Az új uniós szabályok lehetővé teszik az újrahasznosított műanyagok felhasználását az élelmiszer-csomagolásban

Az Európai Bizottság 2022. szeptemberében egy új szabályozást fogadott el annak érdekében, hogy az újrahasznosított műanyag biztonságos felhasználását biztosítsa az élelmiszer-csomagolásban az EU egész területén. Az új szabályok hozzájárulnak az élelmiszerrendszer fenntarthatóságának növeléséhez és a körforgásos gazdaságra vonatkozó cselekvési terv megvalósításához. A rendelet lehetővé teszi az újrahasznosítási eljárások engedélyezését és az egyedi engedélyek megadását több mint 200 mechanikai PET-újrahasznosítási eljárásra. Ez segíteni fogja az iparágat abban, hogy elérje a 2025-re kitűzött célt, azaz a PET italos palackokban 25%-ban újrahasznosított műanyagot használjon fel. Az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) is egyértelműbb alapot kap az újrafeldolgozási technológiák alkalmasságának és az élelmiszer-csomagolásban használt újrafeldolgozott műanyag biztonságosságának értékeléséhez. Ezen túlmenően az átláthatóság növelése érdekében létrehozzák az újrafeldolgozási eljárások, az újrafeldolgozók és az újrafeldolgozó létesítmények nyilvántartását. A műanyagok élelmiszer-csomagolásban való felhasználása elengedhetetlen az élelmiszerek tartósításához, de használatuknak fenntarthatónak kell lennie. Az újrahasznosított műanyagok piacának fellendítésével és a műanyaghulladék csökkentésével ezek a rendeletek hozzájárulnak a teljes mértékben körforgásos gazdasághoz, miközben fenntartják az élelmiszerbiztonsági előírásokat.

A bioalapú intelligens aktív csomagolóanyagok legújabb eredményei

A megújuló erőforrások felhasználása a nem megújuló erőforrások helyett az élelmiszeriparban a kutatások egyik legforróbb témájává vált. A fenntarthatóság koncepciójának megfelelő és a biztonságot garantáló bioalapú intelligens aktív csomagolások kifejlesztése egyre nagyobb érdeklődésre tart számot. A csomagolás antibakteriális és antioxidáns tulajdonságai meghosszabbítják az élelmiszerek eltarthatósági idejét, és az élelmiszerek frissességének valós idejű nyomon követésére való képessége előnyös a fogyasztók számára az élelmiszerek biztonságának megítélésében. A biológiailag lebomló természetes polimerek jobban megfelelnek a fenntartható fejlődés követelményeinek, így jobb választásnak bizonyulnak az élelmiszer-csomagolóanyagok előállításához. Az antimikrobiális csomagolóanyagok gátolják a mikroorganizmusok szaporodását és meghosszabbítják az élelmiszerek eltarthatósági idejét, de nem akadályozzák meg az élelmiszerek romlását. Ennek a problémának a megoldására jelentek meg az intelligens csomagolások, amelyek képesek érzékelni és nyomon követni az élelmiszer belsejében bekövetkező változásokat. A fehérjealapú anyagok közé tartozik a tejsavófehérje, a kollagén, a zein és a szójafehérje-izolátum, míg a poliszacharid alapú anyagok közé a keményítő, a kitozán, a nátrium-alginát és a pullulán.

Biológiailag lebomló, antimikrobiális pullulánszálas csomagolás

Az élelmiszer-pazarlás és az élelmiszerbiztonság miatt szükség van jobb élelmiszer-csomagolási megoldásokra. Az e kérdésekkel foglalkozó jelenlegi fóliákat/bevonatokat azonban gyakran korlátozza a nagy mennyiségű hatóanyagot igénylő, nem hatékony gyártástechnika. Kutatók egy olyan antimikrobiális pullulánszál (APF) alapú csomagolást fejlesztettek ki, amely biológiailag lebomló, és képes élelmiszer-szubsztrátumok csomagolására, növelve azok élettartamát és fokozva azok biztonságát. Az APF-eket egy nagy áteresztőképességű rendszerrel, az úgynevezett fókuszált rotációs sugárfonással fonatták, ahol az egyetlen oldószer a víz volt, ami lehetővé tette a természetes eredetű antimikrobiális hatóanyagok beépítését. Az avokádó, mint reprezentatív példa segítségével bebizonyították, hogy az APF-fel bevont minták eltarthatósági ideje meghosszabbodott a természetes mikroflóra szaporodásának gátlása révén, a bevonat nélküli kontrollmintákhoz képest. Ez a kutatás egy ígéretes technikát kínál a méretezhető, alacsony költségű és környezetbarát, biológiailag lebomló antimikrobiális csomagolórendszerek előállítására.

