Vývoj fólie na bázi syrovátkové bílkoviny k balení masa
Žádoucí jsou obalové polymery, které se vyrobí buď z obnovitelných surovin a/nebo jsou biologicky odbouratelné. Častým požadavkem je také recyklovatelnost. Přitom musí mít materiál vlastnosti, které zajistí jeho ochranu. Biopolymery samy o sobě ještě neznamenají udržitelnost. Často mají z hlediska balení potravin slabiny, a sice nikoli v mechanických vlastnostech, ale v bariérových.
Pro zajištění ochrany potravin se často používají drahé vícevrstvé fólie, v nichž se kombinují přednosti jednotlivých materiálů. Jako bariéra kyslíku se často používá EVOH (etyl-vinyl-alkohol), který však není ani obnovitelný ani recyklovatelný. Proto se hledají vhodnější materiály.
V případě balení čerstvého masa je s ohledem na barvu a rozvoj mikroorganismů důležitá propustnost pro vodní páru (zabránění vysušování), pro kyslík a pro CO2 (O2 a CO2 jsou při balení masa složkami ochranné atmosféry). Vysoký podíl kyslíku je důležitý pro oxymyoglobin, který vytváří jasně červenou barvu masa, CO2 slouží k zabránění růstu mikroorganismů. Pro zachování oxymyoglobinu je třeba parciální tlak kyslíku nad 200 mbar, při nižších hodnotách vzniká purpurový desoxymyoglobin a pod 5 mbar, dojde k nevratnému zšednutí masa v důsledku vytvoření metmyoglobinu. Vliv má i teplota, pH a koncentrace hemového železa.
V případě uzeného masa vzniká červená barva vytvořením nitrosomyoglobinu (působením dusičnanů), ale následně vlivem světla a kyslíku vznikají zelené, žluté nebo bezbarvé porfyriny, a v důsledku toho má maso nakonec šedohnědou barvu.
Fraunhofer IVV řeší řadu projektů týkajících se vývoje obalů šetrných pro prostředí. V rámci 7. rámcového programu institut pracoval od r. 2008 na projektu „Wheylayer“, jehož cílem bylo polymerovou fólii s vhodnými bariérovými vlastnostmi, a to na bázi syrovátkové bílkoviny. Syrovátka je, i přes značný nárůst jejího využití s ohledem na vysokou výživovou hodnotu bílkovin a jejich frakcí, stále dostupnou a často „odpadní“ surovinou.
Při vývoji byly využity mimořádně čisté bílkovinné izoláty, které byly pro dosažení optimálních mechanických a bariérových vlastností modifikovány chemicky nebo částečnou enzymatickou hydrolýzou. Získaný produkt byl testován jako povlak nanesený (kašírováním nebo lakováním) na folie z PET, PE, PVC a PLA. Počátečním cílem bylo dosáhnout propustnosti pro kyslík menší než 2 cm3/m2.d.bar a propustnosti pro vodní páru menší než 20 g/m2.d, při tloušťce 100 µm. Předpokladem bylo, aby materiál na základní fólii dobře držel a nedocházelo k oddělení vrstev nebo prasklinám. Pro optimalizaci byla nutná aplikace určitých aditiv.
Nakonec byl vytvořen materiál biologicky odbouratelný a dokonce i oddělitelný z kombinované folie. Aby nový materiál splňoval i požadavky na hospodárnost, vytváří se vícevrstvá folie laminováním roll to roll.
Dále byl výzkum zaměřen na aplikaci materiálu ze syrovátkové bílkoviny, jako náhrady EVOH, na termoformované obaly (misky apod.). Bylo ověřeno, že lze PVC laminovat novým materiálem a poté tepelně tvarovat obal. Barierových vlastností potřebných pro balení masa v modifikované atmosféře se dosáhne již použitím 10 µm vrstvy materiálu na bázi syrovátkové bílkoviny nanesené na PVC. Tloušťku PVC lze snížit (až na polovinu) při dosažení stejných bariérových vlastností.
Fleischwirtschaft, 92, 2012, č. 11, s. 50-54
Zdroj: ÚZEI, Agronavidátor.cz
Vydáno: 15.4.2013