< PreviousMieszanie i rozdrabnianie tworzyw Produkcja wyrobów polimerowych staje się coraz większym wyzwa- niem, ponieważ trend zmierza w kierunku produktów o mniejszej granulacji. Oprócz ograniczenia rozkładu wielkości cząstek, często wymagane jest odpylanie i przesie- wanie. Przemysł tworzyw sztucz- nych dysponuje szeroką gamą technologii i urządzeń do rozdrab- niania oraz mieszania materiałów polimerowych. IRozdrabnianie Rozdrabnianie to kluczowy etap przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, który polega na ich mechanicznym cięciu lub rozbijaniu na mniejsze kawałki lub płatki. Pro- ces ten, realizowany za pomocą specjalistycznych maszyn (rozdrabniaczy, kruszarek, młynów), zmniejsza objętość od- padów, ułatwia dalsze sortowanie, przechowywanie i ob- róbkę, a także pozwala na odzysk surowca do produkcji nowych materiałów. W tym celu zastosowanie mają roz- drabniacze do tworzyw sztucznych, potocznie zwane szre- derami, które wykorzystuje się do szerokiej gamy odpadów, począwszy od tworzyw sztucznych w postaci zlepów, folii, profili, po wszelakiego rodzaju odpady z papieru, tektury, drewna, metali, tekstyliów itp. Wyróżnić można: •rozdrabniacze jednowałowe – które posiadają zwartą, zoptymalizowaną konstrukcję i są przystosowane do rozdrabniania materiałów odpadowych takich jak folia, rury, drewno czy papier na różne frakcje, w zależności od wymagań klientów •rozdrabniacze dwuwałowe – które są maszynami o wysokiej uniwersalności; dzięki posiadaniu dużego momentu obrotowego mogą one spełnić różnora- kie wymagania stawiane w technologii recyklingu. To rozwiązanie techniczne jest przystosowane do roz- drabniania dużych i twardych materiałów, takich jak karoserie samochodów, opony, odpady aluminiowe i stalowe, odpady komunalne itp. •rozdrabniacze czterowałowe – które dzięki posiadaniu wielu wirników o zmiennej prędkości obrotowej bar- dzo dobrze nadają się do rozdrabniania m.in. beczek i pojemników gabarytowych z tworzywa sztucznego, Marta Lenartowicz-Klik Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników Szybkość przebiegu wielu procesów technologicznych oraz możliwość uzyskania wyrobu o okre- ślonych właściwościach użytkowych jest w niektórych przypadkach uzależniona od wielkości czą- stek przetwarzanego materiału. Z tego też powodu zmniejszenie wielkości cząstek surowca jest jednym z podstawowych procesów w wielu branżach przemysłuodpadów komunalnych, odpadów medycznych, odpa- dów niebezpiecznych. W rozdrabniaczach tych zasto- sowano przekładnie planetarne, a wirniki obracają się ze zmienną prędkością, mogąc w ten sposób spełnić różne wymagania klientów. Stosuje się także specjalne kruszarki do tworzyw (służą do zmniejszania wielkości tworzyw, przecinając je na drobne kawałki), młyny (rozdrabniają zarówno miękkie, jak i twarde tworzywa, uzyskując pożądaną wielkość frakcji, np. płatki) czy rozdrabniacze bijakowe (zderzenia dominują nad cię- ciem, co jest efektywne i nie uszkadza włókien, a sam sys- tem jest mniej wrażliwy na obecność zanieczyszczeń). Młyny do tworzyw sztucznych wspomagają proces recy- klingu w początkowym jego etapie. Zastosowanie tych urządzeń znacznie zmniejsza wielkość resztek materiałów i odpadów, co pozwala wymiernie zredukować koszty pro- dukcji. Młyny do tworzyw sztucznych wykorzystuje się przy rozdrabnianiu zarówno miękkich jak i twardych two- rzyw, takich jak PP, PET, PVC, ale też folii, gumy czy drewna. Młyny to wysokowydajne urządzenia z różnymi wirnikami i koszami zasypowymi, odpowiednimi do kruszenia różnych materiałów w przemyśle tworzyw sztucznych. Aby zaspo- koić na najwyższym poziomie zapotrzebowania specjalne, młyny posiadają konstrukcję stalową. Ostrze w kształcie litery V poprawia wydajność cięcia i zmniejsza ilość powsta- jącego kurzu podczas przetwarzania tworzyw sztucznych. Młyny mogą być stosowane do różnych wydajności i mogą być dodatkowo wyposażone w urządzenie wyciszające oraz system wyładowczy. Wirnik o utwardzonej powierzchni oraz wykonanie innych części urządzenia ze stali stopowej zapewniają wysoką odporność na zużycie. Mielenie Mielenie to proces przygotowania materiału polegający na rozdrobnieniu granulatu tworzywa sztucznego do posta- ci proszku. Odbywa się to za pomocą młynka – specjalnej maszyny do mielenia granulatu, która wykorzystuje szybko- obrotowe ostrza do rozdrabniania granulatu na mniejsze ka- wałki. Zastosowanie młynków do mielenia granulatu w pro- cesie rotomouldingu pozwala na kontrolę jakości surowca poprzez dokładne monitorowanie procesu mielenia. W ten sposób można wyeliminować wszelkie niedoskonałości, które mogłyby negatywnie wpłynąć na produkt końcowy. Proces mielenia jest ważny, ponieważ uzyskany proszek musi mieć określony rozkład wielkości cząstek oraz okre- ślony kształt. Dobre granulki mielące zapewniają, że pro- szek