Brazylijscy badacze opracowali biodegradowalny materiał opakowaniowy wytwarzany z kolagenu pozyskiwanego ze skóry ryb. Nowy biofilm ma potencjał, by częściowo zastąpić konwencjonalne tworzywa sztuczne stosowane w handlu spożywczym. Technologia stanowi próbę połączenia ograniczenia odpadów organicznych z redukcją zużycia plastiku.

Biopolimery zamiast plastiku

Problem nadmiernego wykorzystania tworzyw sztucznych w sektorze spożywczym pozostaje jednym z głównych wyzwań środowiskowych. Opakowania jednorazowe, choć funkcjonalne i relatywnie tanie w produkcji, charakteryzują się bardzo długim czasem rozkładu oraz niskim poziomem recyklingu w skali globalnej. W odpowiedzi na te ograniczenia rozwijane są materiały biopolimerowe, których surowcem są substancje pochodzenia naturalnego.

Jednym z takich rozwiązań jest biofilm opracowany przez brazylijskich naukowców na bazie kolagenu ekstrahowanego ze skóry ryby tambatinga – hybrydy gatunków Colossoma macropomum oraz Piaractus brachypomus. Tambatinga jest szeroko hodowana w Ameryce Południowej w celach spożywczych, a jej skóra stanowi produkt uboczny procesu filetowania.

Plazmowy palnik wodorowy topi plastik w 0,01 sekundy. Nowa era recyklingu?

Folia z odpadów rybnych

Istotnym elementem projektu jest fakt, że surowiec do produkcji opakowań nie pochodzi z dodatkowych połowów ani hodowli prowadzonych z myślą o przemyśle opakowaniowym. Wykorzystywane są wyłącznie odpady generowane przez sektor spożywczy, co znacząco ogranicza presję na zasoby naturalne i pozwala zwiększyć efektywność wykorzystania już pozyskiwanych surowców.

Technologia opiera się na ekstrakcji kolagenu i żelatyny ze skóry rybiej, a następnie przekształceniu ich w roztwór o właściwościach filmotwórczych. Po odparowaniu wody uzyskuje się cienką, elastyczną warstwę materiału o parametrach zbliżonych do konwencjonalnych folii opakowaniowych.

Przewaga środowiskowa

Biofilm kolagenowy cechuje się biodegradowalnością oraz możliwością kompostowania w odpowiednich warunkach. W badaniach analizowane są jego właściwości mechaniczne, barierowe oraz stabilność w kontakcie z żywnością. Szczególną uwagę zwraca się na odporność na przenikanie tlenu oraz wytrzymałość na rozciąganie, które są kluczowe z punktu widzenia trwałości produktów spożywczych. Materiał wykazuje obiecujące parametry w przypadku pakowania artykułów suchych. W odniesieniu do produktów o wysokiej zawartości wilgoci konieczne jest jednak dalsze doskonalenie składu, ponieważ naturalne biopolimery są bardziej podatne na działanie wody niż syntetyczne tworzywa sztuczne.

W przeciwieństwie do plastiku produkowanego z surowców kopalnych, biofilm z żelatyny rybnej powstaje z materiału organicznego będącego produktem ubocznym przemysłu spożywczego. Oznacza to niższy ślad surowcowy oraz ograniczenie ilości odpadów. Z perspektywy bezpieczeństwa żywności istotne jest również to, że materiały kolagenowe nie zawierają dodatków typowych dla wielu tworzyw sztucznych, takich jak plastyfikatory czy stabilizatory, które mogą migrować do żywności. W debacie publicznej coraz częściej podnosi się problem mikroplastiku, który wykrywany jest w wodzie, glebie i organizmach ludzi. Biopolimery oparte na żelatynie nie generują tego rodzaju trwałych cząstek.

Gotowość rynku i konsumentów

Prowadzone są prace nad poprawą odporności na wilgoć poprzez modyfikacje chemiczne oraz zastosowanie dodatków, takich jak nanokompozyty, które mają zwiększyć stabilność struktury bez utraty biodegradowalności. Równolegle wyzwaniem pozostaje skalowanie produkcji oraz standaryzacja procesu ekstrakcji kolagenu, tak aby uzyskać materiał o powtarzalnych właściwościach i zgodny z rygorystycznymi normami sanitarnymi branży spożywczej.

Wdrożenie nowych materiałów opakowaniowych zależy jednak nie tylko od parametrów technicznych, lecz także od akceptacji społecznej i opłacalności ekonomicznej. Badania rynkowe wskazują na rosnące zainteresowanie konsumentów opakowaniami biodegradowalnymi i rozwiązaniami ograniczającymi użycie plastiku. Jednocześnie kluczowe pozostają kwestie ceny, dostępności oraz zaufania do bezpieczeństwa nowych materiałów.

Zobacz też: Chleb z odpadów? Naukowcy pokazują, jak produkty uboczne mogą trafiać do żywności

Źródła: National Geographic, Science Daily

Fot: Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.