обяснява Елоди Бъгникорт, координатор на проекта в IRIS в Испания. Той допълва още, че "чрез използването на екстракти от суроватка и картофено-плодов сок ние разработихме материали, които отговарят на всички изисквания и употребата им подпомага процесите по производство на опаковки."
Картофени и суроватъчни опаковки
Суровините за получаване на покритията на основата на протеин са в изобилие. От 50 млн. тона годишно произведена суроватка в Европа, в момента до 50% от тях се изхвърлят, заедно с 65 000 тона протеин от сушени плодове и 140 000 тона сушен пулп от картофи. Трудност представлява превръщането на тези изобилни и устойчиви ресурси в използваем биоматериал, който може да се сравни с физичните свойства на пластмасите, произведени на основата на преработката на горива.
Изследователите от BIO-BOARD тестват различни състави и избират най-обещаващите, с които да направят биологичната основа за покритията, оценявайки материалите по отношение на бариерни свойства, адхезия, гъвкавост и пригодността им за съхраняване на твърди и течни храни. При пилотно производствен етап, те тестват различни техники за екструдиране за полагане на покритията към хартия и картон, а също така изследват и други потенциални процеси за производство на опаковки. Пример за това са инжектирането на покритие и многократно наслояване на материали с цел да се разработи начин, чрез който да се полагат покритията по ефективен и рентабилен начин.
"Ние направихме огромен напредък откакто BIO-BOARD започна, но няколко основни предизвикателства остават, включително намаляване на дебелината и повишаване на обработваемостта на покритията от биоматериали, които да отговарят на съвременните изисквания за опаковане и развитие на производствените процеси, които са толкова бързи и разходно-ефективно, както при използване на синтетичен материали", казва Бъгникорт.
Споделен опит
Няколко от партньорите по проекта вече имат опит в справянето с подобни предизвикателства, като са допринесли за изключително успешния проект „Wheylayer“, в който разработените от суроватъчен протеин покрития върху пластмасови филми да заменят скъпите полимери в опаковането на хранителни продукти и подобряване на рециклирането. Също така, финансиран от ЕС, „Wheylayer“ е по пътя си към търговската реализация и служи като вдъхновение за осъществяването на проекта BIO-BOARD.
Въпреки, че ще бъдат необходими по-нататъшни изследвания за привеждане на биоматериал за покрития на хартиени и картонени опаковки на храни в търговско производство, пазара за такъв продукт е потенциално огромен. Също така той може да има приложения и в други индустрии с известно адаптиране, подчертава Бъгникорт. Дори и с настоящите технологични ограничения, световния пазар на био-опаковките нараства с 20-30% годишно, задвижван от потребителското търсене на екологично чисти продукти и постаянно променящите се цени на изкопаемите горива.
За производителите на опаковки и тези от хранително-вкусовата промишленост, използването на биологичните покрития е устойчива алтернатива на базираните на химически материали опаковки. В дългосрочен план могат да се наблюдават по-ниски разходи и увеличаване на конкурентоспособността, като същевременно те спомагат за намаляване на отпадъците и опазване на околната среда.
В проекта BIO-BOARD участват Испания, Италия, Словения, Турция, Австрия, Чехия, Германия, Великобритания, Франция, Швеция. Общата стойност е 3 351 457 €, от които 2 470 930 € са европейско финансиране. Изпалнението на проекта е запонало през ноември 2012 и е във финалната си фаза.
Източник:Информационен център на ЕК за изследвания и иновации