z tworzywa sztucznego ma odpowiednią wielkość i kształt, dzięki czemu wtapia się w zwartą i spójną ściankę podczas procesu formowania. Odpowiednie granulki mielą- ce są niezbędne do uzyskania produktów końcowych o do- brej jakości. Mieszanie na sucho Proces mieszania na sucho można wykorzystać do przy- gotowania proszku z tworzyw sztucznych, np. do procesu formowania rotacyjnego. Polega on na zmieszaniu żywicy z innymi składnikami, takimi jak pigmenty, wypełniacze, stabilizatory i inhibitory UV, w postaci suchej. Proces ten odbywa się za pomocą maszyny do mieszania na sucho, która zazwyczaj składa się z komory mieszania, podajnika ślimakowego i zsypu. Składniki są dodawane do komory mieszania, gdzie miesza je ślimak, a następnie odprowadza- ne przez zsyp. Mieszanie na sucho pozwala uzyskać spójną i jednorodną mieszankę, niezbędną do uzyskania jednolite- go koloru i innych właściwości gotowego produktu. Compounding Proces compoundingu tworzyw sztucznych polega na mie- szaniu żywicy syntetycznej z różnymi składnikami, takimi jak pigmenty, przeciwutleniacze, stabilizatory i inhibitory UV. Odbywa się to za pomocą maszyny do compoundingu, która zazwyczaj składa się z lejka mieszającego, wytłaczarki i granulatora. Żywica syntetyczna jest dodawana do lejka mieszającego i mieszana mechanicznie z innymi składnika- mi. Mieszanina jest następnie podawana do wytłaczarki, gdzie jest topiona i homogenizowana pod wysokim ciśnie- niem. Wytłoczona mieszanina jest następnie granulowana i schładzana, tworząc małe granulki tworzywa sztucznego. Zmieszany i granulowany materiał jest teraz gotowy do ko- Młyn Hyper Cut firmy Moretto 41Plast Echo Wrzesień-Październik 2025lejnego etapu przetwarzania, jakim jest mielenie. Poprzez compounding można tworzyć różne rodzaje mieszanek tworzyw sztucznych, z których każda charakteryzuje się specyficznymi właściwościami, takimi jak kolor i odporność na promieniowanie UV, w zależności od użytych składni- ków. Proces compoundingu tworzyw sztucznych jest rów- nież przydatny w przypadku wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu. Compounding homogenizuje plastik po recyklingu i przygotowuje go do ponownego użycia, zapewniając odpowiednią ilość przeciwutleniaczy i inhibitorów UV. IProces mieszania Procesy mieszania pełnią bardzo istotną rolę w wielu ga- łęziach przemysłu, a szczególnie w procesie przetwórstwa tworzyw, gdyż skuteczne wymieszanie substancji często decyduje o jakości produktu końcowego. Do przeprowa- dzania procesów mieszania służą specjalistyczne mieszal- niki, wśród których, w zależności od rodzaju łączonych substancji i specyfiki prowadzenia procesu, wyróżniamy emulsyfikatory (głównie w przemyśle kosmetycznym i far- maceutycznym), homogenizatory, reaktory i inne. W handlu dostępne są różne typy homogenizatorów do stosowania w produkcji laboratoryjnej i przemysłowej na dużą skalę. Jednak najczęściej wykorzystywane są mieszalniki wirniko- we/statorowe (koloidalne), homogenizatory wysokociśnie- niowe i homogenizatory ultradźwiękowe. Współcześnie produkowane mieszalniki to zaawansowane technologicz- nie urządzenia wyposażone w dokładną, zautomatyzowaną aparaturę pomiarową. Mieszanie służy do ujednolicenia substancji, dyspergo- wania, rozdrabniania, wyrównywania temperatur, stężeń i gęstości. Jest to proces stosowany w wielu gałęziach przemysłu, a jego skuteczność ma znaczący wpływ na ja- kość wytwarzanych produktów. Mieszanie wpływa także na intensyfikację procesów wymiany ciepła i masy, a także przyspiesza zachodzenie reakcji chemicznych. Jest to zatem bardzo ważny proces w przemyśle, a sercem wielu instalacji jest mieszalnik. Znajdują się w nim główne komponenty, to tu dodaje się substraty, tu zachodzi główny proces produk- cyjny. Jego rolą nie musi być tylko mieszanie – dodatkowo mogą przebiegać reakcje chemiczne lub ekstrakcja. W zależ- ności od ich umiejscowienia na hali przemysłowej (wchodzą w skład jakiejś instalacji lub stanowią odrębne jednostki), służą do przeprowadzenia procesu głównego lub przygoto- wania surowców. W obu przypadkach pełnią rolę głównej przestrzeni procesowej. Ważne, aby mieszalnik był dobrany do specyfikacji danej substancji. Znaczenie ma też to, czy mieszanka ma składać się wyłącznie z produktów sypkich, czy konieczne jest dodanie do nich surowców płynnych. Mieszalnik w głównej mierze składa się ze zbiornika (zwy- kle stalowy), mieszadła i aparatury kontrolno-pomiarowej. Proces mieszania jest kluczowym etapem wytwarzania bar- dzo wielu produktów, dlatego niezwykle ważną rolę pełnią mieszalniki przemysłowe, które mogą przyjmować bardzo różne konstrukcje w zależności od zastosowania, a ich wła- ściwe zaprogramowanie przyspiesza procesy mieszania czy homogenizowania cieczy, proszków, granulatów lub sub- stancji półpłynnych. Wykorzystuje się metody