Banane su jedno od najpopularnijih i najšire konzumiranih voća na svetu. Oni su takođe četvrti po uzgoju usev na svetu, iza kojih su samo pirinač, pšenica i kukuruz. Kakve bi ovo tropsko voće moglo da ima sa borbom protiv tekuće krize plastičnog otpada?
Mnogo, potencijalno, kaže Srinivas Janasvami, vanredni profesor hemije hrane na Odeljenju za mlečne proizvode i nauku o hrani na Državnom univerzitetu Južne Dakote. Njegova studija pod nazivom „Biorazgradivi filmovi za pakovanje od vlakana od kore banane“ objavljena je u časopisu Održiva hemija i farmacija.
„Mnogi od nas konzumiraju najmanje jednu bananu dnevno“, rekao je Janasvami. „Nakon što uživamo u ukusnom voću, odbacujemo koru. Šta ako bismo mogli da nađemo upotrebu kore koja pomaže u uklanjanju plastičnog otpada?“
Poslednjih nekoliko godina, Janasvami je istraživao kako se različiti poljoprivredni nusproizvodi, poput kore od banane i avokada, mogu iskoristiti za stvaranje biorazgradivih filmova – materijala za pakovanje nalik plastici koji će se razgraditi u životnoj sredini. Jedan od najvećih izazova sa plastikom na bazi nafte—najčešća vrsta plastike—je njen nedostatak raspadanja.
Na primer, plastičnoj ambalaži, poput plastičnih kesa, biće potrebno do 20 godina da se razgradi. Sa vrlo malo plastike koja se reciklira, većina završava na deponijama ili otpada u širem okruženju, stvarajući ozbiljne posledice po zdravlje i životnu sredinu. Pronalaženje alternative nalik na plastiku koja će se relativno brzo razgraditi, mnogo bi doprinelo borbi protiv tekuće krize plastičnog otpada.
„Sve u svemu, nedostatak biorazgradivosti plastike i njeni uticaji na zdravlje ljudi i životnu sredinu zahtevaju mere sanacije sa održivom alternativom“, rekao je Janasvami. „Kore od banane izdvajaju se kao obećavajući i jeftin materijal.
Pošto su banane jedno od najrasprostranjenijeg voća na svetu, one stvaraju ogromnu količinu nusproizvoda. Širom sveta plantaže banana proizvode oko 220 tona ostatka na 2,5 hektara. Ostatak banane sastoji se od pretežno lignoceluloznog materijala, ključnog sastojka za stvaranje biorazgradivih filmova.
„Lignocelulozni ostatak iz biootpada ističe se kao održiva alternativa za proizvodnju bioplastike zbog svoje robusne strukture, biorazgradivosti, male gustine i netoksičnosti“, napomenuo je Janasvami.
Ostaci banane – kora – skoro uvek ostaju neiskorišćeni, što ga čini skoro savršenim nusproizvodom za ovaj posao.
„Svake godine se proizvede skoro 36 miliona tona kore od banane, od kojih se većina odlaže kao otpad“, rekao je Janasvami. „Prehrambena industrija odlaže ogromnu količinu kore od banane na deponije dok proizvodi čips, brašno, sokove, džem, hranu za bebe i druge proizvode od banana. Pronalaženje praktičnije upotrebe kore od banane važno je za pružanje finansijske koristi poljoprivredi. industrije i sprečavanje zagađenja životne sredine“.
Povrh svega, proizvodnja banana je porasla za 10% između 2010. i 2020. i očekuje se da će nastaviti da raste u narednoj deceniji. Očekuje se da će potreba za plastičnim materijalom za pakovanje rasti kako se povećava potražnja za upakovanom i prerađenom hranom.
Ukratko, ekološki prihvatljiv materijal za pakovanje nalik plastici je očajnički potreban. U novoj studiji, Janasvami i Mominul Hokue, diplomirani istraživači asistent na SDSU, pokazali su kako se kore od banane mogu koristiti za stvaranje biorazgradivih filmova – nešto što bi jednog dana moglo zamijeniti naftnu plastiku kao dominantni materijal za pakovanje hrane.
Istraživački tim je prvo pretvorio upotrebljene kore u mekinje koristeći blender. Zatim, kao što su Janasvami i njegov tim ranije radili sa korama avokada, istrošenim talogom od kafe i travom, ekstrahovali su lignocelulozni materijal koristeći proces hemijske obrade. Ekstrahovana vlakna su zatim podvrgnuta beljenju, destilaciji i tretmanu pre nego što su pripremljena u film. Nakon sušenja, testirana su svojstva filma.
„Filmovi su jaki i providni, i što je još važnije, biorazgrađuju se u roku od 30 dana pri 21% sadržaja vlage u tlu“, rekao je Janasvami. „Nalaz otvara nove mogućnosti za koru od banane i druge nusproizvode prerade voća u dizajniranju i razvoju biorazgradive ambalaže koja zamenjuje plastiku.
Transparentnost je jedno od osnovnih svojstava folija, jer potrošači preferiraju providnu ambalažu da bi procenili svežinu hrane. Pripremljeni filmovi u ovoj studiji bili su transparentniji od prethodnih filmova napravljenih od različitih nusproizvoda.
Vrednosti povezane sa zateznom čvrstoćom i izduženjem mogu se koristiti za predviđanje da li film može da zadrži svoj integritet kao materijala za pakovanje hrane. Kao što Janasvami napominje, vrednosti povezane sa folijama od kore banane su veće od komercijalnih vreća za namirnice.
„Filmovi vlakana od kore banane pokazuju zateznu čvrstoću veću od 30 MPa, što bi svakako bilo privlačno za vreće za vreće i srodne aplikacije za pakovanje“, objasnio je Janasvami.
Sve u svemu, svojstva pokazuju da bi kore od banane mogle biti održiv materijal koji se koristi za pravljenje biorazgradivih filmova.
„Naše istraživanje koje uključuje zelene hemikalije i hemikalije koje se mogu reciklirati je obećavajući ekonomičan i održiv put za proizvodnju biorazgradivih filmova koji bi zamenili petrohemijsku plastiku i stoga je atraktivan doprinos kružnoj bioekonomiji“, dodao je Janasvami.
Dalja istraživanja će nastojati da poboljšaju fleksibilnost filma i ispitaju skalabilnost i komercijalizaciju ovog procesa pripreme.
