Aktywne materiały biopolimerowe - innowacyjne rozwiązanie technologów żywności Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie

Tematyka realizowana w Katedrze Chemii, Wydziału Technologii Żywności Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie wpisuje się w obecny trend światowy, który ma na celu zastąpienie materiałów z tworzyw sztucznych materiałami na bazie biodegradowalnych komponentów. Dr inż. Ewelina Jamróz opracowała technologię otrzymywania folii typu ‘smart’ na bazie furcelleranu, które swoje właściwości aktywne oraz inteligentne zyskują dzięki inkorporacji różnych bioaktywnych dodatków np. ekstrakty roślinne, olejki eteryczne, nanowypełniacze, aktywne peptydy czy hydrolizaty itp. Dzięki swym właściwościom aktywnym oraz inteligentnym mogą pełnić funkcję biodegradowalnych materiałów opakowaniowych dla produktów spożywczych, tym samym stanowią konkretną alternatywę dla tworzyw sztucznych, które są wszechobecne w przemyśle spożywczym. Ponadto, dr inż. Ewelina Jamróz otrzymała biopolimerowe nanokapsułki, w których zamknęła lek na raka-doksorubicynę. Niniejszy wynalazek charakteryzował się bardzo dobrą ładownością, stabilnością oraz kontrolowanym uwalnianiem leku. Otrzymane wyniki w warunkach in vitro wskazały na dalsze kierunki badań, które będą oparte na zamykaniu różnego rodzaju substancji aktywnie czynnych w biopolimerowych powłokach.

Zespół naukowców z Wydziału Technologii Żywności, w skład którego wchodzą: dr inż. Ewelina Jamróz, dr inż. Joanna Tkaczewska, prof. UR., dr inż. Marzena Zając, prof. UR. oraz dr inż. Piotr Kulawik, prof. UR , nie tylko opracował technologię otrzymywania materiałów biodegradowalnych, ale także ocenił ich skuteczność podczas przechowywania modelowych produktów spożywczych. Opracowane wynalazki otrzymały wiele wyróżnień m.in.: główną nagrodę w konkursie „EUREKA! DGP- odkrywamy polskie wynalazki” 2020; złoty medal za technologię otrzymywania folii furcelleranowych na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków w Warszawie IWIS 2019 oraz III miejsce za projekt BIO-FILMS na RIS INNOVATION PRIZES 2020.

Wspomniany zespół naukowców opracował również jadalne powłoki biodegradowalne wydłużające trwałość przechowywanej żywności, w skład których oprócz furcelleranu wchodzą hydrolizaty białkowe z odpadów przemysłu rybnego. Komercyjne wykorzystanie odpadów jako składników folii biodegradowalnych, może przynieść wymierne korzyści ekonomiczne oraz środowiskowe. Kolejną innowacją, jest otrzymywanie jadalnych opakowań biodegradowalnych całkowicie wegańskich. Jest to propozycja dla osób, które chcą uniknąć w swojej diecie białka pochodzenia zwierzęcego.

Ponadto zespół naukowy realizuje wiele projektów badawczych, które dotyczą wykorzystania folii biopolimerowych typu ‘smart’ podczas przechowywania modelowych produktów spożywczych m.in.: technologie otrzymywania aktywnych folii dla produktów mięsnych oraz mikrokapsułek wzbogaconych w hydrolizat żelatynowy do przedłużenia trwałości ryb w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020; opracowanie technologii otrzymywania innowacyjnych powłok z surowców odpadowych wzbogaconych bioaktywnymi peptydami w ramach projektu LIDER X Narodowego Centrum Badań i Rozwoju; zaprojektowanie inteligentnych wskaźników do monitorowania świeżości makreli atlantyckiej oraz aktywnych powłok biopolimerowych do przechowywania sushi w ramach projektów finansowanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Wydział Technologii Żywności jest otwarty na szeroko pojętą współpracę z przemysłem. Pracownikami Wydziału są naukowcy z ogromną wiedzą i doświadczeniem, a jednostka dysponuje bogatą infrastrukturą badawczą. Obecnie, w zespole naukowych WTŻ UR prowadzone są badania zamawiane m. in.: w ramach projektów Bony na innowacje, we współpracy z różnymi podmiotami gospodarczymi. Zespół badawczy WTŻ UR w Krakowie prowadzi szereg działań, które mają na celu wdrożenie biodegradowalnych materiałów opakowaniowych typu ‘smart’ na rynek spożywczy.

Ponadto, w prace badawcze zespołu naukowego WTŻ UR zaangażowani są studenci oraz doktoranci, których prace dyplomowe są ukierunkowane na zdobycie wiedzy praktycznej. Obecnie, zespół badawczy WTŻ pracuje nad zaprojektowaniem wielowarstwowych folii biopolimerowych typu ‘smart’ oraz zamykaniem aktywnych składników w nanokapsułkach biopolimerowych.

Autor: dr inż. Ewelina Jamróz