Folije na bazi maslinovog ulja mogle bi uskoro zamijeniti plastičnu ambalažu za hranu

Rezime

Istraživači su razvili uljne filmove koristeći ekstra djevičansko maslinovo ulje kao ključnu komponentu, što bi moglo biti održiva alternativa plastici u pakiranju hrane. Uljni filmovi izrađeni su od biorazgradivih i jestivih uljnih polimera, osiguravajući vodootpornu barijeru i produžujući rok trajanja prehrambenih proizvoda uz smanjenje zagađenja okoliša. Potrebna su daljnja istraživanja za rješavanje izazova kao što su otpornost na trganje i mehanička čvrstoća prije nego što uljni filmovi postanu komercijalno održiva opcija.

Nova istraživanja to pokazuju ekstra djevičansko maslinovo ulje može se učinkovito koristiti kao ključna komponenta oleofilmovi, ekološki prihvatljivi premazi za zaštitu hrane.

Prema turskim istraživačima koji su autori studija, ovi bi novi materijali mogli postati održiva alternativa plastici u pakiranju hrane.

Istraživači su razvili jednostavnu i učinkovitu metodu za proizvodnju oleofilmova, dovodeći materijale korak bliže natjecanju s trenutnim industrijskim standardima.

"Konvencionalne plastične folije dugo su izdržljive i osiguravaju pouzdanost tijekom transporta i skladištenja,” rekao je Bülent Başyiğit, istraživač na Tehničkom fakultetu Sveučilišta Harran u Şanlıurfi, Turska. Olive Oil Times.

"Neke od njihovih drugih prednosti uključuju nisku cijenu, malu težinu, laku obradu i napredna barijerna svojstva,” dodao je. â € <"Međutim, konvencionalni plastični filmovi dobiveni iz nafte ne biološki se razgrađuju i ostaju u prirodi dugo vremena.”

"Štoviše, štetne kemikalije koje se nalaze u prirodnoj strukturi konvencionalnih plastičnih folija mogle bi procuriti u zapakirane prehrambene proizvode ili pića,” primijetio je Başyiğit.

Na temelju biorazgradivih i jestivih uljnih polimera, uljni filmovi mogu imati značajnu prednost u odnosu na plastiku.

"Njihova najistaknutija značajka je da se brzo razgrađuju u prirodi i stoga ne uzrokuju ozbiljno onečišćenje okoliša”, rekao je Başyiğit. â € <"Uljni filmovi smanjuju ugljični otisak smanjujući ovisnost o fosilnim gorivima.”

Obično se plastične folije izrađuju od sintetičkih polimera dobivenih iz fosilnih goriva, poput polietilena ili polipropilena.

Osim toga, proizvodnja takvih plastičnih folija je energetski vrlo intenzivan proces, no ipak ga je ekonomija razmjera učinila značajno isplativim, za razliku od većine drugih industrijskih sektora.

Glavne prednosti oleofilmova u odnosu na druge biorazgradive filmove su njihova elastičnost i fleksibilnost. Također su daleko stabilniji kada su izloženi ekstremnim promjenama temperature.

Prema istraživačima, kemijska struktura oleofilma značajno smanjuje rizik od curenja kemikalija u hranu ili piće.

Oleofilmovi se ne otapaju ili razgrađuju lako kada su izloženi vlazi, a voda teško prolazi kroz njih. â € <"Uljni filmovi su vodootporni, a njihova vodopropusnost je niska,” potvrdio je Başyiğit.

"Uljni filmovi mogu poslužiti kao obećavajući sustavi za pružanje zaštite, posebno za uljane i vlažne prehrambene proizvode, budući da se sastoje od filmova napravljenih od hidrofobnih komponenti i komponenti na bazi ulja,” rekao je.

"Ove folije mogu produljiti rok trajanja hrane sprječavajući oksidaciju, smanjujući gubitak vlage i stvarajući vodootpornu barijeru,” dodao je.

Neka hrana koja se lako pakira s uljnim filmom uključuje proizvode na bazi čokolade, sireve, prerađeno meso i krekere.

Osim toga, pokazali su se vrlo učinkovitima u zaštiti svježih namirnica poput voća i povrća.

"Jedan primarni razlog za strukturno pogoršanje voća i povrća je uklanjanje vode iz njihovih struktura,” rekao je Başyiğit. â € <"S obzirom na hidrofobnu prirodu uljnih filmova, od njih se očekuje da održavaju ravnotežu vlage unutar pakiranja.”

"Stoga ovi filmski modeli mogu spriječiti skupljanje i stvrdnjavanje smanjenjem gubitka vode u svom voću i povrću,” dodao je. â € <"Prirodna ulja, kao što je maslinovo ulje, posjeduju antimikrobna i antigljivična svojstva koja usporavaju kvarenje hrane inhibirajući rast bakterija i gljivica.”

Ekstra djevičansko maslinovo ulje ključna je komponenta metode proizvodnje uljnog filma koju je razvio istraživački tim, a koja se pokazala učinkovitijom od drugih biorazgradivih ulja.

"Maslinovo ulje daje antioksidativno djelovanje konačnom proizvodu zbog jedinstvene strukture koju sadrži,” rekao je Başyiğit, aludirajući na prisutnost tokoferola (vitamin E) i fenolni spojevi u ekstra djevičanskom maslinovom ulju.

