Il motivo principale per il quale si cerca un'alternativa alle plastiche derivate dal petrolio, riguarda l'effetto nocivo di queste ultime sull'ambiente e sulla salute dell'uomo. Tra tutte le alternative, la più valida e studiata è il poliidrossialcanoato (PHA), poliestere microbico di origine batterica, grazie alla sua efficiente dispersione nell'ambiente, alla presenza nei terreni di diversi microorganismi in grado di secernere le PHA depolimerasi e alla facilità della metabolizzazione dei prodotti trasformati in anidride carbonica e acqua. I PHA sono sintetizzati da molti microorganismi, poiché accumulati in granuli che vengono utilizzati dalle cellule come fonte di riserva. Si deve considerare tuttavia che l'ecosostenibilità dei PHA non risiede solo nelle caratteristiche del prodotto finale, ma soprattutto dal processo di moltiplicazione dei batteri produttori che necessitano di terreni di coltura appositi. La specie batterica più studiata dai diversi gruppi di ricerca, per il rapporto costi di produzione/resa, è il Cupriavidus negatori. La principale metodologia di produzione di PHA prevede la coltivazione del microorganismo in vitro, che permette il controllo della produzione del polimero mediante aggiunta di cofattori e precursori di tali poliesteri. inoltre la separazione del PHA è più semplice delle altre metodologie di produzione di tale biopolimero, sebbene il costo di recupero dei cofattori sia alto e complicato. In termini di utilità, i PHA si contraddistinguono per biodegradabilità, biocompatibilità e una bassa permeabilità nei confronti del vapore acqueo: qualità che attraggono molti settori come quello del food packaging. Ai fini della loro applicabilità negli imballaggi alimentari, i PHA devono contenere l'alimento, proteggerlo da fattori esterni (polvere, microbi, raggi UV), assicurare la qualità, freschezza e stabilità. E' essenziale perciò verificare le proprietà di barriera e meccaniche dei materiali polimerici di confezionamento in condizioni di conservazioni sperimentali. Lo sviluppo di composti e miscele con altri materiali compatibili, rappresenta una delle tattiche finalizzate all'implementazione di packaging alimentare molto prestanti. Dal punto di vista pratico, i costi del PHA rendono il suo utilizzo molto ambizioso e frammentato, sebbene le sue potenzialità possono rappresentare una valida alternativa alle petroplastiche. E' necessario sottolineare tuttavia, che grandi sforzi sono stati fatti dalla ricerca per quanto concerne l'utilizzo degli scarti alimentari come substrato per la produzione di PHA: ciò ridurrebbe i costi totali e renderebbe più possibile la sua diffusione massiva.
POLIIDROSSIALCANOATI di origine microbica NEL FOOD PACKAGING
HUSIC, ALDAIR
2019/2020
Abstract
Il motivo principale per il quale si cerca un'alternativa alle plastiche derivate dal petrolio, riguarda l'effetto nocivo di queste ultime sull'ambiente e sulla salute dell'uomo. Tra tutte le alternative, la più valida e studiata è il poliidrossialcanoato (PHA), poliestere microbico di origine batterica, grazie alla sua efficiente dispersione nell'ambiente, alla presenza nei terreni di diversi microorganismi in grado di secernere le PHA depolimerasi e alla facilità della metabolizzazione dei prodotti trasformati in anidride carbonica e acqua. I PHA sono sintetizzati da molti microorganismi, poiché accumulati in granuli che vengono utilizzati dalle cellule come fonte di riserva. Si deve considerare tuttavia che l'ecosostenibilità dei PHA non risiede solo nelle caratteristiche del prodotto finale, ma soprattutto dal processo di moltiplicazione dei batteri produttori che necessitano di terreni di coltura appositi. La specie batterica più studiata dai diversi gruppi di ricerca, per il rapporto costi di produzione/resa, è il Cupriavidus negatori. La principale metodologia di produzione di PHA prevede la coltivazione del microorganismo in vitro, che permette il controllo della produzione del polimero mediante aggiunta di cofattori e precursori di tali poliesteri. inoltre la separazione del PHA è più semplice delle altre metodologie di produzione di tale biopolimero, sebbene il costo di recupero dei cofattori sia alto e complicato. In termini di utilità, i PHA si contraddistinguono per biodegradabilità, biocompatibilità e una bassa permeabilità nei confronti del vapore acqueo: qualità che attraggono molti settori come quello del food packaging. Ai fini della loro applicabilità negli imballaggi alimentari, i PHA devono contenere l'alimento, proteggerlo da fattori esterni (polvere, microbi, raggi UV), assicurare la qualità, freschezza e stabilità. E' essenziale perciò verificare le proprietà di barriera e meccaniche dei materiali polimerici di confezionamento in condizioni di conservazioni sperimentali. Lo sviluppo di composti e miscele con altri materiali compatibili, rappresenta una delle tattiche finalizzate all'implementazione di packaging alimentare molto prestanti. Dal punto di vista pratico, i costi del PHA rendono il suo utilizzo molto ambizioso e frammentato, sebbene le sue potenzialità possono rappresentare una valida alternativa alle petroplastiche. E' necessario sottolineare tuttavia, che grandi sforzi sono stati fatti dalla ricerca per quanto concerne l'utilizzo degli scarti alimentari come substrato per la produzione di PHA: ciò ridurrebbe i costi totali e renderebbe più possibile la sua diffusione massiva.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/126589