numeryczne, dzięki którym jesteśmy w stanie przeprowadzić symulację procesu dla różnych geometrii mieszadła, różnych wartości prędkości obrotowej i innych parametrów. Mieszalniki W celu uzyskania odpowiedniej jakości produktu należy za- pewnić właściwy i bezpieczny proces produkcyjny. Jednym z najważniejszych elementów tego procesu jest właściwie dobrany mieszalnik. Mieszalniki przemysłowe wyposaża się w mieszadła różnego typu. W zależności od prędkości obrotowej dzieli się je na szybkoobrotowe (np. turbinowe, śmigłowe) i wolnoobrotowe (np. płytowe, łapowe, ramowe, wstęgowe), a w zależności od rodzaju wywołanego prze- pływu na promieniowe (np. turbinowe, kotwicowe) i osio- we (np. śmigłowe, łopatkowe z zakrzywionymi łopatkami). Mieszalniki możemy sklasyfikować według różnych kryte- riów. Ze względu na przeznaczenie wyróżniamy mieszalniki dla przemysłu chemicznego, kosmetycznego, spożywczego i farmaceutycznego. Urządzenia te można również podzie- lić ze względu na budowę oraz rodzaj mieszadła, a także na ciśnieniowe i bezciśnieniowe. Mieszanie cieczy może odbywać się mechanicznie, pneumatycznie, hydraulicznie, a nawet poprzez zastosowanie ultradźwięków. Najczę- ściej jednak stosuje się metodę mechaniczną z użyciem mieszadeł. Wielkość mieszalnika jest jednym z głównych kryteriów branych pod uwagę przy konieczności zakupu. Jeżeli chodzi o kształt, to do mieszania ciał stałych, a takimi są przeważ- nie wszelkiego rodzaju polimery, przeznaczone są głównie maszyny bębnowe. Składają się one z komory mieszania (obrotowej lub stałej), mieszadła (promieniowego lub osio- wego) oraz podajnika – zazwyczaj śrubowego, nazywane- go również ślimakowym. Po schłodzeniu do odpowiedniej temperatury surowiec jest gotowy do dalszego przetwarza- nia. Wśród rodzajów mieszalników do tworzyw wyróżnia się komory obrotowe bądź stałe. W komorach stałych mie- szadło jest elementem wbudowanym, z kolei w komorze obrotowej nie jest ono wbudowane. Komora obrotowa sto- sowana jest do tworzyw mających tzw. sypką konsystencję. Za pomocą automatycznie sterowanego podajnika do ko- mory mieszania wprowadzany jest surowiec do produkcji. Wewnątrz komory – na skutek tarcia – wzrasta tempera- tura. Po przekroczeniu zadanej temperatury następuje au- tomatyczne opróżnianie zhomogenizowanej mieszanki do zbiornika z systemem chłodzenia. Po schłodzeniu surowca do odpowiedniej temperatury surowiec jest gotowy do dal- szego przetwarzania. Plast Echo42Tonacja rynkuRóżnice między mieszarkami zimnokanałowymi a gorąco- kanałowymi występują zarówno w budowie, jak i działaniu. Mieszalniki do tworzyw z systemem gorącokanałowym za- miast tulei wtryskowej posiadają ogrzewaną dyszę. Z kolei mieszalnik np. do przemiału tworzyw sztucznych w syste- mie zimnokanałowym odróżnia się od gorącokanałowego wlewkiem. W przemyśle stosowane są jeszcze innego ro- dzaju mieszarki. Dość ciekawe są urządzenia pneumatyczne lub mieszalniki z funkcją zgniatania. Homogenizatory Homogenizatory to rodzaj mieszalników, w których stosuje się siły mechaniczne do mieszania, emulgowania, dysper- gowania i rozpuszczania układów ciecz-ciecz i ciało stałe- -ciecz. W zależności od modelu homogenizatora do wytwo- rzenia sił wymaganych do rozpadu i rozbicia cząstek stałych oraz kropel cieczy wykorzystuje się ścinanie obrotowe, dy- sze lub ultradźwięki o dużej mocy. Homogenizatory są do- stępne jako urządzenia laboratoryjne, stołowe i przemysło- we, wykorzystywane do różnych zastosowań w badaniach i przemyśle. Homogenizowane substraty są wypychane od góry przez system mieszający oraz do dołu przez podciśnie- nie wytwarzane przez obracający się rotor. W efekcie po- wstają siły ścinające, które są sobie przeciwstawne. Z uwagi na różnorodność procesów homogenizacji wyróż- nia się następujące rodzaje homogenizatorów: •homogenizatory mechaniczne (rotor-stator) – miesza- nina powstaje wskutek rozdrobnienia substratów przy pomocy wirujących z dużą prędkością ostrzy •homogenizatory kulkowe (tzw. młyny) – substancje rozdrabniane są poprzez wykorzystanie specjalnych kulek •homogenizatory łopatkowe – mieszanina wytwarzana jest poprzez rozcieranie materiału przez ruch łopatek o ścianę urządzenia •homogenizatory ciśnieniowe – substancje są przeciska- ne przez wąskie szczeliny pod zwiększonym ciśnieniem •homogenizatory ultradźwiękowe (sonifikatory) – mie- szanina powstaje w wyniku działania zjawiska kawita- cji, które wywołuje fala ultradźwiękowa. IPodsumowanie Mieszanie substancji jest procesem wykorzystywanym w wielu branżach. Pozwala na przygotowywanie wielo- składnikowych produktów lub półproduktów, które następ- nie są używane w innych technologiach. Proces mieszania często ma znaczący wpływ na jakość produktu końcowego, dlatego tak ważny jest dobór odpowiedniego sprzętu, będą- cego w stanie sprostać stawianym przed