"Njihova prisutnost u maslinovom ulju ključna je za sprječavanje ili odgađanje potencijalne oksidacije u filmovima”, dodao je. â € <"Sprječavanje ili odgađanje oksidativnog kvarenja produljuje životni vijek folija za pakiranje.”

Ekstra djevičansko maslinovo ulje je utvrđeno kao učinkovitije od ostalih ulja zbog visokog sadržaja mononezasićene masne kiseline, uglavnom oleinska kiselina, koja nudi poboljšanu zaštitu od oksidacije u usporedbi s višestruko nezasićenim masnim kiselinama.

"Ulja bogata zasićenim i višestruko nezasićenim masnim kiselinama mogu dovesti do otvrdnjavanja ili omekšavanja uljnih filmova,” rekao je Başyiğit. Uravnoteženi udio nezasićenih masti ekstra djevičanskog maslinovog ulja čini ga učinkovitijim izborom.

Fenoli i tokoferoli u maslinovom ulju smanjuju oksidacijska oštećenja, kvalitetu koja se može produžiti premazom oleofilma.

"Uključivanje ekstra djevičanskog maslinovog ulja u uljne filmove može poboljšati antioksidativna svojstva konačnih proizvoda,” rekao je Başyiğit. â € <"Štoviše, antioksidativni spojevi mogu štititi difuzijom kroz film u hranu.”

"Filmovi koji sadrže maslinovo ulje mogu produžiti rok trajanja, sačuvati nutritivnu kvalitetu i spriječiti oksidativno propadanje povećanjem antioksidativnog kapaciteta materijala filma i premazanog proizvoda,” dodao je.

Prisutnost ekstra djevičanskog maslinovog ulja u uljnim filmovima dodatno povećava njihovu biorazgradivost.

"Oleinska kiselina, fenolni spojevi i tokoferoli u maslinovom ulju mogu poboljšati biorazgradnju”, rekao je Başyiğit. â € <"Fenolni spojevi mogu olakšati razgradnju povećanjem enzimskih reakcija za mikroorganizme.”

Uljni filmovi na bazi maslinovog ulja proizvedeni su kombiniranjem proteina i lipida korištenjem ultrazvučnih tehnika emulgiranja. Proces koristi visokofrekventne zvučne valove za stvaranje i stabilizaciju emulzija, mješavina dviju tekućina koje se ne mogu miješati.

Proizvodnja je započela pripremom oleogela koji sadrže hidrolizat proteina soje, želatinu, ekstra djevičansko maslinovo ulje, stearinsku kiselinu i lecitin.

Faze proteina i lipida pomiješane su u omjeru jedan prema jedan i podvrgnute sonikaciji velike snage, koja uz pomoć visokofrekventnih zvučnih valova (ultrazvuk) uzburkava čestice u tekućini.

Ovaj proces je povećao stabilnost i homogenost emulzije. Nakon što su oleogeli formirani, kombinirani su s glicerolom kako bi se poboljšala fleksibilnost.

Nakon procesa ultrazvučnog otplinjavanja radi uklanjanja mjehurića zraka, smjesa je ostavljena da se suši na sobnoj temperaturi 24 sata.

Rezultirajući uljni filmovi, debljine između 0.18 i 0.25 milimetara, pokazali su se otpornima na vodu s niskom propusnošću plina, što znači da kisik, ugljični dioksid ili vodena para ne mogu lako prijeći barijeru.

Metoda je identificirala potrebnu ultrazvučnu snagu za optimalnu fleksibilnost, čvrstoću i zaštitna svojstva, koja su uspješno testirana na svježe narezanim ananasima.

"U filmovima koji sadrže hidrofilne i hidrofobne strukture, ultrazvučna emulgacija je vitalna tehnika koja poboljšava kvalitetu filma poticanjem homogenosti,” objasnio je Başyiğit. â € <"Sprječava razdvajanje faza i omogućuje stvaranje mehanički robusnih i funkcionalnih filmova koji održavaju stabilnost tijekom duljeg razdoblja.”

Istraživači su upozorili da je potrebno više ulaganja i istraživanja kako bi se podržao daljnji razvoj uljnih filmova i pretvorio ih u komercijalno održivu alternativu konvencionalnim filmovima na bazi plastike.

Istraživači su dodali da još uvijek treba riješiti značajne izazove.

Uljni filmovi su osjetljiviji na kidanje od trenutnog industrijskog standarda i još se ne mogu natjecati u mehaničkoj čvrstoći i fleksibilnosti. Vakuumsko pakiranje trenutno nije izvedivo ni s ovim novim filmovima.

"Iako je masovna proizvodnja plastike dobro uspostavljena i njezini su troškovi i dalje vrlo niski, uljni filmovi tek trebaju postići ekonomiju razmjera,” rekao je Başyiğit. â € <"Dugoročno gledano, ako se ovi izazovi prevladaju, uljni filmovi mogu poslužiti kao ekološki prihvatljiva alternativa.”

Sljedeći korak za istraživače je povećati njegovu upotrebu u pakiranju hrane i istražiti druge moguće primjene.

"Dugoročno gledano, moguća je i integracija oleofilmova u biomedicinske primjene,” rekao je Başyiğit. â € <"U tom kontekstu, mogli bi se koristiti u aplikacijama kao što su sustavi za isporuku lijekova i zavoji za rane."

"Međutim, ključno je provesti studije kako bi se poboljšala toplinska i mehanička svojstva oleofilmova kako bi odgovarala onima filmova dobivenih iz nafte,” zaključio je.