BIOAKTYWNA POWŁOKA NOWEJ GENERACJI, Z LIŚCI POZIOMKI POSPOLITEJ, DO ZASTOSOWAŃ W OCHRONIE ŻYWNOŚCI

Nazwa technologii

BIOAKTYWNA POWŁOKA NOWEJ GENERACJI, Z LIŚCI POZIOMKI POSPOLITEJ, DO ZASTOSOWAŃ W OCHRONIE ŻYWNOŚCI

Abstrakt (krótki opis oferowanej technologii)

Oferta to wynalazek VescFilm - innowacyjna, jadalna powłoka ochronna w postaci cienkiego filmu polisacharydowego, przeznaczona do bezpośredniego nanoszenia na owoce i warzywa w celu wydłużenia ich trwałości oraz ochrony przed czynnikami degradującymi w trakcie transportu i przechowywania. Kluczowym elementem wynalazku jest bioaktywny polisacharyd pozyskiwany z liści poziomki pospolitej (Fragaria vesca L.). Wynalazek jest biodegradowalny,

bezpieczny i nie wpływa na smak, ani na zapach żywności, a przy tym łączy funkcje fizycznej bariery z aktywna ochrona biologiczna. Może być łatwo wdrożony w istniejących liniach produkcyjnych, stanowiąc alternatywę dla chemicznych konserwantów i opakowań plastikowych. Wynalazek chroniony

zgłoszeniami patentowymi krajowymi (P.449441, P.449443, P.449445) oraz europejskim EP25192864.

Szczegóły technologiczne i opis oferowanej technologii

Wynalazek obejmuje dwa alternatywne procesy wytwarzania VescFilm: metodą zanurzeniową lub natrysku. Technologia umożliwia budowę wielowarstwowego filmu polisacharydowego zawierającego bioaktywny biopolimer z liści poziomki o właściwościach antyoksydacyjnych, radioprotekcyjnych i przeciwgrzybicznych. Otrzymane powłoki charakteryzują się wysoką stabilnością, oraz strukturą, która może być łatwo modyfikowana pod względem budowy oraz właściwości fizycznych, w tym grubości, sztywności, przepuszczalności, oraz ściśle określonej funkcjonalności. Proces wytwarzania filmów charakteryzuje się niską energochłonnością oraz nie wymaga użycia rozpuszczalników organicznych.

Wynalazek obejmuje dwa alternatywne procesy wytwarzania VescFilm: metodą zanurzeniową lub natrysku. Technologia umożliwia budowę wielowarstwowego filmu polisacharydowego zawierającego bioaktywny biopolimer z liści poziomki o właściwościach antyoksydacyjnych, radioprotekcyjnych i przeciwgrzybicznych. Otrzymane powłoki charakteryzują się wysoką stabilnością, oraz strukturą, która może być łatwo modyfikowana pod względem budowy oraz właściwości fizycznych, w tym grubości, sztywności, przepuszczalności, oraz ściśle określonej funkcjonalności. Proces wytwarzania filmów charakteryzuje się niską energochłonnością oraz nie wymaga użycia rozpuszczalników organicznych. 

A. Metoda natrysku - na dowolne podłoże nanoszone są warstwy polisacharydów, tj. alginian wapnia, chitozan, oraz biopolimer z liści poziomki, który może pełnić rolę zarówno warstwy pośredniej, jak i wykończeniowej filmu.

B. Metoda zanurzeniowa - podłoże zanurzane jest sekwencyjnie w roztworach kolejnych komponentów, tj. alginianu wapnia, chitozanu, oraz biopolimeru z liści poziomki, który może pełnić rolę zarówno warstwy pośredniej, jak i wykończeniowej filmu.

Substancja aktywna – środek roślinny

Środek roślinny wyizolowany z liści poziomki pospolitej (Fragaria vesca) to polimer o charakterze polisacharydowym:

• masa cząsteczkowa: od 4 do 1100 kDa
• ładunek powierzchniowy: –40 do –30 mV,
• skład: polisacharydy w ilości 10-70% masowych oraz polifenole związane z częścią polisacharydową w ilości 10-50%, przy czym część polisacharydową stanowią reszty kwasu glukuronowego i galakturonowego o łącznej zawartości 20-80% oraz reszty monosacharydów obojętnych.

Właściwości biologiczne potwierdzone w literaturze, patentach, i na prototypie:

• nietoksyczny,
• nie wywołuje odpowiedzi układu immunologicznego,
• hamuje krzepliwość krwi,
• działa silne antyoksydacyjne,
• chroni przed promieniowaniem jonizującym
• działanie przeciwgrzybiczne.

Struktura cienkiego filmu (3 nm – 15 µm)

·       film składa się z minimum trzech warstw

·       alginian wapnia – warstwa z polianionu 

·       chitozan – warstwa z polikationu 

·       biopolimer z liści poziomki pospolitej – warstwa główna bioaktywna.

Technologia / sposób działania

·       warstwa z alginianu wapnia pełni funkcję stabilizacyjną filmu  

·       warstwa z chitozanu pełni funkcję barierową filmu

·       warstwa z biopolimeru z liści poziomki pospolitej zapewnia aktywność biologiczną i ochronną

Proces:

·       zanurzenie/ natrysk

·       niska energochłonność

·       brak rozpuszczalników organicznych

Skuteczność:

·       redukcja pleśni: 0% vs 67% (kontrola)

wydłużenie trwałości: +48 godz. 

Docelowe branże dla oferowanej technologii

Pierwotnie zastosowanie to przemysł spożywczy (ochrona i przedłużanie trwałości owoców i warzyw). Alternatywne (obecnie badane) zastosowania to opakowania aktywne, kosmetyka (ochrona przed promieniowaniem UV), medycyna (systemy dostarczania leków, ochrona tkanek).

Innowacyjność i korzyści z zastosowania technologii

Powłoka wg. wynalazku łączy:

·       działanie antyoksydacyjne

·       działanie przeciwgrzybicze

·       działanie radioprotekcyjne

·       funkcję barierową (utrata wody)

Korzyści z powłoki wg. wynalazku:

·       aktywność biologiczna bez dodatków chemicznych

·       brak migracji substancji do żywności

·       jadalność i biodegradowalność

·       wykorzystanie biomasy odpadowej

·       kompatybilność z istniejącymi liniami produkcyjnymi. 

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii

TRL 3 – Potwierdzono analitycznie i eksperymentalnie założenia dotyczące technologii

Poziom gotowości wdrożeniowej oferowanej technologii (old)

Technologia zweryfikowana w warunkach operacyjnych

Oferta technologiczna do pobrania

Imię i nazwisko konsultanta

Tomasz Marciniszyn

Numer telefonu stacjonarnego

713204195

Adres e-mail

tomasz.marciniszyn@pwr.edu.pl