nim wymaganiom. Analizując trendy i potrzeby rynku można zaobserwować, że firmy nieustannie wdrażają nowe rozwiązania techno- logiczne. Inwestując w innowacje, ciągle poszerzają swój asortyment produktów i czasem nawet wdrażają własne, opatentowane rozwiązania. Asortyment jest na bieżąco uzupełniany o nowe produkty tak, aby odpowiadał na bie- żące potrzeby klientów, przy uwzględnieniu aktualnej sy- tuacji rynkowej, a w szczególności wprowadzanych re- gulacji prawnych, mających na celu ochronę środowiska naturalnego. We współczesnym przemyśle wykorzystuje się różne tech- nologie mieszania proszków i granulatów. Producenci sta- wiają na metody, które są skuteczne, a jednocześnie pozwa- lają na oszczędzenie czasu i energii w trakcie produkcji. • Źródła https://www.hielscher.com/pl/homogenizers-working-principle-use-and-scale-up.htm https://www.pastillatorsystem.com/plastic-crushing-machine/ https://www.herbold.com/en/machines/ https://www.invoitplast.com/ how-a-plastic-crusher-machine-works-step-by-step-process/ https://www.ameyengineer.com/applications/recycling-industry-applications/ plastic-shredding-and-crushing https://beisu-extrusion.com/news/ what-is-a-waste-plastic-crushing-and-grinding-milling-machine/ https://www.boccardkates.pl/mieszalnik-homogenizujacy/ https://en.ongoaltech.com/productview/138.html https://pro-mill.pl/produkty/homogenizator/ https://www.indasol.pl/Aktualnosci/homogenizator-mieszalnik-homogenizacyjny- skalowanie.html https://www.clarkluxcity.com/pl/technologie/rola-technologii-mieszania-w-przemysle. html https://bies.org.pl/jak-dziala-homogenizator/ http://mtrecykling.pl/recykling-tws/mlyny-do-tworzyw-sztucznych.html http://www.gbcpolska.pl/index.php?menu_nr=4&page=ul/mlynki/mlynki.inc http://www.metso.com/inetMinerals/poland/mm_pl_home.nsf/FR?ReadForm&ATL=/ inetMinerals/poland/mm_pl_gen.nsf/WebWID/WTB-070308-22572-3780C http://www.hard.com.pl/kruszarki/mlyny.html https://www.plasticsnews.com www.marketwatch.com https://www.thecompoundcompany.com/markets/compounding/ https://www.azocleantech.com/suppliers.aspx?SupplierID=1141 https://koltexprs.com/rozdrabniacze/ Szreder marki SOYU dystrybuowany przez Koltex PRS 43Plast Echo Wrzesień-Październik 2025Aktywne opakowania z dodatkiem substancji bioaktywnych, takich jak bakteriocyny, to je- den z kluczowych kierunków rozwoju nowo- czesnych technologii pakowania żywności [1]. Integracja naturalnych związków przeciwdrob- noustrojowych z materiałami opakowaniowymi pozwala na ograniczenie zużycia sztucznych dodatków oraz przedłużenie trwałości bez pogorszenia jakości sensorycznej produktów. Bakteriocyny, dzięki swojej naturalnej aktyw- ności biologicznej i bezpieczeństwu stosowa- nia, zyskały uznanie jako składniki aktywnych systemów pakowania. Ich synergiczne działanie z polimerami biodegradowalnymi czyni je atrak- cyjnym rozwiązaniem z punktu widzenia zarów- no konsumenta, jak i środowiska [2]. ICzym są bakteriocyny? Bakteriocyny to krótkie peptydy produkowane przez bakterie, przede wszystkim przez bakterie kwasu mlekowego (LAB – Lactic Acid Bacteria), które wykazują zdolność hamowania wzrostu innych drobnoustrojów. W przeciwieństwie dr hab. Agnieszka Richert Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Bakteriocyny w opakowaniach z materiałów polimerowych Współczesny konsument coraz częściej poszukuje produktów żywnościowych, które są naturalne, świeże i bezpieczne. Jednocześnie rośnie świadomość na temat negatywnych skutków nadmier- nego stosowania syntetycznych konserwantów. W odpowiedzi na te oczekiwania przemysł spo- żywczy intensywnie rozwija technologie aktywnych opakowań, czyli takich, które nie tylko chronią produkt w sposób mechaniczny, ale również aktywnie przedłużają jego trwałość i poprawiają bez- pieczeństwo mikrobiologiczne fot.: Freepik Plast Echo44Tonacja rynkudo antybiotyków ich działanie jest bardziej selektywne, co pozwala ograniczać rozwój patogenów, bez całkowitego niszczenia naturalnej mikroflory żywności lub przewodu pokarmowego konsumenta [3]. Dzięki temu bakteriocyny stanowią bezpieczną i efektywną alternatywę dla synte- tycznych konserwantów, wpisując się w trend naturalnych metod ochrony produktów spożywczych. Najbardziej zna- nym przykładem bakteriocyn jest nizyna, wytwarzana przez Lactococcus lactis. Była to pierwsza bakteriocyna dopusz- czona do stosowania w przemyśle spożywczym przez WHO i FDA, co podkreśla jej bezpieczeństwo i skuteczność. Nizy- na działa przede wszystkim przeciwko bakteriom Gram-do- datnim, w tym groźnym patogenom takim jak Listeria mo- nocytogenes, czy Clostridium botulinum [4]. Jej mechanizm działania polega na tworzeniu porów w błonie komórkowej bakterii docelowych, co prowadzi do depolaryzacji błony, wypływu składników komórkowych i ostatecznej neutrali- zacji drobnoustroju. Drugim