Forskare vid University of Nottingham har utvecklat 100 procent biologiskt nedbrytbara och ätbara livsmedelsförpackningar gjorda av växtkolhydrater och proteiner för att ersätta förorenande plastmaterial och förbättra lagring, säkerhet och hållbarhet.
Sino-UK-projektet leds av professor Saffa Riffat, från tekniska fakulteten, vars forskargrupp är världskänd för innovationer inom hållbara material, energi och byggnadsteknik.
Detta inkluderar deras undersökningar av strukturen och funktionaliteten hos hållbara naturmaterial som växtpolysackarider (kolhydrater) och proteiner för att utveckla avancerade material för tillämpningar i byggnader, energiteknik, förpackningar och mer.
Med hjälp av ett speciellt tekniskt tillvägagångssätt, teamet arbetar med plastfilmer framställda av konjacmjöl och stärkelse, cellulosa eller proteiner som är fullt ätbara och ofarliga om de av misstag äts av människor eller djur – till skillnad från hälsoproblem som är förknippade med mikroplaster och annat plastavfall som tar sig in i näringskedjan.
Forskarna har funnit att växtkolhydrat- och proteinmakromolekyler binder samman till en speciell nätverksstruktur under filmbildningsprocessen. Nätverksstrukturen ger filmen en erforderlig mekanisk hållfasthet och transparent utseende för filmen som ska användas som förpackningsmaterial.
Projektet utreds gemensamt av Marie Curie Research Fellow, Professor Fatang Jiang, en expert på biologiskt nedbrytbara polysackaridmaterial för fuktkontroll, värmeisolering och infiltration. Han började nyligen på University of Nottingham från Hubei University of Technology i Kina, där man arbetar med en del av studien.
Prof Riffat, också en stipendiat vid European Academy of Sciences och ordförande för World Society of Sustainable Energy Technologies, sa:"Medan plastmaterial har använts i ungefär ett sekel, deras dåliga nedbrytbarhet är nu känd för att orsaka allvarliga miljöskador. Detta har lett till att strängare återvinningsmål och till och med förbud har trätt i kraft.
"Drottning Elizabeth, till exempel, förbjöd sugrör och flaskor av plast från de kungliga ägorna i februari 2018, och EU planerar att göra alla plastförpackningar återvinningsbara eller återanvändbara till 2030. Vi måste hitta nedbrytbara lösningar för att hantera plastföroreningar, och det här är vad vi jobbar med nu."
Helt biologiskt nedbrytbara påsar kunde inte bara lösa säkerhets- och föroreningsproblemen för matförpackningsmaterial, men också effektivt förlänga hållbarheten för frukt och grönsaker och andra färskvaror.
"Förutom att det är ätbart, nedbrytbar, stark och transparent, förpackningsmaterialen vi arbetar med har låg gaspermeabilitet, gör dem mer lufttäta. Denna funktion minskar fuktförlusten, som bromsar förstörelsen, och försluter smaken. Detta har stor betydelse för kvaliteten, bevarande, förvaring och säkerhet för livsmedel, ", tillägger professor Riffat.
Den primära marknaden för dessa växtbaserade förpackningsmaterial kommer att vara stormarknader och livsmedelskedjor. Forskargruppen siktar också på att utveckla tekniken för allmänna förpackningar i konstruktion, expressleverans och tidningar, etc.
