Gıda Ambalajları için Yeşil Plastiklerin Geliştirilmesi

Araştırmacılar, ambalajlı kümes hayvanı ürünlerinin raf ömrünü uzatma ve sağlık risklerini azaltma potansiyeline sahip yeni bir biyobozunur (biodegradable) film üretiyor.

Şu anda gıda ambalajları için kullanılan polimerler, doğada çözünmeden kalan ve ciddi çevresel sorunlara neden olan petrol bazlı ürünlere dayanıyor. Bu nedenle araştırmacılar, biyobozunur veya kompostlanabilir biyopolimer bazlı ambalaj malzemeleri olan yeni “yeşil plastikler” geliştirmeyi amaçlıyor.

Poly-3-hydroxybutyrateco-3-hydroxyvalerate (PHBV), yenilenebilir kaynaklardan üretilen biyobozunur bir biyopolimerdir. Petrol bazlı ürünlerin yerini alma potansiyeline sahip, çevre dostu bir alternatif olan bu biyopolimer, sürdürülebilir bir yeşil plastik olarak kabul edilir. Bununla birlikte, PHBV’nin yüksek gaz, aroma ve su buharı geçirgenliği, zayıf darbe direnci ve termal bozunma dahil olmak üzere bazı özellikleri, şu anda gıda ambalajı olarak kullanılamamasına neden olmaktadır.

PHBV’yi İyileştirme

Bilim insanları, PHBV’nin niteliklerini geliştirmek için onu diğer polimerlerle karıştırmaktadır. Kabuklu deniz canlılarının kabuklarından elde edilen doğal bir polisakkarit olan kitosan gibi biyopolimerlerin bu karışımlarda kullanılması biyoçözünür olmaları nedeniyledir. Ayrıca, daha fazla nanopartikül eklenmesi, gelişmiş mekanik özelliklere ve güçlü antibakteriyel aktiviteye sahip yeni nanokompozitlerin oluşumuna yol açabilmektedir.

Applied Materials and Interfaces’ta yayınlanan yeni bir çalışmada araştırmacılar, çinko-oksit-gümüş nanokompozitler (ZnO-Ag NC’ler) ile güçlendirilmiş bir PHBV ve kitosan biyopolimer karışımı geliştirmiş ve bu karışımın paketlenmiş gıda ürünlerinin raf ömrünü artırma potansiyelini ortaya koymuşlardır.

Bu çalışmada araştırmacılar, ZnO-Ag NC’lerin (çinko-oksit-gümüş) üretimi için yeşil bir hidrotermal ayrışma reaksiyonunda stabilizatör ve indirgen madde olarak Thymus vulgaris (T. vulgaris) yaprak ekstresini kullandılar. Daha sonra PHBV ve kitosan biyopolimer karışımını hazırladılar ve film hazırlamada nanokompozitleri bu karışıma dolgu olarak entegre ettiler. Yeni biyobozunur biyopolimer, modifiye bir solution casting tekniği (çözelti dökme ve kurutma ile film elde etme yöntemi) kullanılarak elde edildi.

“Gıda Ambalajı” Kalite Analizi

Ekip daha sonra, birkaç farklı karakterizasyon yöntemi kullanarak biyopolimer nanokompozit filmlerin özelliklerini değerlendirdi. Ayrıca, bu filmlerin gıda kaynaklı iki bakteriye (S. aureus ve E. coli) karşı antibakteriyel aktivitelerini de değerlendirip bu filmlerle ambalajlanmış tavuk göğüslerinin 15 gün buzdolabında bekledikten sonra duyusal analizini gerçekleştirdi.

Sonuçları analiz ettikten sonra, düşük geçirgenlik oranları, gelişmiş mekanik özellikler ve antimikrobiyal aktivite dahil olmak üzere gıda ambalajı uygulamaları için en çok istenen özelliklere sahip bir malzeme sağlayan kesin solvent oranını ve ZnO-Ag NCs konsantrasyonunu belirlediler.
Araştırmacılar, bu çalışmada yapılan deneyler için ELGA Labwater su saflaştırma sisteminin ürettiği saf suyu kullanarak sonuçlarını etkileyebilecek kontaminantların riskini en aza indirdi.

Daha Yeşil Bir Alternatif?

Çalışmanın sonuçları, bu yeni biyo-bazlı polimer karışımı nanokompozit malzemenin hali hazırda gıda ambalajları için kullanılan petrol bazlı ve doğada çözünmeyen plastiklerin yerini alma potansiyelini net bir şekilde göstermektedir.

Çevre dostu bir biyo-hidrotermal teknik kullanılarak üretilen bu filmler ayrıca kanıtlanabilir bir antibakteriyel aktiviteye de sahiptir. Dahası, kümes hayvanlarından elde edilen gıdaların raf ömrünü uzatmak ve bozulmalarını azaltarak güvenliğini korumak için ek fırsatlar sağlamaktadır.

Neden ELGA LabWater’ı Seçmelisiniz?

ELGA, 1937’den beri saf ve ultra saf suda güvenilir bir isimdir. Ultra saf ve saf suya olan bağlılığımız, en iyi çözümleri en iyi hizmetle sunmaya devam edeceğimizin garantisidir.

Kaynak: https://www.elgalabwater.com/blog/developing-green-plastics-use-food-packaging