Emballage lavet af bananplanter et alternativ til a-peeling

Biologisk nedbrydelige 'plastik' poser lavet af bananplanter lyder lidt...bananer, men et par UNSW-forskere har fundet en måde at gøre det på, og det kunne løse to industriaffaldsproblemer i ét.

To forskere ved UNSW Sydney har opdaget en ny måde at omdanne bananplantageaffald til emballagemateriale, der ikke kun er biologisk nedbrydeligt, men også genanvendelig.

Lektor Jayashree Arcot og professor Martina Stenzel ledte efter måder at omdanne landbrugsaffald til noget, der kunne tilføje en værdi til den industri, det kom fra, mens de potentielt løser problemer for en anden.

En god udfordrer var banandyrkningsindustrien, som ifølge A/Prof Arcot, producerer store mængder organisk affald, hvor kun 12 % af planten bruges (frugten), mens resten kasseres efter høst.

"Det, der gør banandyrkningsvirksomheden særlig spild sammenlignet med andre frugtafgrøder, er det faktum, at planten dør efter hver høst, " sagde A/Prof Arcot, UNSW School of Chemical Engineering.

"Vi var især interesserede i pseudostamerne - dybest set de lagdelte, kødfulde stamme af planten, som skæres ned efter hver høst og for det meste kasseres på marken. Noget af det bruges til tekstiler, nogle som kompost, men bortset fra det, det er et kæmpe spild."

A/Prof Arcot og Prof Stenzel (UNSW School of Chemistry) spekulerede på, om pseudostammerne ville være værdifulde kilder til cellulose - en vigtig strukturel komponent i plantecellevægge - som kunne bruges i emballering, papirprodukter, tekstiler og endda medicinske applikationer såsom sårheling og medicinafgivelse.

Ved at bruge en pålidelig forsyning af pseudostammemateriale fra bananplanter dyrket i Royal Botanic Garden Sydney, duoen gik i gang med at udvinde cellulose for at teste dens egnethed som et emballagealternativ.

"Pseudostammen er 90 procent vand, så det faste materiale ender med at reducere ned til omkring 10 %, " sagde A/Prof Arcot. "Vi bringer pseudostammen ind i laboratoriet og hakker det i stykker, tør det ved meget lave temperaturer i en tørreovn, og mal det derefter til et meget fint pulver."

Prof Stenzel fortsatte:

"Derefter tager vi dette pulver og vasker det med en meget blød kemisk behandling. Dette isolerer det, vi kalder nanocellulose, som er et materiale af høj værdi med en lang række anvendelser. En af de anvendelser, der interesserede os meget, var emballage, især engangsfødevareemballage, hvor så meget ender på lossepladsen."

Når det behandles, materialet har en konsistens svarende til bagepapir.

A/Prof Arcot sagde afhængigt af den tilsigtede tykkelse, materialet kan bruges i en række forskellige formater i fødevareemballage." Der er nogle muligheder på dette tidspunkt, vi kunne lave en indkøbspose, for eksempel, " hun sagde.

"Eller afhængigt af hvordan vi hælder materialet og hvor tykt vi laver det, vi kunne lave de bakker, du ser til kød og frugt. Bortset fra selvfølgelig, i stedet for at være skum, det er et materiale, der er fuldstændig ugiftigt, biologisk nedbrydeligt og genanvendeligt."

A/Prof Arcot sagde, at hun og Prof Stenzel i test har bekræftet, at materialet nedbrydes organisk efter at have lagt "film" af cellulosematerialet i jorden i seks måneder. Resultaterne viste, at cellulosepladerne var godt på vej til at gå i opløsning i jordprøverne.

"Materialet er også genanvendeligt. En af vores ph.d.-studerende beviste, at vi kan genbruge dette tre gange uden ændringer i egenskaber, " sagde professor Arcot.

Test med fødevarer har vist, at det ikke udgør nogen forureningsrisiko.

"Vi testede materialet med madprøver for at se, om der var nogen udvaskning ind i cellerne, " sagde professor Stenzel. "Det så vi ikke noget af. Jeg testede det også på pattedyrsceller, kræftceller, T-celler og det hele er ikke-giftigt for dem. Så hvis T-cellerne er glade - fordi de normalt er følsomme over for alt, der er giftigt - så er det meget godartet."

Andre anvendelser af landbrugsaffald, som duoen har set på, er i bomuldsindustrien og risdyrkningsindustrien - de har udvundet cellulose fra både affaldsbomuld indsamlet fra bomuldsgins og risskaller.

"I teorien kan du få nanocellulose fra hver plante, det er bare, at nogle planter er bedre end andre, fordi de har højere celluloseindhold, " sagde Prof Stenzel.

"Det, der gør bananer så attraktive ud over kvaliteten af ​​celluloseindholdet, er det faktum, at de er en etårig plante, " A/Prof Arcot tilføjede.

Forskerne siger, at for at bananpseudostammen skal være et realistisk alternativ til plastikposer og fødevareemballage, det ville give mening for bananindustrien at begynde at forarbejde pseudostammerne til pulver, som de derefter kunne sælge til emballageleverandører.

"Hvis bananindustrien kan komme med, og de siger til deres landmænd eller avlere, at der er meget værdi i at bruge disse pseudostammer til at lave et pulver, som du så kunne sælge, det er en meget bedre mulighed for dem såvel som for os, " sagde professor Arcot.

Og i den anden ende af forsyningskæden, hvis emballageproducenter opdaterede deres maskiner til at kunne fremstille nanocellulosefilmen til poser og andre fødevareemballagematerialer, så har banan-pseudostammer en reel chance for at gøre fødevareemballage meget mere bæredygtig.

"Det, vi virkelig ønsker på dette tidspunkt, er en industripartner, der kan undersøge, hvordan dette kunne opskaleres, og hvor billigt vi kan gøre det, " sagde Prof Stenzel.

A/Prof Arcot var enig. "Jeg tror, ​​at emballagevirksomhederne ville være mere villige til at prøve dette materiale, hvis de vidste, at materialet var let tilgængeligt."