Filmi na osnovi olivnega olja bodo morda kmalu nadomestili plastično embalažo za hrano

Povzetek

Raziskovalci so razvili oleofilme, ki uporabljajo ekstra deviško oljčno olje kot ključno komponento, kar bi lahko bila trajnostna alternativa plastiki v živilski embalaži. Oleofilmi so izdelani iz biološko razgradljivih polimerov jedilnega olja, ki zagotavljajo vodoodporno pregrado in podaljšujejo rok uporabnosti živilskih izdelkov, hkrati pa zmanjšujejo onesnaževanje okolja. Potrebne so nadaljnje raziskave za obravnavo izzivov, kot sta odpornost na trganje in mehanska trdnost, preden lahko oleofilmi postanejo komercialno uspešna možnost.

Nove raziskave kažejo, da ekstra deviško olivno olje se lahko učinkovito uporablja kot ključna komponenta oleofilmi, okolju prijazni zaščitni premazi za živila.

Po mnenju turških raziskovalcev, ki so avtorji študija, bi ti novi materiali lahko postali izvedljiva alternativa plastiki v živilski embalaži.

Raziskovalci so razvili preprosto in učinkovito metodo za proizvodnjo oleofilmov, s čimer so materiale približali konkurenčnosti trenutnim industrijskim standardom.

"Konvencionalne plastične folije so vzdržljive dolgo časa in zagotavljajo zanesljivost med transportom in skladiščenjem,« je povedal Bülent Başyiğit, raziskovalec na fakulteti za inženirstvo univerze Harran v Şanlıurfi v Turčiji. Olive Oil Times.

"Nekatere od njihovih drugih prednosti vključujejo nizko ceno, lahkost, enostavno obdelavo in napredne pregradne lastnosti,« je dodal. ​,war"Vendar pa konvencionalne plastične folije, pridobljene iz nafte, niso biorazgradljive in ostanejo v naravi dolgo časa.«

"Poleg tega lahko škodljive kemikalije, ki jih najdemo v naravni strukturi običajnih plastičnih folij, uhajajo v pakirane prehrambene izdelke ali pijače,« je opozoril Başyiğit.

Oleofilmi, ki temeljijo na biorazgradljivih polimerih in polimerih jedilnega olja, imajo lahko pomembno prednost pred plastiko.

"Njihova najbolj opazna lastnost je, da se v naravi hitro razgradijo in tako ne povzročajo resnega onesnaževanja okolja,« je dejal Başyiğit. ​,war"Oleofilmi zmanjšujejo ogljični odtis z zmanjšanjem odvisnosti od fosilnih goriv.”

Običajno so plastične folije izdelane iz sintetičnih polimerov, pridobljenih iz fosilnih goriv, ​​kot sta polietilen ali polipropilen.

Poleg tega je proizvodnja takšnih plastičnih folij energetsko zelo intenziven proces, vendar je zaradi ekonomije obsega precej stroškovno učinkovit, za razliko od večine drugih industrijskih sektorjev.

Ključni prednosti oleofilmov pred drugimi biorazgradljivimi folijami sta njihova elastičnost in prožnost. Prav tako so veliko bolj stabilni, ko so izpostavljeni ekstremnim temperaturnim spremembam.

Po mnenju raziskovalcev kemična struktura oleofilmov bistveno zmanjša tveganje za uhajanje kemikalij v hrano ali pijačo.

Oleofilmi se ne raztopijo ali razgradijo zlahka, ko so izpostavljeni vlagi, in voda težko prehaja skozi njih. ​,war"Oleofilmi so vodoodporni in njihova vodoprepustnost je nizka,« je potrdil Başyiğit.

"Oleofilmi lahko služijo kot obetavni sistemi za zagotavljanje zaščite, zlasti za mastne in vlažne živilske izdelke, saj so sestavljeni iz filmov, izdelanih iz hidrofobnih komponent in komponent na osnovi olja,« je dejal.

"Te folije lahko podaljšajo rok uporabnosti živil s preprečevanjem oksidacije, zmanjšanjem izgube vlage in oblikovanjem vodotesne pregrade,« je dodal.

Nekatera živila, ki jih je enostavno pakirati z oljnimi filmi, vključujejo izdelke na osnovi čokolade, sire, predelano meso in krekerje.

Poleg tega se izkažejo za zelo učinkovite pri zaščiti svežih živil, kot sta sadje in zelenjava.

"Eden glavnih razlogov za strukturno poslabšanje sadja in zelenjave je odstranjevanje vode iz njihovih struktur,« je dejal Başyiğit. ​,war"Glede na hidrofobno naravo oleofilmov se pričakuje, da vzdržujejo ravnovesje vlage v embalaži.«

"Tako lahko ti filmski modeli pomagajo preprečiti krčenje in strjevanje z zmanjšanjem izgube vode v vsem sadju in zelenjavi,« je dodal. ​,war"Naravna olja, kot je olivno olje, imajo protimikrobne in protiglivične lastnosti, ki pomagajo upočasniti kvarjenje hrane z zaviranjem rasti bakterij in gliv.

Ekstra deviško oljčno olje je ključna sestavina metode proizvodnje oleofilma, ki jo je razvila raziskovalna skupina in ki se je izkazalo za učinkovitejše od drugih biorazgradljivih olj.

"Oljčno olje zagotavlja antioksidativno delovanje končnega izdelka zaradi edinstvenih struktur, ki jih vsebuje,« je dejal Başyiğit in namignil na prisotnost tokoferolov (vitamin E) in fenolne spojine v ekstra deviškem olivnem olju.

