Biofolie aus Orangenschalen für Lebensmittel
Brasilianische Wissenschaftler erreichen Stabilisierung mit Chitin aus Schalentierpanzern
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Orangenschalen: Daraus lässt sich Verpackungsmaterial herstellen (Foto: Pascal Bondis, pixabay.com) |
Campinas (pte003/19.07.2023/06:10)
Mit einer neuartigen biologisch abbaubaren Folie, die Lebensmittel genauso gut schützt wie das heute genutzte Verpackungsmaterial aus Erdöl, wollen Forscher der Staatlichen Universität Campinas in Brasilien ein Problem lösen, das vor allem den Pazifik belastet. Basismaterialien sind die Schalen von Zitrusfrüchten und Chitosan, ein Biopolymer, das aus dem Chitin gewonnen wird, das in Exoskeletten von Schalentieren enthalten ist, die heute meist als Abfall entsorgt werden. "Wir haben uns auf Zitrusfrüche konzentriert, weil Brasilien einer der weltweit größten Orangenproduzenten ist", sagt Chemiker Roniérik Pioli Vieira.
Stabilität als Challenge
Schalen von Zitrusfrüchten sind bereits früher wegen ihrer antioxidativen und antimikrobiellen Wirkung als Ausgangsmaterial für Lebensmittelverpackungen getestet worden. Doch sie waren nicht stabil. Schon bei der Herstellung gingen die meisten Wirkstoffe verloren. Das verhindern Pioli Vieira und sein Team mit einer Matrix aus Chitosan, in das ein natürliches Material eingebettet wird.
Die Forscher in Brasilien setzen auf Poly(Limonen), ein Naturstoff, den die Wissenschaftler aus Limonen herstellen. Dieses Material gewinnen sie aus den Schalen von Orangen. Es ist stabiler und weniger flüchtig als Limonen, sodass es ideal ist für die Herstellung strapazierfähiger Folien.
Erfolg durch Polymerisation
Da sich Chitosan und Poly(Limonen) nicht freiwillig vermischen, setzen die Forscher ein Verfahren namens Polymerisation ein. Dabei werden größere aus kleineren Molekülen hergestellt. Anschließend haben die Experten die so entstandene Folie analysiert, um Eigenschaften wie antioxidative Kapazität, Licht- und Wasserdampfschutz sowie Beständigkeit gegen hohe Temperaturen zu bewerten.
Die Ergebnisse waren sehr zufriedenstellend. Die Folie erwies sich als zuverlässiger Schutz gegen UV-Strahlung, die Lebensmittel schnell zerstört, und war stabil, sodass sie sich für die Massenproduktion von Verpackungen eignet. Da sie sich nach einer gewissen Zeit biologisch auflöst, kann sie nicht zur Gefahr für Meere, Flüsse und Seen werden, zumal beim Zerfall nur natürliche Bruchstücke freiwerden, die von Wasserbewohnern sogar verspeist werden können, ohne Schaden anzurichten.
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