szeroko stosowanym związkiem jest pimarycyna (natamycyna), która wykazuje właściwości przeciwgrzy- bicze. Hamuje rozwój drożdży i pleśni, dzięki czemu od ponad 40 lat znajduje zastosowanie w konserwacji serów, pieczywa oraz innych produktów spożywczych wrażliwych na zepsucie mikrobiologiczne [5]. Mechanizm działania pi- marycyny polega na wiązaniu się z ergosterolem w błonie komórkowej grzybów, co prowadzi do zwiększenia prze- puszczalności błony i śmierci komórki. Oprócz nizyny i pimarycyny, wiele innych bakteriocyn, ta- kich jak sakrocyna, pediocyna, enterocyna, czy lacticyna, wykazuje znaczący potencjał w zwalczaniu mikroflory psu- jącej oraz patogenów w różnych grupach żywności, w tym w mięsie, produktach mlecznych i gotowych wyrobach spo- żywczych [6]. Ich działanie często polega na zaburzeniu in- tegralności błony komórkowej drobnoustrojów, tworzeniu porów oraz depolaryzacji błony, co prowadzi do lizy komór- ki i śmierci mikroorganizmu [7]. Co istotne, bakteriocyny charakteryzują się dużą specyficz- nością działania – mogą być ukierunkowane na określone grupy bakterii lub grzybów, co daje możliwość selektywne- go zwalczania patogenów przy jednoczesnym zachowaniu korzystnej mikroflory. Dzięki temu znajdują zastosowanie nie tylko w bezpośredniej ochronie żywności, lecz także jako składniki aktywnych opakowań, konserwanty w syste- mach enkapsulacji, czy dodatki wspomagające fermentację. W ostatnich latach rośnie również zainteresowanie nowymi bakteriocynami o szerokim spektrum działania, które mogą uzupełniać lub zastępować tradycyjne metody konserwacji, zwłaszcza w produktach naturalnych, organicznych i tych o krótkim okresie przydatności do spożycia. Badania nad ich stabilnością, mechanizmami działania oraz synergistycz- nym łączeniem z innymi naturalnymi substancjami przeciw- drobnoustrojowymi wskazują, że bakteriocyny mają duży potencjał w innowacyjnych technologiach żywności i opa- kowań aktywnych. IDlaczego warto wprowadzać bakteriocyny do opakowań? Nowoczesne folie i materiały polimerowe mogą pełnić rolę nośników bioaktywnych substancji, co stanowi jeden z naj- bardziej dynamicznie rozwijających się kierunków w tech- nologii opakowań żywności. Dzięki takim rozwiązaniom opakowanie przestaje być jedynie bierną barierą fizyczną oddzielającą produkt od środowiska zewnętrznego – staje się aktywnym elementem systemu konserwującego, który może realnie wydłużać trwałość żywności i poprawiać jej bezpieczeństwo mikrobiologiczne. Wprowadzenie bakteriocyn do struktur opakowaniowych przynosi szereg korzyści, m.in.: •wydłużenie trwałości produktów spożywczych – ak- tywne folie lub powłoki z dodatkiem bakteriocyn ha- mują rozwój bakterii i grzybów na powierzchni żyw- ności, co ogranicza procesy psucia, utratę świeżości i zmianę cech sensorycznych •zmniejszenie ryzyka zatruć pokarmowych – działanie bakteriocyn skierowane jest przeciwko patogenom ta- kim jak Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli czy Salmonella spp., co pozwala skutecz- nie ograniczyć ich liczebność w produktach o wysokim ryzyku mikrobiologicznym •redukcję konieczności stosowania chemicznych kon- serwantów – zastosowanie naturalnych substancji o działaniu przeciwdrobnoustrojowym pozwala ogra- niczyć dodatki syntetyczne, co wpisuje się w obecne trendy czystej etykiety (clean label) oraz oczekiwania konsumentów wobec produktów naturalnych •zwiększenie atrakcyjności produktu dla konsumenta – zastosowanie bioaktywnych opakowań z bakterio- cynami może stanowić element przewagi konkuren- cyjnej, szczególnie w segmencie produktów ekologicz- nych i premium [2,6,8]. Bakteriocyny są przy tym uznawane za bezpieczne dla zdrowia konsumenta. W przewodzie pokarmowym ulega- ją one rozkładowi do aminokwasów podobnie jak zwykłe białka, dzięki czemu nie kumulują się w organizmie i nie wy- kazują działania mutagennego ani toksycznego [9]. W prze- ciwieństwie do antybiotyków, nie sprzyjają w takim stopniu selekcji szczepów opornych, co czyni je przyjaznymi dla naturalnej mikroflory jelitowej i ogranicza ryzyko zaburzeń mikrobiomu [10]. Z punktu widzenia technologii materiałowej, inkorporacja bakteriocyn do opakowań może odbywać się na różne spo- 45Plast Echo Wrzesień-Październik 2025soby – poprzez ich dodatek do matrycy polimerowej, nanie- sienie na powierzchnię folii w postaci powłoki lub wbudo- wanie w wielowarstwową strukturę materiału. Każda z tych metod wpływa na sposób i tempo uwalniania substancji aktywnej do żywności, co umożliwia kontrolowane i dłu- gotrwałe działanie przeciwdrobnoustrojowe. Co istotne, badania wskazują, że synergiczne połączenie bakteriocyn z innymi naturalnymi związkami, takimi jak olejki eteryczne, chitozan czy nanocząstki srebra, może dodatkowo zwięk- szać skuteczność działania aktywnych opakowań, jedno- cześnie minimalizując