Polscy naukowcy opracowali nanokompozytowy pochłaniacz tlenu

Pochłaniacze tlenu to dość powszechnie stosowane przez branżę opakowaniową rozwiązania służące wydłużeniu czasu przechowywania produktów i zachowaniu ich jakości. Używane są głównie w branży spożywczej, gdzie tlen odpowiedzialny jest za psucie się żywności, oraz w innych zastosowaniach, gdzie może on wywoływać np. korozję czy psucie się leków.

Zespół pod kierownictwem prof. Zenona Foltynowicza z Wydziału Towaroznawstwa Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu opracował nowy typ pochłaniaczy tlenu, opisany w zgłoszeniu patentowym P.397499 (2011). Po pięciu latach badań nowy materiał, wykorzystujący nanotechnologię, przeszedł testy laboratoryjne, któe potwierdziły jego skuteczność. W trakcie badań nad nową formułą pochłaniacza opracowywano różne portotypy w forimie laminatów i saszetek. W rezulatacie wymyślono nową technologię opartą na nanożelazie, które - rozproszone w matrycy polimerowej - daje aktywny nanokompozyt pochłaniający tlen.

Wcześniej stosowane rozwiązania opierały się na wprowadzeniu do opakowania lub materiału opakowaniowego nietoksycznych substancji chemicznych zdolnych do wiązania i usuwania tlenu z atmosfery wewnątrz opakowania. Najczęściej było to rozdrobnione na drobny pył żelazo oraz takie związki żelaza jak sproszkowany tlenek żelazawy, węglan żelazawy i inne związki żelazawe. Jednak ich wadą było to, że dla wywołania reakcji z tlenem muszą być wspomagane katalizatorami, a także wymagają obecności wilgoci.

Pochłaniacze oparte na nanożelazie mają bardzo dobre właściwości aborpcji tlenu i mogą być umieszczone w opakowaniu tradycyjnie w formie saszetki, jak również można je skomponować z materiałem polimerowym, uzyskując w ten sposób kompozyt do wielorakiego zastosowania. Można z niego wykonać m.in. dowolnie ukształtowaną folię, stanowiącą element opakowania, warstwę powłokową na wewnętrznej ściance opakowania, wkładkę kartonową umieszczoną w opakowaniu czy warstwę wprowadzoną do uszczelki umieszczonej pod zamknięciem butelki, pojemnika, itp.

Cechą wyróżniającą technologii jest możliwość zastosowania jej również w opakowaniach niezawierających wody czy wilgoci, które są niezbędne do aktywacji dotychczas stosowanych pochłaniaczy tlenu. Ta efektywna kosztowo technologia może być wykorzystana w pakowaniu różnych produktów zarówno spożywczych jak i farmaceutycznych a także takich jak np. materiały archiwalne lub wyroby elektroniczne.

Jedną z głównych korzyści z zastosowania nowej technologii jest ochrona produktów z zewnątrz przed niekorzystnym działaniem tlenu, co znacznie wydłuża okres ich przydatności o spożycia. Inną zaletą jest również możliwość wyeliminowania niektórych substancji typu E dodawanych do żywności jako przeciwutleniacze lub antyoksydanty. Ponadto pochłaniacze tlenu usuwają tlen znajdujący się wewnątrz opakowania, jednak nie przenikają one do zapakowanej żywności, więc nie są wraz z nią konsumowane. Natomiast przeciwutleniacze wprowadzane są bezpośrednio do produktu spożywczego i mogą niekorzystnie wpływać na organizm.

Wynalazek poznańskich naukowców wpisuje się dobrze w trend rynkowy dotyczący pochłaniaczy tlenu. Agencja Pira Intemational Ltd szacuje globalny popyt na tym rynku na 12 mld jednostek w Japonii, 0,5 mld w USA i 0,3 mld w Europie Zachodniej, przy czym obserwuje się stały trend wzrostowy. Przewiduje się, że rynek ten osiągnie 14,4 mld jednostek w Japonii, 4,5 mld w USA i 5,7 mld w Europie Zachodniej. Temu wzrostowi towarzyszy naturalnie wzrost wartości rynku - o ile w 2005 roku wynosiła ona 588 mln dol., o tyle w 2010 roku - 924 mln dol., zaś w chwili obecnej - 1,15 mld dol.