Papier jest szeroko dostępnym materiałem do produkcji opakowań – łatwo dostępny, o stosunkowo dobrej wytrzymałości mechanicznej, łatwy do zadrukowania, biodegradowalny oraz podlega recyklingowi. Niestety materiały papierowe ze względu na swoje właściwości nie mogą być stosowane do wszystkich produktów. Z uwagi na ich dużą higroskopijność, przepuszczalność dla tłuszczów i gazów wykorzystuje się je przede wszystkim do produktów suchych lub o krótkim okresie przydatności do spożycia. Jednak wady opakowań papierowych można eliminować m.in. poprzez zastosowanie różnego rodzaju powłok, pozwalających na uzyskanie określonej barierowości wobec przenikalności gazów, wilgoci czy tłuszczu.

Uszlachetnianie papieru

Uszlachetnienie papieru polega na naniesieniu na jego powierzchnię innego rodzaju materiału przy zastosowaniu różnych metod, np. powlekania, impregnowania, laminowania czy napylania. Papier jest często łączony z innymi materiałami, tj. tworzywami sztucznymi i/lub aluminium, których obecność pozwala na zwiększenie barierowości opakowań papierowych oraz zwiększa ich wytrzymałość. Papier powleczony określonym rodzajem tworzywa sztucznego, np. polietylenem, polipropylenem, powłokami PET czy jeszcze innymi kopolimerami, przejmuje jego właściwości (odporność na przenikanie wody, gazów i tłuszczu), co zdecydowanie wpływa na lepsze wykorzystanie opakowań papierowych w przemyśle spożywczym. Obecnie do uszlachetniania opakowań papierowych w dalszym ciągu szeroko stosowane są materiały na bazie surowców ropopochodnych. Jednak ich zastosowanie do papieru uniemożliwia ich biodegradację oraz utrudnia ich recykling, co jest niekorzystne ze względów ekologicznych. W związku z tym rozpoczęto badania nad możliwością wykorzystania biopolimerów przy produkcji opakowań papierowych, które pozwoliłyby osiągnąć podobny cel technologiczny, co dodatki ropopochodne.

Biopolimery można podzielić na trzy grupy (rys. 1) :

• polimery pochodzące bezpośrednio z biomasy,
• polimery otrzymywane w wyniku syntezy,
• materiały polimerowe wytwarzane przez mikroorganizmy.

RYS. 1 Podział biopolimerów stosowanych do opakowań papierowych

Polimery pochodzące bezpośrednio z biomasy

Do polimerów pochodzących bezpośrednio z biomasy należą polisacharydy, białka i lipidy. W papierowych materiałach opakowaniowych istnieje możliwość zastosowania wielu biopolimerów, w zależności od funkcji i przeznaczenia opakowania. Dodatkowo do powłoki można dodać składniki aktywne, które poprawiają bezpieczeństwo i wydłużają trwałość produktów spożywczych. Do powłok dodawane mogą być zarówno naturalne substancje o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, tj. ekstrakty przypraw, olejki eteryczne, enzymy, kwasy organiczne, jak również konserwanty i dodatki do żywności, srebro oraz bakteriocyny.

Cały artykuł został opublikowany w nr 2/2017 kwartalnika "Kierunek spożywczy''.