ryzyko utraty aktywności peptydów podczas przechowywania. W efekcie, wykorzystanie bakteriocyn w opakowaniach żywności stanowi innowacyjne, ekologiczne i bezpieczne rozwiązanie, które łączy zalety biotechnologii i inżynierii materiałowej. Takie podejście wpisuje się w globalny trend rozwoju zrównoważonych technologii pakowania, których celem jest nie tylko ochrona produktu, lecz także real- ne ograniczenie strat żywności i poprawa jej bezpieczeń- stwa mikrobiologicznego. IJak wprowadza się bakteriocyny do polimerów? Istnieje kilka metod aplikacji bakteriocyn do materiałów opakowaniowych, a do głównych z nich należą: •one layer system – bakteriocyna zostaje wbudowana w strukturę polimeru i stopniowo uwalnia się dzięki dyfuzji •two layer system – tworzy się dodatkową warstwę za- wierającą bakteriocynę •headspace system – aktywne związki ulatniają się z folii do przestrzeni wewnątrz opakowania •headspace system with control layer – dodatkowa war- stwa kontroluje tempo uwalniania substancji •wkładki i saszetki – opakowanie może zawierać osob- ne elementy (np. nasączone saszetki), które uwalniają bakteriocynę [6,11]. Takie rozwiązania pozwalają na kontrolowane uwalnianie bioaktywnych substancji w czasie, co jest kluczowe dla za- chowania równowagi między skutecznością konserwującą a stabilnością produktu. Badania wykazały, że dobór odpowiedniego systemu uwal- niania ma kluczowe znaczenie dla aktywności przeciwdrob- noustrojowej oraz zachowania właściwości mechanicznych folii [12]. IWyniki badań z użyciem biopolimerów Badania nad kompozytami polikaprolaktonu (PCL) i hydro- żeli alginianowych z dodatkiem nizyny i pimarycyny dostar- czyły wielu obiecujących rezultatów. Do najważniejszych obserwacji należą: •folie z dodatkiem bakteriocyn wykazywały aktywność przeciwko bakteriom takim jak E. coli, Staphylococcus aureus, czy Pseudomonas aeruginosa. W wielu przypad- kach wokół próbek pojawiały się strefy zahamowania wzrostu [7,13] •hamowanie biofilmu – folia PCL z dodatkiem nizyny ograniczała tworzenie biofilmu bakteryjnego nawet 6-krotnie silniej niż folia z pimarycyną. To niezwykle ważne, ponieważ biofilm stanowi jedną z głównych barier w zwalczaniu zakażeń i skażeń żywności [7,14] •brak mutagenności – badania testem Amesa wykazały, że takie opakowania nie wywołują mutacji w DNA mi- kroorganizmów testowych •biodegradowalność – zarówno PCL, jak i alginian za- chowały zdolność do rozkładu w glebie, co podkreśla ich przyjazny dla środowiska charakter [7] •dodatkowo wykazano, że kombinacja kilku bakterio- cyn może wykazywać efekt synergiczny, zwiększając zakres działania oraz efektywność w opakowaniach złożonych [7,15]. IOgraniczenia i wyzwania Choć perspektywy wykorzystania bakteriocyn w przemy- śle spożywczym są bardzo obiecujące, naukowcy wskazują na szereg istotnych wyzwań związanych z ich praktycz- nym zastosowaniem. Po pierwsze, bakteriocyny mogą tracić aktywność biolo- giczną w obecności lipidów lub białek żywności, które mogą wiązać cząsteczki peptydów lub utrudniać ich kontakt z ko- mórkami docelowymi mikroorganizmów. W konsekwencji skuteczność działania bakteriocyn może być ograniczona w produktach o złożonej macierzy, takich jak mięso, pro- dukty mleczne, czy emulsje tłuszczowe [8,16]. Ponadto, niektóre bakteriocyny charakteryzują się niską rozpuszczalnością i ograniczoną stabilnością, zwłaszcza w warunkach zmienionego pH, podwyższonej temperatu- ry, czy obecności enzymów proteolitycznych. Wymaga to opracowania odpowiednich systemów nośnikowych lub technologii enkapsulacji, które umożliwiłyby ochronę ak- tywnych cząsteczek i ich kontrolowane uwalnianie w śro- dowisku żywności. Efektywność działania bakteriocyn jest również silnie za- leżna od rodzaju mikroorganizmu, jego struktury komór- kowej, zdolności do wytwarzania substancji ochronnych (np. polisacharydów) oraz odczynu środowiska. Z tego po- wodu opracowanie uniwersalnych preparatów o szerokim spektrum aktywności przeciwbakteryjnej pozostaje du- żym wyzwaniem. Plast Echo46Tonacja rynkuDodatkową barierą są aspekty technologiczne i regulacyj- ne. Wdrożenie produkcji bakteriocyn w skali przemysło- wej wymaga nie tylko opracowania wydajnych metod bio- syntezy i oczyszczania, ale także dostosowania procesów do obowiązujących norm bezpieczeństwa żywności oraz przepisów prawnych dotyczących dodatków i substan- cji konserwujących. Kolejnym wyzwaniem pozostaje standaryzacja produkcji bakteriocyn oraz ich aplikacji w warunkach przemysło- wych. Utrzymanie powtarzalnej jakości, czystości i aktyw- ności biologicznej w dużych partiach produkcyjnych jest kluczowe dla ich akceptacji przez przemysł spożywczy. Wymaga to dalszych badań nad optymalizacją procesów fermentacyjnych, metod utrwalania i sposobów integracji bakteriocyn z materiałami opakowaniowymi lub matrycami