Problem niewystarczającego zagospodarowania odpadów roślinnych z przetwórstwa spożywczego, marnowanie żywności oraz nadal dynamicznie rosnąca ilość zużytych opakowań i naczyń jednorazowych z tworzyw sztucznych skutkują problemami ekologicznymi, ekonomicznymi i etycznymi, które dotyczą większości krajów rozwiniętych.
Zrównoważony rozwój i myśl, aby potrzeby obecnego pokolenia były w pełni zaspokojone, ale nie kosztem przyszłych pokoleń, to zasada, jaką kieruje się zespół, który za cel postawił sobie wdrożenie produktu wykorzystującego poprodukcyjne wytłoki roślinne.
Nowatorskie rozwiązanie powstało w zespole składającym się z mgr inż. Joanny Grzelczyk, dr inż. Ilony Gałązki-Czarneckiej i dr inż. Joanny Oracz z Instytutu Technologii i Analizy Żywności na Wydziale Biotechnologii i Nauk o Żywności PŁ. Pomysł został zgłoszony do ochrony patentowej i bierze udział w konkursie „Mam pomysł na startup” organizowanym przez Urząd Miasta Łodzi.
Dlaczego odpadowe surowce roślinne?
Przemysł spożywczy jest branżą wciąż rozwijającą się, której specyfika odzwierciedla się w preferencjach konsumenta. Na świecie rocznie generowanych jest ponad 88 mln ton odpadów żywnościowych, w Polsce jest to aż 9 mln ton. Co istotne ok. 39 proc. tych odpadów generują zakłady rolno-spożywcze. Trwają intensywne poszukiwania pomysłów na ich zagospodarowanie.
Odpady powstające w przemyśle olejarskim czy owocowo-warzywnym mogą być spożytkowane na biomasę lub paszę dla zwierząt. Jednakże, takie rozwiązania wciąż nie dają oczekiwanego efektu ani w skali regionalnej, ani światowej. Nadal wiele firm rolno-spożywczych zmaga się z problem dużej ilości niezagospodarowanych roślinnych surowców odpadowych, takich jak wytłoki, pestki, skórki.
Większość z odpadów (produktów ubocznych) nadal może stanowić interesujący półprodukt o ciekawym składzie odżywczym.
Jednym z rozwiązań zagospodarowania roślinnych produktów ubocznych jest odzyskiwanie obecnych w nich związków bioaktywnych i ich zastosowanie w produkcji nutraceutyków, żywności funkcjonalnej lub wzbogaconej. Jednakże większość odpadów z przemysłu rolno-spożywczego nie może być w ten sposób przetwarzana. Ponadto, po wydobyciu związków bioaktywnych nadal pozostają duże ilości odpadów.
Obciążenie środowiska wynikające z nadprodukcji i marnotrawstwa żywności wciąż rośnie, dlatego tak istotne jest zagospodarowanie ogromnej ilości powstających odpadów. Opracowując nowe metody ich przetwarzania trzeba mieć na celu nie tylko ochronę środowiska naturalnego, ale także zachowanie zasobów naturalnych dla przyszłych pokoleń.
Autorki rozwiązania (od lewej): mgr inż. Joanna Grzelczyk, dr inż. Joanna Oracz oraz dr inż. Ilona Gałązka-Czarnecka
foto: Joanna Grzelczyk
Różne oblicza jednorazowych opakowań i naczyń
Głównymi materiałami do wytworzenia opakowań i naczyń jednorazowych są tworzywa sztuczne. W ich produkcji dominują: polipropylen, polietylen, politetraftanlan etylenu. Zaletą użytkową takich opakowań jest ich trwałość i stabilność, jednakże ich wadą jest bardzo długi czas rozkładu. Widać to na nielegalnych wysypiskach, w lasach, wodach. Szczególnie niekorzystny wpływ na środowisko naturalne i człowieka mają odpady zalegające w morzach i oceanach.
Warto podkreślić, że spośród wszystkich dotychczas wyprodukowanych opakowań syntetycznych około 10 proc. poddano recyklingowi, około 76 proc. trafiło na składowiska, a kilkanaście procent poddano odzyskowi energetycznemu.
Wzrost ekologicznej świadomości społeczeństwa doprowadził do intensywnego rozwoju sektora biodegradowalnych tworzyw sztucznych. Obecnie z różnego typu polimerów biodegradowalnych produkowane są opakowania wielokrotnego użytku i naczynia jednorazowe. Tworzywa biodegradowalne mogą być wytwarzane z surowców odnawialnych lub nieodnawialnych (kopalnianych, m.in. z surowców petrochemicznych).
Niestety producenci nadal decydują się na wybór surowców nieodnawialnych. Większość tworzyw biodegradowalnych zawiera polimery naturalne i syntetyczne (np. skrobia, polihydroksyalkanian, polietylen ze skrobią). W celu uzyskania polimerów biodegradowalnych niejednokrotnie wykorzystuje się związki chemiczne, które nie są przyjazne dla środowiska naturalnego. Taka produkcja przynosi również wysoką emisją dwutlenku węgla do atmosfery. Rynek światowy to tylko 1 proc. tworzyw biodegradowalnych.
Zastosowanie odpadów roślinnych z branży spożywczej do produkcji opakowań i naczyń jednorazowych jest niezwykle interesującym kierunkiem wykorzystania odpadów poprodukcyjnych. Jednocześnie takie opakowania mają dodatkowy atut, którym jest szybka biodegradacja.
Czym nasz pomysł różni się od innych?
Na rynku dostępne są opakowania i naczynia jednorazowe z produktów roślinnych np. ze zbóż. Jednakże, do ich produkcji wykorzystuje się surowcowe o cechach konsumpcyjnych, które nie są trudnym w zagospodarowaniu odpadem. Stanowią pełnowartościową żywność. Na świecie, mimo nadprodukcji żywności nadal wiele krajów zmaga się z niedożywieniem.
Kierując się zasadami zrównoważonego rozwoju, zespół z PŁ opracował technologię otrzymywania opakowań z odpadów roślinnych, a nie z surowców pierwotnie przeznaczonych przede wszystkim do konsumpcji, aby nie zabierać przyszłym pokoleniom surowca produkcyjnego, żywieniowego.
Opracowana technologia zakłada wykorzystanie w produkcji opakowań i naczyń jednorazowych nawet 65-90 proc. różnych roślinnych odpadów produkcyjnych. Zastosowane metody wytwarzania i opracowane receptury zakładają stosowanie tylko surowców naturalnych, bez użycia związków chemicznych. Wprowadzenie tych rozwiązań pozwoliło na zaprojektowanie innowacyjnego opakowania jadalnego z surowca roślinnego, odpadowego. Metoda została zgłoszona do ochrony patentowej.
