ProPack

Напоследък все по-често се говори за търсенето на алтернативни опаковъчни биоматериали на основата на най-разпространения възпроизводим материал в света – целулозата. За изследванията в тази област и за съвместната работа с колеги от България разказва Лоредана-Михаела Добре

Университетът, който съм завър­шила, се слави като учебното заве­дение, подготвило най-престижните инженерни кадри в Румъния. Проце­сът на глобализация и бързите тем­пове на развитие през последните години тласнаха образованието ни по пътя на научния обмен на информация и размяната на кадри между отделните учебни заведения. В ре­зултат на това университетът ни работи по съвместни международ­ни програми със 74 университета от 27 страни в Европа, Северна Амери­ка, Азия и Африка. Радвам се, че бла­годарение на наложилия се в страна­та ни отворен метод на обучение в следващите три месеца, като част от тригодишната ми образовател­на програма, ще имам възможност да правя изследвания в областта на новите опаковъчни материали под координацията на доц. д-р Стефан Стефанов. Идеята на стажа ми в ка­тедра „Машини и апарати за храни­телно-вкусовата промишленост“ на Университета по хранителни тех­нологии в Пловдив е да дам по-широ­ка практическа основа на научната теза, върху която работя.

Цел на моя докторат е разра­ботването на биобазирани компо­зитни материали с антимикробни свойства за опаковки на храни. Про­блемът за замърсяването на околна­та среда в Румъния, както и в целия свят, е много важен и мисля, че тряб­ва да бъде адекватно решен.

Тревожен е фактът, че в Румъ­ния годишното количество само на пластмасовите отпадъци е около 331 000 тона. Преди няколко години започна нов проект за рециклиране­то на тези материали, но са нужни много усилия, за да бъде решен про­блемът. Само 3 милиона души в стра­ната имат достъп до контейнерите за разделно събиране на отпадъци и само 250 000 тона от всичките от­падъчни опаковки се предават за ре­циклиране.

В таблицата по-долу са дадени при­мери за продължителността на раз­граждане на някои видове отпадъци.

Считаме, че по-удачният начин да се предотврати замърсяване­то е не толкова да се търсят начи­ни за рециклиране, колкото да се ра­боти превантивно, т.е. да се съз­дават биоразградими материали. Поради тази причина екипът ни е съ­средоточил вниманието си върху по­лучаването на бактериална целулоза в различна хранителна среда чрез ев­тини източници на въглерод. Използ­ването на бактериалната целулоза е обосновано не само поради уникални­те и свойства и възможността тя да бъде получена от възобновяеми из­точници в различни условия, но и пора­ди нейната биоразградимост.

Бактериалната целулоза все още не е достатъчно разработена, но тя представлява полимерен материал с голям потенциал. Например бактери­ите от видовете Acetobacter xylinum и A. Pasteurianus имат способността да създават почти чиста форма на целулоза, тъй като химичната и фи­зичната им структура е идентична с тази на растителната целулоза.

Бактериалната целулоза (BC) се образува от някои видове ацетобак­терии. Този материал обикновено се създава като хидратантна мембра­на между въздуха и самата бактерия. Тъй като структурата на мембра­ната зависи от формата, тя е лес­но контролируема. Поради силно кристалната си структура и намаления диаметър на влакното биоцелулозни­те мембрани притежават по-голяма механична якост от растителната целулоза. Освен биоцелулоза в лабора­торията по инженерна химия на Поли­техническия университет са получе­ни различни композитни материали: бактериални мембрани, целулоза, им­прегнирана с метално сребро, бакте­риална целулоза с поливинилов алкохол, бактериална целулоза с алгинат. Ма­териалите са изследвани със скани­ращ електронен микроскоп (Scanning electron microscope — SEM), опреде­лена е енергията на разсейване на рентгеновите лъчи, направен е ин­фрачервен спектрален анализ по тех­нологията на FT-IR спектрите (ин­фрачервен спектрален анализ с Фу­рие трансформации). Изследвани са също така набухването на матери­ала във вода, както и неговата газо-, паро- и водопропускливост.

Изследваните композитни мате­риали се оказаха с висока устойчи­вост спрямо различните микроорганизми и, разбира се, с висока степен на биоразградимост. Тъй като досе­гашните резултати са многообеща­ващи, екипът ни продължава проуч­ванията върху установяването на механичните характеристики на опаковъчния материал съвместно с екип от катедра „Машини и апарати за хранително-вкусовата промишле­ност“ в УХТ, Пловдив.