מחקר מדעיעל ייצור, איכות ויישומים פוטנציאליים של סרטים אכילים/מתכלים בייצור מזון בוצעו על ידי מספר קבוצות מחקר ברחבי העולם ודווחו בפרסומי מחקר5-9.הפוטנציאל המסחרי והסביבתי העצום בתחום הסרטים/ציפויים אכילים/מתכלים ביולוגיים הודגש לעתים קרובות5,10,11ופרסומים רבים התייחסו בעיקר לנושאים הקשורים למאפיינים מכניים, נדידת גזים והשפעות של גורמים אחרים על מאפיינים אלה, כגון סוג ותכולת החומרים הפלסטיים, pH, לחות יחסית וטמפרטורה וכו'.6, 8, 10-15.
למרות זאת,מחקר על סרטים אכילים/מתכליםהוא עדיין בחיתוליו והמחקר על יישום תעשייתי של סרטים אכילים/מתכלים זכה לתשומת לב רבה יותר בשנים האחרונות, עם זאת, הכיסוי עדיין מוגבל למדי.
חוקרים בקבוצת אריזות המזון, המחלקה למדעי המזון והתזונה, University College Cork, אירלנד, פיתחו במהלך השנים האחרונות כמה סרטים פונקציונליים, מבוססי ביופולימרים, אכילים/מתכלים.
המגבלות של אריזות אכילות
בדרך כלל, לסרטים אכילים יש יישום מוגבל בעיקר בגלל המאפיינים הפיזיים הנחותים שלהם.לדוגמה, סרטים בודדים, מבוססי שומנים, הם בעלי תכונות מחסום לחות טובות אך אינם מכילים חוזק מכני23.כתוצאה מכך, סרטים למינציה נוצרו על ידי הדבקה של שני סרטים ביופולימרים או יותר יחד.עם זאת, סרטים למינציה הם יתרון לסרטי ביו-פולימר בודדים, מבוססי תחליב, בשל החזקתם של תכונות מחסום משופרות.ליצירת מבנים למינציה יש פוטנציאל להתגבר על החסרונות הללו על ידי הנדסת סרטים אכילים/מתכלים עם שכבות פונקציונליות מרובות.
סרטים וציפויים אכיליםהמבוססים על חלבונים מסיסים במים הם לעתים קרובות מסיסים במים בעצמם אך בעלי תכונות מחסום חמצן, שומנים וטעם מצוינות.חלבונים פועלים כמטריצה מבנית מלוכדת במערכות מרובות רכיבים, ומניבים סרטים וציפויים בעלי תכונות מכניות טובות.ליפידים, לעומת זאת, פועלים כמחסמי לחות טובים, אך יש להם מחסומי גזים, שומנים וטעם גרועים.על ידי שילוב חלבונים ושומנים באמולסיה או דו-שכבה (ממברנה המורכבת משתי שכבות מולקולריות), ניתן לשלב את התכונות החיוביות של שניהם ולצמצם את השליליות.
מהמחקר שנערך על ידי הקבוצת אריזות מזוןב-UCC, המאפיינים הכלליים של סרטים אכילים/מתכלים מפותחים הם כדלקמן:
- עובי של סרטים אכילים/מתכלים מיוצרים נע בין 25 מיקרומטר ל-140 מיקרון
- סרטים יכולים להיות שקופים, שקופים או אטומים בהתאם למרכיבים המשמשים ולטכניקת העיבוד המופעלת
- הזדקנות סוגי סרטים ספציפיים בתנאים סביבתיים מבוקרים שיפרו את התכונות המכניות ואת תכונות מחסום הגז
- אחסון סרטים בתנאי סביבה (18-23 מעלות צלזיוס, 40-65 אחוז RH) במשך חמש שנים לא שינה משמעותית את המאפיינים המבניים
- סרטים שנוצרו ממרכיבים שונים ניתנים לשילוב בקלות יחסית
- ניתן לתייג סרטים מיוצרים, להדפיס עליהם או לאטום בחום
- שינויים קטנים במבנה המיקרו של הסרט (למשל הפרדת פאזות ביופולימר) משפיעות על תכונות הסרט
זמן פרסום: מרץ-05-2021