Az új “spray-on csomagolás” lehet egy műanyagmentes élelmiszer-csomagolási alternatíva

A Rutgers és a Harvard Egyetem tudósai olyan biológiailag lebomló, permetezhető élelmiszercsomagolást fejlesztettek ki, amely megőrizheti az élelmiszerek eltarthatóságát, csökkentheti az élelmiszer- és műanyaghulladékot, és növelheti az élelmiszerbiztonságot. A csomagolóanyag fő összetevője ez esetben is a pullulán, ami egy ehető rost, amelyet az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) “általánosan biztonságosnak ismer el”. A biológiailag lebomló polimer és a nem mérgező oldószerek keveréke vízzel leöblíthető. A Duke Egyetem környezettoxikológusa azonban további kutatásokat szorgalmaz arra vonatkozóan, hogy miként bomlanak le ezek az anyagok és milyen környezeti hatásuk van. Emellett a kutatók úgy vélik, hogy a permetezhető csomagolóanyag segíthet az élelmiszer-pazarlással és a biztonsággal kapcsolatos aggodalmak kezelésében, különösen a Covid-19 világjárvány idején.

A Mars áttér a papírcsomagolásra

A papírcsomagoló ipar számára jelentős fejlemény, hogy a világ egyik legnagyobb édességgyártó vállalata a legnépszerűbb csokoládéinak csomagolását újrahasznosítható, papíralapú csomagolássá alakítja át. a Mars, a Snickers és a Milky Way márkák esetében a műanyagról a papíralapú csomagolásra kíván áttérni, és 2023 áprilisában megkezdi az új csomagolás bevezetését Ausztráliában. Papíralapú csomagolásunk 86 százalékban papírból áll, egy vékony műanyag gátból, amely biztosítja a termék minőségének és frissességének fenntartását, pecséteket és tintákat a címkézéshez. Bár a csomagolás nagyon vékony műanyag gáttal rendelkezik, továbbra is újrahasznosítható.

Környezetbarát vízben oldódó műanyagok

Egy 2018-ban megjelent cikk szerint Chilei kutatók feltaláltak egy a vízben lebomló, 100% természetes műanyagot. A pontos összetétel nem ismert, de a szerzők állítása szerint a csomagolás anyaga polivinil alkohol, melyet nem kőolajból, hanem mészkőből állítanak elő. A termék biztonságos tulajdonságát prezentálták is azzal, hogy a pohár vízben feloldódott anyagot megitták. A termék szabadalmi oltalom alatt áll.

Hasonló elven született meg egy magyar feltaláló (Lajter Péter, Degraway Technologies) találmánya, a DAT1. Kísérleteit otthonában kezdte 2018-ban és mára egy állítólag szabadalommal védett, tanúsított terméket fejlesztett ki, mely kompatibilis a műanyag ipar fröccsöntő gépeivel, és nedvesség hatására pár nap alatt lebomlik. Jelenleg evőeszközök és kávékapszula gyártására használják az anyagot, melynek pontos összetételéről információ nem áll rendelkezésre, mindössze annyi, hogy szerves összetevőkből készül, ásványolaj és műanyag mentesen. A használat közbeni bomlást egy saját fejlesztésű hidrofób bevonat akadályozza meg.

Tengeri moszat alapú alternatíva élelmiszercsomagolásra

A Flinders Egyetem kutatói és a „one – five”, egy német biotechnológiai vállalat olyan hínár alapú bevonatot fejlesztettek ki, amely helyettesítheti a műanyagot a gyorséttermi ételek csomagolásában. Az ilyen típusú tárolóedényekben használt hagyományos műanyag bevonatok nem bomlanak le biológiailag, és mikroműanyagokra bomlanak, amelyek szennyezik a környezetet és károsítják a tengeri ökoszisztémákat. Az új bevonóanyag a barna algából nyert természetes polimert, nátrium-alginátot használ, amelyet általában sűrítőanyagként, zselésítőszerként, emulgeálószerként, stabilizátorként és textúrajavítóként használnak. A kutatók kezdeményezésének célja a globális csomagoló- és műanyagipar átalakítása azáltal, hogy jelentősen csökkenti az erősen szennyező hagyományos műanyagtól való függőséget. A szintetikus polimerekkel ellentétben a természetes polimerek a természetben fordulnak elő, és növényekből vagy állatokból nyerik ki őket. Egyszerű kémiai módosításokat végeztek a bevonóanyag zsír- és olajálló tulajdonságainak fokozására, hogy a gyorséttermi termékek bizonyos ideig megtartsák a minőségüket, miközben megőrzik a biológiailag lebomló vagy biokompatibilis tulajdonságaikat. A bioalapú műanyagok előállításához használt biomasszának fenntartható gazdálkodásból kell származnia. Ez a kezdeményezés összhangban van a csomagolásra és a csomagolási hulladékra vonatkozó uniós szabályok javasolt felülvizsgálatával, amelynek célja a csomagolási hulladék keletkezésének megelőzése, a kiváló minőségű, “zárt körforgású” újrahasznosítás ösztönzése, az elsődleges természeti erőforrások iránti igény csökkentése, valamint a másodlagos nyersanyagok jól működő piacának megteremtése, ami növeli az újrahasznosított műanyagok felhasználását.

