Biodegradowalne opakowania na bazie pla o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych

Background: Packaging is an inseparable element of most consumer products. In addition to its primary passive protective and logistic function, it is also an excellent tool for the innovation development. One of the types of packaging innovations in the food and cosmetic industry are antimicrobial packaging. They are an example of packaging that actively protects packed products and eliminates harmful preservatives. Protection of goods against microbial spoilage extends shelf life and at the same time facilitates storage processes. Methods: This paper aims to obtain biodegradable films based on PLA with antimicrobial properties. Four different natural antimicrobial agents were used: clove essential oil, peppermint essential oil, and two commercial powders containing nisin (Nisaplin and Novagard). The mechanical, barrier and optical properties were tested. Results: The implementation of antimicrobial agents changed the properties of the tested bio-packaging in different rate depending on the agent. The new blends showed antimicrobial activity, however the addition of antimicrobials weakened the mechanical properties and changed the colour. Conclusions: The biodegradable packaging materials can be used as a polymer matrix of different antimicrobial agents. They can inhibit the growth of bacteria in food or cosmetics and regarding their future use the influence on mechanical properties should be considered. Moreover, the biodegradability of biopolymers containing antimicrobial agents has barely been investigated.Wstęp: Opakowanie jest nieodłącznym elementem większości produktów dostępnych na rynku. Oprócz pierwotnej, pasywnej funkcji ochronnej i logistycznej jest także doskonałym narzędziem do rozwoju innowacji. W poszczególnych ogniwach łańcucha dostaw rola opakowań w sprawnym przemieszczaniu towarów od producenta do odbioru odgrywa duże znaczenie. Odpowiednio zaprojektowane i wykonane opakowania nie tylko w istotny sposób mogą wpłynąć na obniżenie kosztów, ale także zapewnić jakość i bezpieczeństwo całego łańcucha. Z punktu widzenia ekologicznego coraz częściej wykorzystuje się opakowania na bazie surowców odnawialnych, np. na bazie PLA. Podstawowym zadaniem opakowań jest zabezpieczenie produktu przed niekorzystnymi zmianami jakie są następstwem oddziaływań czynników zarówno egzo– jak i endogennych na zapakowany w nie produkt podczas transportu i przechowywania. Jednym z rodzajów innowacji opakowaniowych są opakowania przeciwdrobnoustrojowe- jako sposób aktywnej ochrony zapakowanych produktów. Ochrona towarów przed psuciem mikrobiologicznym wydłuża okres przydatności do spożycia, a jednocześnie ułatwia procesy przechowywania. Metody: Celem badania jest uzyskanie biodegradowalnych folii na bazie PLA o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych. Zastosowano cztery różne naturalne środki przeciwdrobnoustrojowe: olejek goździkowy, olejek miętowy i dwa proszki zawierające nizynę (Nisaplin i Novagard). Przetestowano właściwości mechaniczne, barierowe, antymikrobiologiczne i optyczne. Wyniki: Dodatek środków przeciwdrobnoustrojowych zmienił właściwości badanych prób w różnym stopniu. Badane folie wykazały aktywność przeciwdrobnoustrojową, jednak dodanie środków przeciwdrobnoustrojowych osłabiło właściwości mechaniczne i zmieniło ich kolor. Wnioski: Przytoczone badania potwierdziły, że PLA można stosować jako matrycę polimerową dla różnych środków przeciwdrobnoustrojowych. Mogą hamować rozwój bakterii w żywności lub kosmetykach, a przy ich przyszłym zastosowaniu należy wziąć pod uwagę wpływ na właściwości mechaniczne. Testowane folie mogą korzystnie oddziaływać na zapakowane produkty w całym systemie logistycznym, wydłużając ich termin przydatności do spożycia, a jednocześnie ich biodegradowalność sprawia, że są opakowaniami przyjaznymi środowisku