"Njihova prisotnost v oljčnem olju je ključnega pomena za preprečevanje ali odložitev morebitne oksidacije v filmih,« je dodal. ​,war"Preprečevanje ali odložitev oksidativnega poslabšanja podaljša življenjsko dobo embalažnih folij.«

Ekstra deviško oljčno olje je bilo zaradi visoke vsebnosti ugotovljeno kot učinkovitejše od drugih olj mononenasičene maščobne kisline, predvsem oleinska kislina, ki ponuja izboljšano zaščito pred oksidacijo v primerjavi s večkrat nenasičenimi maščobnimi kislinami.

"Olja, bogata z nasičenimi in večkrat nenasičenimi maščobnimi kislinami, lahko povzročijo strjevanje ali mehčanje oleofilmov,« je dejal Başyiğit. Zaradi uravnotežene vsebnosti nenasičenih maščob je ekstra deviško oljčno olje učinkovitejša izbira.

Fenoli in tokoferoli v oljčnem olju zmanjšujejo oksidativno škodo, kakovost, ki jo je mogoče povečati s prevleko iz oljnih filmov.

"Vključitev ekstra deviškega oljčnega olja v oleofilme lahko poveča antioksidativne lastnosti končnih izdelkov,« je dejal Başyiğit. ​,war"Poleg tega lahko antioksidativne spojine ščitijo z difuzijo skozi film v hrano.

"Filmi, ki vsebujejo oljčno olje, lahko podaljšajo rok uporabnosti, ohranijo prehransko kakovost in preprečijo oksidativno poslabšanje s povečanjem antioksidativne zmogljivosti tako materiala filma kot premazanega izdelka,« je dodal.

Prisotnost ekstra deviškega oljčnega olja v oljnih filmih dodatno poveča njihovo biorazgradljivost.

"Oleinska kislina, fenolne spojine in tokoferoli v oljčnem olju lahko povečajo biorazgradnjo,« je dejal Başyiğit. ​,war"Fenolne spojine lahko olajšajo razgradnjo s povečanjem encimskih reakcij za mikroorganizme.

Oljni filmi na osnovi oljčnega olja so bili proizvedeni s kombiniranjem beljakovin in lipidov z uporabo ultrazvočnih tehnik emulgiranja. Postopek uporablja visokofrekvenčne zvočne valove za ustvarjanje in stabilizacijo emulzij, mešanic dveh nemešljivih tekočin.

Proizvodnja se je začela s pripravo oleogelov, ki vsebujejo hidrolizat sojinih beljakovin, želatino, ekstra deviško oljčno olje, stearinsko kislino in lecitin.

Proteinsko in lipidno fazo smo zmešali v razmerju ena proti ena in izpostavili ultrazvočni obdelavi z visoko močjo, ki vznemirja delce v tekočini z visokofrekvenčnimi zvočnimi valovi (ultrazvok).

Ta postopek je povečal stabilnost in homogenost emulzije. Ko so bili oleogeli oblikovani, so jih združili z glicerolom, da bi izboljšali prožnost.

Po postopku ultrazvočnega razplinjevanja za odstranitev zračnih mehurčkov smo zmes pustili sušiti pri sobni temperaturi 24 ur.

Nastali oleofilmi z debelino med 0.18 in 0.25 milimetra so se izkazali za vodoodporne z nizko prepustnostjo plinov, kar pomeni, da kisik, ogljikov dioksid ali vodna para ne morejo zlahka prečkati ovire.

Metoda je identificirala potrebno ultrazvočno moč za optimalno prožnost, trdnost in pregradne lastnosti, ki so bile uspešno testirane na sveže rezanih ananasih.

"V filmih, ki vsebujejo hidrofilne in hidrofobne strukture, je ultrazvočna emulgacija pomembna tehnika, ki izboljša kakovost filma s spodbujanjem homogenosti,« je pojasnil Başyiğit. ​,war"Preprečuje ločevanje faz in omogoča ustvarjanje mehansko robustnih in funkcionalnih filmov, ki ohranjajo stabilnost v daljših obdobjih.«

Raziskovalci so opozorili, da je potrebnih več naložb in raziskav, da bi podprli nadaljnji razvoj oleofilmov in jih spremenili v komercialno uspešno alternativo običajnim filmom na osnovi plastike.

Raziskovalci so dodali, da je treba še vedno obravnavati pomembne izzive.

Oleofilmi so bolj dovzetni za trganje kot trenutni industrijski standard in še ne morejo tekmovati v mehanski trdnosti in prožnosti. Tudi vakuumsko pakiranje pri teh novih folijah trenutno ni izvedljivo.

"Čeprav je množična proizvodnja plastike dobro uveljavljena in njeni stroški ostajajo zelo nizki, oleofilmi še niso dosegli ekonomije obsega,« je dejal Başyiğit. ​,war"Dolgoročno, če bodo ti izzivi premagani, bi lahko oleofilmi služili kot okolju prijazna alternativa.«

Naslednji korak za raziskovalce je povečanje njegove uporabe v embalaži za živila in raziskovanje drugih možnih aplikacij.

"Dolgoročno je mogoča tudi integracija oleofilmov v biomedicinske aplikacije,« je dejal Başyiğit. ​,war"V tem kontekstu bi jih lahko uporabili v aplikacijah, kot so sistemi za dostavo zdravil in obloge za rane.

"Vendar pa je ključnega pomena izvesti študije za izboljšanje toplotnih in mehanskih lastnosti oleofilmov, da se bodo ujemale s filmi, pridobljenimi iz nafte,« je zaključil.