Tieteellinen tutkimusSyötävien/biohajoavien kalvojen tuotannosta, laadusta ja mahdollisista sovelluksista elintarviketeollisuudessa on tehty useissa tutkimusryhmissä maailmanlaajuisesti ja siitä on raportoitu tutkimusjulkaisuissa5-9.Syötävien/biohajoavien kalvojen/pinnoitteiden valtavaa kaupallista ja ympäristöllistä potentiaalia on usein korostettu5,10,11ja monet julkaisut ovat pääasiassa käsitelleet kysymyksiä, jotka liittyvät mekaanisiin ominaisuuksiin, kaasun kulkeutumiseen ja muiden tekijöiden vaikutuksiin näihin ominaisuuksiin, kuten pehmittimien tyyppi ja pitoisuus, pH, suhteellinen kosteus ja lämpötila jne.6, 8, 10-15.
Kuitenkin,syötävien/biohajoavien kalvojen tutkimuson vielä lapsenkengissään, ja syötävien/biohajoavien kalvojen teollisen käytön tutkimukseen on kiinnitetty enemmän huomiota viime vuosina, mutta kattavuus on edelleen melko rajallinen.
Tutkijat sisäänelintarvikepakkausryhmä, Food and Nutritional Sciences Department, University College Cork, Irlanti, ovat kehittäneet useita toiminnallisia, biopolymeeripohjaisia, syötäviä/biohajoavia kalvoja muutaman viime vuoden aikana.
Syötävien pakkausten rajoitukset
Yleensä syötävien kalvojen käyttö on rajoitettua ensisijaisesti niiden huonompien fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi.Esimerkiksi yksittäisillä lipidipohjaisilla kalvoilla on hyvät kosteussulkuominaisuudet, mutta ne eivät sisällä mekaanista lujuutta23.Tämän seurauksena laminoidut kalvot muodostettiin kiinnittämällä kaksi tai useampi biopolymeerikalvo yhteen.Laminoidut kalvot ovat kuitenkin edullisia yksittäisiin, emulsiopohjaisiin biopolymeerikalvoihin verrattuna, koska niillä on parannetut sulkuominaisuudet.Laminoitujen rakenteiden luomisella on potentiaalia voittaa nämä puutteet suunnittelemalla syötäviä/biohajoavia kalvoja, joissa on useita toiminnallisia kerroksia.
Syötävät kalvot ja pinnoitteetVesiliukoiset proteiinit ovat usein itse vesiliukoisia, mutta niillä on erinomaiset happi-, lipidi- ja makusulkuominaisuudet.Proteiinit toimivat yhtenäisenä rakennematriisina monikomponenttijärjestelmissä ja muodostavat kalvoja ja pinnoitteita, joilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet.Lipidit puolestaan toimivat hyvinä kosteussulkuina, mutta niillä on huonot kaasu-, lipidi- ja makuesteet.Yhdistämällä proteiineja ja lipidejä emulsiossa tai kaksoiskerroksessa (kahdesta molekyylikerroksesta koostuva kalvo), molempien positiiviset ominaisuudet voidaan yhdistää ja negatiiviset minimoida.
Tutkimuksesta, jonka on tehnytElintarvikkeiden pakkausryhmäUCC:ssä kehitettyjen syötävien/biohajoavien kalvojen yleiset ominaisuudet ovat seuraavat:
- Valmistettujen syötävien/biohajoavien kalvojen paksuus vaihtelee 25 μm - 140 μm
- Kalvot voivat olla kirkkaita, läpinäkyviä ja läpikuultavia tai läpinäkymättömiä käytetyistä ainesosista ja käytetystä käsittelytekniikasta riippuen.
- Tiettyjen kalvotyyppien vanheneminen valvotuissa ympäristöolosuhteissa paransi mekaanisia ominaisuuksia ja kaasusulkuominaisuuksia
- Kalvojen varastointi ympäristöolosuhteissa (18-23°C, 40-65 % RH) viiden vuoden ajan ei merkittävästi muuttanut rakenteellisia ominaisuuksia
- Eri aineosista muodostetut kalvot voidaan laminoida suhteellisen helposti yhteen
- Valmistetut kalvot voidaan merkitä, painaa tai kuumasaumata
- Pienet vaihtelut kalvon mikrorakenteessa (esim. biopolymeerifaasierotus) vaikuttavat kalvon ominaisuuksiin
Postitusaika: 05.05.2021