żywności. Istotne jest również zapewnienie długotrwałej stabilności biologicznej w czasie przechowywania i trans- portu, co stanowi obecnie jeden z głównych kierunków ba- dań aplikacyjnych w tej dziedzinie [17]. IPodsumowanie Bakteriocyny w opakowaniach polimerowych to innowacyj- ne narzędzie walki z psuciem żywności i rozwojem patoge- nów. Łączą one zalety naturalnych bioaktywnych peptydów z funkcjonalnością biodegradowalnych polimerów. Dzięki takim rozwiązaniom możliwe jest tworzenie opakowań no- wej generacji – bezpiecznych, przyjaznych środowisku i od- powiadających na potrzeby współczesnych konsumentów. Wdrożenie ich na szeroką skalę wymaga dalszych badań nad stabilnością i efektywnością w warunkach przemysło- wych, ale kierunek rozwoju jest jasny: naturalne konser- wanty w inteligentnych opakowaniach to przyszłość branży spożywczej i opakowaniowej [18]. • Bibliografia [1] Al-Omari A., et al. (2022). Antimicrobial properties and applications of bacteriocins. [2] Irkin R., et al. (2015). Bacteriocins and their role in active food packaging. [3] Benítez-Chao D.F., et al. (2021). Safety and biological properties of bacteriocins. [4] Field D., et al. (2023). Nisin and its role in food preservation. [5] Aparicio J.F., et al. (2016). Natamycin: mode of action and applications. [6] García P., et al. (2010). Applications of bacteriocins in food preservation. [7] Brzęcka P. (2025). Bakteriocyny – charakterystyka i zastosowanie, możliwości i ograni- czenia. Praca licencjacka, UMK Toruń. [8] Kaur S., Kaur S. (2015). Bacteriocins as potential anticancer agents. [9] Nishie M., Nagao J., & Sonomoto K. (2012). Antibacterial peptides: an overview of their diverse characteristics. [10] Genersch E. (2010). American foulbrood in honeybees and its causative agent, Paeni- bacillus larvae. [11] Iacob S., Iacob D.G., & Luminos L.M. (2019). Intestinal Microbiota as a Host Defen- se Mechanism. [12] Donaldson G.P., Lee S.M., & Mazmanian S.K. (2016). Gut biogeography of the bacterial microbiota. [13] Shleeva M.O., Kondratieva D.A., & Kaprelyants A.S. (2023). Bacillus licheniformis: A Producer of Antimicrobial Substances. [14] Alonso-Salces R.M., et al. (2017). Natural strategies for the control of Paenibacil- lus larvae. [15] Genilloud O. (2017). Actinomycetes: still a source of novel antibiotics. [16] Cotter P.D., Ross R.P., & Hill C. (2013). Bacteriocins – a viable alternative to antibiotics? [17] Cleveland J., et al. (2001). Bacteriocins: safe, natural antimicrobials for food preservation. [18] Gálvez A., et al. (2007). Bacteriocin-based strategies for food biopreservation. 47Plast Echo Wrzesień-Październik 2025Polacy wierzą w recykling, wynika z badania [1] – możli- wość ponownego przetwarzania była najczęściej wskazy- wanym powodem wyboru opakowań z tworzyw sztucznych podczas zakupów spożywczych. Fala krytyki podważająca skuteczność recyklingu znacząco osłabiła jednak moty- wację do segregowania odpadów, zagrażając celom go- spodarki o obiegu zamkniętym. Oprócz tego, w opinii eks- pertów, brakuje również podstawowej wiedzy na temat tworzyw sztucznych. IZniechęcać do recyklingu się nie opłaca Z wyników badania przeprowadzonego przez SW Research wynika, że na przestrzeni ostatnich kilkunastu miesięcy pra- wie 43% respondentów spotkało się – czy to w mediach, na kanałach influencerów czy w komentarzach w social me- diach – z informacjami podważającymi skuteczność recy- klingu odpadów tworzyw sztucznych. Informacje te nie po- zostały bez wpływu na motywację do segregacji odpadów. Spośród badanych, którzy zetknęli się z takimi materiałami, 38% deklaruje, że wpłynęły one na ich zapał do segregacji (14% – bardzo, 24% – trochę). Chociaż recykling tworzyw sztucznych to tylko jeden z ele- mentów zrównoważonej gospodarki obiegu zamkniętego, to stanowi on jej fundament. Możemy ograniczać kon- sumpcję, ponownie wykorzystywać niektóre wyroby, ale na końcu okresu użytkowania i tak powinny one trafić do recyklingu. Istnieją różne metody recyklingu, które są stale rozwijane i unowocześniane. W procesach mechanicznych ten sam materiał może być przywrócony do obiegu kilka czy nawet kilkanaście razy. Innowacyjne technologie che- miczne pozwalają natomiast poddawać recyklingowi niemal każdy rodzaj odpadu bez spadku jakości materiału, a więc proces ten może być powtarzany dowolną ilość razy. Określone poziomy recyklingu są wymagane przez przepisy unijne pod groźbą kar finansowych. Jak informował PAP [2] w odwołaniu do danych MKiŚ, od 2020 r. ukarano 1664 polskie gminy za brak osiągnięcia wymaganych poziomów recyklingu. Łączna kwota sankcji wyniosła blisko 82 mln złotych. Część kar została zawieszona lub umorzona, nie- mniej dotychczas zapłaciło je 612 gmin. Obecny poziom recyklingu odpadów tworzyw sztucznych w Europie wynosi 26,9% [3], w Polsce nieco