Petrol Bazlı Plastikten Daha Yüksek Gerilme Mukavemetine Sahip Övünülen Yenilebilir, Biyobozunur ve Anti-Mikrobiyal Plastik
Fotoğraf : São Paulo State University araştırmacıları tarafından jelatin, kil ve karabiber esansiyel yağının nanoemülsiyonu ile gıda ambalajı alanı için tasarlanan plastik ambalaj.Solda ki karışım ve jelatin bazlı biofilmin hazırlanması.(Kaynak: Araştırmacıların arşivi)
Gıda ambalajlarının bertarafı dünyada ki çevre kirliliğini ana nedenidir.Her yıl 350 milyon metrik tondan fazla plastik üretiliyor ve araştırmalara göre %85’i okyanuslara çöp olarak atılıyor.Brezilya her yıl 11 milyon metrik ton plastik üreterek dünyada ki dördüncü en büyük ülkedir. Daha da kötüsü çoğu plastik ambalaj petrol gibi geri dönüştürülemeyen kaynaklardan üretilmektedir.
Tüm bu dezavantajlar göz önüne alındığında, plastik üretmek için fosil yakıtların kullanımını azaltmak, dünya çapında çok sayıda araştırmanın hedefidir. Çoğu bilim insanı,mikroorganizmalar tarafından oluşan kirliliği önleyen ve kayıpları önlemek amacıyla raf ömrünü uzatan biyo-bozunur plastikler geliştirilmesi üzerinde çalışıyor.
Ilha Solteira’daki São Paulo Eyalet Üniversitesi’nde (UNESP) Kompozitler ve Hibrit Nanokompozitler Grubu (GCNH) adlı bir araştırma ekibi tarafından yürütülen bir araştırma,geliştirme çalışmalarına önemli bir katkı sağladı. FAPESP tarafından desteklendi ve bulgularını bildiren bir makale Polymers dergisinde yayınlandı.
Araştırmacılar, biyoplastiklerini (ayrıca yeşil plastik olarak bilinen) perakende mağazalarında renksiz bir toz halinde kolayca bulunan B tipi sığır jelatininden yaptılar.
Solteira School of Engineering (FEIS-UNESP) ‘de profesör olan kimyager ve malzeme bilimcisi ve makelenin son yazarı Márcia Regina de Moura Aouada.”Jelatin,biyopolimer üretimi için kullanılan ilk materyaldi.Yaygın olması,düşük maliyeti ve mükemmel film formu özellikleri nedeniyle hala kullanılmaktadır”dedi.
“Bununla birlikte,paketleme için kullanılan biyopolimerlerin petrol bazlı ürünlerle karşılaştırmaya göre bazı karakteristik özelliklerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Özellikle mekanik özellikler ve buhar geçirgenliği bizi endişelendiriyor bu nedenle cloisite Na+ nanokil ekledik”diye açıkladı.
Nanokil eklenerek üretilen film daha homojen oldu ve gerilme mukavemeti 70 megapascal (MPa)’a yükseltti.Klasik bir polietilen ambalajı bunun yarısından daha az gerilme mukavemetine sahiptir. (20-30 MPa arasında).
“Nanokilie ek olarak, kara biber esansiyel yağından oluşan bir nanoemülsiyon ekleyerek ambalaja daha çekici bir tat ve koku verdik. Karışım ayrıca, polimerik matriste anti-mikrobiyal ve anti-oksidan bileşenlerin dahil edilmesi sayesinde, malzeme ile paketlenmiş gıda ürünlerinin raf ömrünü uzattı ” dedi.
Söz konusu biyoplastiğin orijinal olarak mikrobiyal kontaminasyona karşı hassas olan ve güçlü bir kokuya sahip olan hamburger şeklinde sığır eti paketlemek için tasarlandığını belirtmekte fayda var, ancak bir jelatin matrisine nanokil ve uçucu yağ nanoemülsiyonu ekleme ilkesi ile diğer yiyecek malzemerinin paketlemesinde de bunu yapabilir ve yapacaktır.
Moura Aouada. “Eğer bu tipte bir ambalajlama kullanımı dünya çapında ki marketlerde yayılırsa,biyo-bozunur polimer olmayan plastiklerin kullanımı azalacak buna bağlı olarak katı atıklarda önemli miktarda azalma olacaktır” dedi “Ayrıca, biyoplastik, paketlenmiş gıdaları patojenler tarafından kontaminasyona karşı daha iyi koruyacak ve kayıpların azaltılmasına yardımcı olacaktır.”
The research lines followed at GCNH-UNESP focus on the circular economy, which converts waste into resources. The group’s leaders, Fauze Aouada and Márcia Moura Aouada, are professors affiliated with UNESP’s Program of Graduate Studies in Materials Science (PPGCM).
GCNH-unesp’de takip edilen araştırma hatları, atıkları kaynağa dönüştüren döngüsel ekonomiye odaklanmaktadır. Grubun liderleri Fauzer Plaza ve Marcia Moura Ariane, unesp’nin Malzeme Bilimi Yüksek Lisans Çalışmaları Programı’na (PPGCM) bağlı işlemcilerdir.
Moura Aouada, “Önerilerimiz, Birleşmiş Milletler tarafından yoksulluğu sona erdirmek, gezegenin ekonomik sürdürülebilirliğini teşvik etmek ve tüm dünya nüfusunun barış ve refahın tadını çıkarmasını sağlamak için kabul edilen Sürdürülebilir Kalkınma Hedefleri (SDG’LER)ile uyumlu” dedi.
Grup ayrıca bakteriyel selülozdan yara pansumanları ve lahana püresi, kakao püresi, cupuassu (Theobroma grandiflorum) püresi, camu camu (Myrciaria dubia) ekstraktı ve nanoemülsiyonlardan elde edilen nanoyapıları içeren gıda, ilaç ve kozmetik endüstrilerinde potansiyel uygulamada kullanilabilecek olan yenilebilir ambalajlar üretmektedir.
Kaynak : phys.org