Kompozit laminált anyagok újrahasznosítása fenntartható élelmiszercsomagolásra

A kompozit laminált anyagok újrahasznosítása és a hulladékok ártalmatlanítása továbbra is megterhelő a meglévő rendszerek számára, mivel különleges kezelést és elkülönítést igényel. A műanyagréteg beépítése több, az élelmiszer-biztonsághoz szükséges kulcsfontosságú tulajdonság szempontjából is fontos, ami viszont kivételesen nehezen helyettesíthetővé tette ezeket a termékeket az élelmiszercsomagolásban. A nem lebomló műanyag alapanyagok folyamatos használata azonban fenntarthatatlan. Egy kutatásban összehasonlították a négy legígéretesebb biológiailag lebomló és bioalapú műanyagot, amelyek kiválthatják a nem lebomló műanyagokat a laminátumokban. A polihidroxi-alkanoátot (PHA), a poli-tejsavat (PLA), a polibutilén-szukcinátot (PBS) és a polibutilén-szukcinát-adipátot (PBSA) közvetlen olvadékbevonatként alkalmazták porózus öntött kenderpapírokon.
A komposztálási körülmények között végzett biodegradációs vizsgálatok azt mutatták, hogy a PLA és a PHA a jelek szerint még gyorsabban lebomlik, mint a cellulóz (kenderrostok), ami 20-25 nap felett gyors lebomlást eredményezett, a cPLA1.5 és a cPHA1.5 esetében 40, illetve 50 nap alatt teljes lebomlással. A cPBSA1.5 és a cPBS1.5 sokkal fokozatosabb lebomlást mutatott és 80 napon belül lebomlott.
A biológiai lebomlást számos tényező befolyásolja, például a mikrobiális aktivitás, a talaj nedvességtartalma, a hőmérséklet, a környezet pH-ja, a kitett felület, a polimer összetétele és molekulatömege, valamint a kristályosság. A bioműanyagoknak a használat során nagy teljesítményű tulajdonságokkal kell rendelkezniük, ami korlátozza lebonthatóságukat. Bár biológiailag lebomlóak, nem felelnek meg a biológiailag lebomló anyagokra meghatározott különböző szabványoknak, és a gyártók komposztálhatónak vagy iparilag komposztálhatónak mutatják be őket, ami lehetővé teszi, hogy 30 naptól akár fél évig is lebomoljanak, az adott körülményektől függően. Ha azonban a környezetben maradnak, a lebomlás évekig is eltarthat.

Jövőbeni kutatásokra van szükség annak meghatározására, hogy a bioalapú műanyagok fenntarthatósági teljesítménye hogyan lehet előnyös az élelmiszer-csomagolási ágazat számára a hagyományos műanyagokkal szemben.

Zeolit-timol nanohibrid tartalmú csomagolóanyag az élelmiszerek eltarthatóságának javítására

Az élelmiszerek eltarthatóságának javítása és a kémiai anyagok természetes anyagokkal való kiváltásának céljával teszteltek görög kutatók egy új típusú bioaktív csomagolóanyagot. Ebben a széles körben használt kissűrűségű polietilénhez (LDPE) – melynek biopolimer változata is használható – adták természetes zeolit és a kakukkfű illóolajának, a timolnak nanohibridjét. Az illóolajok jelentős antioxidáns és antimikrobiális hatással rendelkezhetnek, illékony természetük miatt viszont kihívást jelent csomagolóanyagokban történő alkalmazásuk. A zeolit könnyen hozzáférhető természetes anyag, javítja az LDPE gázzáró tulajdonságait és ehető, emellett nanohordozóként kiváló adszorbens tulajdonságokkal rendelkezik, mellyel megoldást kínál az illóolajok stabilitási problémáira. A polimerek illóolaj-nanohordozó hibriddel történő kialakításával az illóolaj szabályozott módon szabadul fel az aktív csomagolóanyagból.

A kutatásban tiszta zeolitot és timollal képzett nanohibridjét vegyítették különböző koncentrációkban kissűrűségű polietilénnel, és a keletkező filmbevonat tulajdonságait vizsgálták. A legoptimálisabb tulajdonságokat a timol és zeolit LDPE-hez történő 15%-os hozzáadásával érték el, ezért ennek a bevonatnak sertésszelet eltarthatóságára gyakorolt hatását vizsgálták.

Az eredmények szerint ebből a csomagolóanyag kombinációból ígéretes aktív csomagolóanyag film készülhet, és az élelmiszerek tartósítása és eltarthatóságának meghosszabbítása lehetséges ezekkel a természetes, könnyen lebomló anyagokkal.