mniej, bo 21,2%. – Europa, w tym Polska, od lat intensywnie zabiegają o to, aby zwiększać poziomy selektywnej zbiórki odpadów i re- cyklingu. Inwestują w nowe technologie, systemy zarządza- nia gospodarką odpadową, wprowadzają nowe przepisy, Polacy wierni recyklingowi, ale fala krytyki zniechęca Plast Echo48Brzmienie otoczeniarealizują kampanie edukacyjne. Wciąż mamy dużo do zro- bienia. Recykling, choć nie jest rozwiązaniem idealnym ani samowystarczalnym, jest niezwykle ważny w całej strategii odzyskiwania zasobów. Przyczynianie się do podważania jego sensowności, zwłaszcza w czasach zalewu informacji, kryzysu dezinformacyjnego, dominacji skrótowych, chwy- tliwych komunikatów przy jednoczesnej trudności z wery- fikowaniem faktów, uważam za szkodliwe i nieodpowie- dzialne. Z badania jasno wynika, że przełożenie negatywnej narracji na temat recyklingu na motywację konsumentów jest znaczące – mówi dr inż. Anna Kozera-Szałkowska, dy- rektor zarządzająca Plastics Europe Polska. IRecykling ważniejszy niż bezpieczeństwo żywności? To, że idea i cel recyklingu tworzyw sztucznych mimo wszystko mocno zakorzeniły się wśród Polaków, pokazują odpowiedzi na pytanie o argumenty w największym stop- niu skłaniające do zakupu produktów spożywczych w opa- kowaniach z tworzyw sztucznych. Respondenci najczęściej wskazywali możliwość poddania ich recyklingowi (39,4%), pozostawiając na dalszych miejscach argumenty dotyczące bezpieczeństwa żywności (32,6%) i ograniczania marnowa- nia żywności (26,8%). Trzeci najpopularniejszy argument także był związany z recyklingiem – pochodzenie opako- wań z recyklingu (28,7%). Na ostatnim miejscu znalazła się całościowa niższa emisja gazów cieplarnianych niż w przy- padku opakowań z innych materiałów (11,9%). Jak zaznacza ekspertka, do interpretacji wyników należy podchodzić z ostrożnością. Dla osoby nie zajmującej się za- wodowo branżą tworzyw sztucznych może wcale nie być oczywiste, w jak ogromnym stopniu opakowania z tworzyw wpływają na zwiększanie bezpieczeństwa żywności i ogra- niczanie marnowania jedzenia. Nie można więc stwierdzić, że recykling jest dla respondentów ważniejszy niż któryś z tych dwóch czynników – raczej, że mogło tutaj zabraknąć świadomości. Niemniej dwa związane z recyklingiem argu- menty na podium zdają się świadczyć o tym, że Polacy są przekonani co do sensowności recyklingu. – I to przekonanie powinniśmy wzmacniać, a nie podważać, ryzykując spadek i tak wciąż pozostawiających wiele do ży- czenia poziomów selektywnej zbiórki i recyklingu – dodaje. ITworzywa, których nie zauważamy Warto zaznaczyć, że choć w badaniu nie koncentrowano się na poziomie wiedzy na temat materiałów polimerowych, to wyniki pośrednio dotyczące tej kwestii wzbudziły czujność ekspertów. Ponad 6 na 10 uczestników badania zapytanych o okoliczności korzystania przez nich z tworzyw sztucznych wskazało picie wody w butelkach (61,4%), kupowanie pro- duktów spożywczych w opakowaniach z tworzyw sztucz- nych (57,4%), korzystanie ze sprzętów AGD zawierających elementy tworzyw sztucznych (55,8%), noszenie ubrań za- wierających np. poliester (35,3%) i posiadanie mebli bądź części wystroju wnętrza (np. krzesła, lampy, doniczki) wy- konanych z tworzyw sztucznych (30,2%). – Jeśli faktycznie tylko 56% badanych korzystałoby ze sprzętów AGD zawierających elementy tworzyw sztucz- nych, oznaczałoby to, że 40%, po odjęciu 4% odpowiedzi niezdecydowanych, nie tyle nie korzysta ze sprzętów AGD zawierających tworzywa, co nie korzysta z AGD wca- le. Elementy z tworzyw sztucznych są bowiem niezbęd- ne i wszechobecnie stosowane we wszystkich rodzajach współczesnych sprzętów AGD. Równie mało realistyczne wydają się deklaracje dotyczące ubrań, opakowań czy wy- stroju wnętrza. Prawdopodobne więc, że to brak wiedzy, w ilu i w jakich przedmiotach codziennego użytku stosowa- ne są tworzywa – tłumaczy Anna Kozera-Szałkowska. Tworzywa sztuczne są niezbędnym materiałem w niemal każdej dziedzinie życia i gospodarki – zapewniają energo- oszczędne materiały budowlane, wytrzymałe i lekkie części w nowoczesnych różnego typu pojazdach elektrycznych (od hulajnogi po ciężarówki), specjalistyczne sprzęty i apa- ratury medyczne, elementy potrzebne do powstania paneli słonecznych i turbin wiatrowych czy szczelne i bezpieczne opakowania zapewniające bezpieczeństwo i dłuższą przy- datność do spożycia artykułów spożywczych. Tworzywa z recyklingu to cenny materiał, dzięki któremu sektory te mogą obniżać swój wpływ na środowisko. [1] Badanie SW Research dla Plastics Europe Polska, wrzesień 2025 r. N=1001 [2] https://samorzad.pap.pl/kategoria/srodowisko/ mkis-kary-za-nieosiagniecie-poziomow-recyklingu-zaplacilo-612-gmin [3] Tworzywa sztuczne w obiegu zamkniętym – analiza sytuacji w Europie, Plastics Europe, 2024 49Plast Echo Wrzesień-Październik 2025Next >