Ученые предложили использовать томатные кутины с пектином для производства гидрофобных пищевых пленок, а Gòmez-Estaca et al. (2015) описали съедобные пленки, сделанные из испорченных креветок и томатных отходов. Свойства пленки, в том числе антиоксидантная активность, паропроницаемость и светонепроницаемость, контролировались с течением времени.
Растворимость в воде и прозрачность изменились в результате реорганизации биополимерной сетки. Напротив, антиоксидантная активность оставалась стабильной и была выше рассчитанной для пленок, содержащих коммерческий β-каротин. Горраси и др. (2016) использовали механическое измельчение в присутствии воды и глицерина для получения экологически чистых композитов на основе томатной кожуры и наногибридного наполнителя, состоящего из галлуазитовых нанотрубок (ГНТ), загруженных карвакролом в качестве природного антибактериального агента.
Процедура тестирования идеи
Загрузку карвакрола в ГНТ осуществляли с помощью простой механической процедуры, включающей повторяющиеся вакуумно-воздушные циклы, без необходимости какой-либо химической модификации поверхности ГНТ или карвакрола. Захват карвакрола в просвете HNT выгоден для регулирования его загрузки и высвобождения в ожидании применения этих пленок в пищевой упаковке, где желательно медленное высвобождение видов с противомикробной активностью для продления срока годности продукта.
Особое внимание уделяется повышению ценности пищевых побочных продуктов, образующихся в промышленном механизме обработки пищевых продуктов для применения в пищевой упаковке. Азередо и др. (2009) приготовили съедобные нанокомпозитные пленки из пюре манго, армированные нановолокнами целлюлозы (УНВ). Механические свойства и паропроницаемость были проанализированы и сопоставлены с содержанием наполнителя. Исследование также показало, что добавление УНВ имеет решающее значение для получения пленок с подходящими механическими свойствами.
Удивительные свойства пищевых продуктов
Эти примеры показывают, как можно использовать внутренние свойства некоторых пищевых побочных продуктов для добавления дополнительных функциональных возможностей конечному материалу, часто без необходимости в дополнительных добавках. Тем не менее, чтобы удовлетворить нужды и потребности промышленности, необходимы материалы, более похожие на обычные пластмассы. Эти соединения могут быть получены после более сложной обработки пищевых остатков с использованием микроорганизмов, которые могут использовать отходы в качестве источника углерода, из которого извлекаются биополимеры и создается биопластик.
Применяемость и потенциальные объемы внедрения растительного биопластика
В 2020 году глобальные производственные мощности биопластика оценивались примерно в 2,11 млн тонн и, как ожидается, увеличатся до 2,87 млн тонн в 2025 году (European Bioplastics, 2020b). Применение биопластика охватывает многие сегменты рынка от потребительских товаров до текстиля: мульчирующие пленки для сельского хозяйства, автомобильные и транспортные компоненты, электронные устройства и так далее. Как показано на рисунке 1а, все эти сектора вместе составляют половину общей доли рынка, а другая половина (приблизительно 47%) предназначена для рынка упаковки.