Pārlekt uz galveno saturu

Bionoārdāmo polimēru iegūšana no atjaunojamiem resursiem augļu aizsargplēvju un iepakojuma materiālu izstrādei

Avenes

Attēla autors: No DI arhīva

Šī gada septembrī Dārzkopības institūtā veiksmīgi noslēdzies projekts “Bionoārdāmo polimēru iegūšana no atjaunojamiem resursiem augļu aizsargplēvju un iepakojuma materiālu izstrādei” (Nr. 19-00-A01612-000004).

Projekts tika īstenots laika posmā no 01/10/2019 līdz 30/09/2022 Latvijas Universitātes Bioloģijas institūta vadībā, sadarbībā ar sešiem partneriem: Dārzkopības institūts;  AS “Rankas Piens”; SIA “Probiotika LV”; SIA “Skoru dārzi”; Auru pagasta zemnieku saimniecība “Pērles” un Valters Dambe.  

Projekta ietvaros tika izstrādāti un testēti jauni, biodegradējami materiāli augļu, īpaši mīksto ogu (aveņu un zemeņu) apstrādei uzglabāšanas laika pagarināšanai. Bioloģiski noārdāmi, mikrobiāli sintezēti polimēra pārklājumi, un ēdamās plēves kā iepakojuma materiāls, kļūst aizvien populārāki, jo netiek izmantotas cilvēkam un videi kaitīgas ķimikālijas.

Latvijai raksturīgās mīkstās ogas - zemenes, avenes ir sezonāls produkts ar salīdzinoši īsu uzglabāšanas laiku, tādēļ vietējo svaigu ogu pieejamība tirgū ir limitēta. Fruit Logistica (2020. gada) dati liecina, ka Eiropas valstīs pēc augļu/ogu novākšanas, uzglabāšanas laikā tiek zaudēts ~ 61% no kopējās ražas. Lai mazinātu ogu zudumus uzglabāšanas laikā un palielinātu Latvijas ogu ražotāju konkurētspēju, projektā tika izstrādāti un pārbaudīti vairāki bionoārdāmo polimēru pārklājumu un plēvju veidi.

Pielietojot noteiktu baktēriju sugas, Dārzkopības institūta (DI) zinātnieki biopolimēra sintēzei izmantoja dažādus blakusproduktus: piena sūkalas, krūmcidoniju sīrupu (kam iepriekš tika noteikti ķīmiskie un mikrobioloģiskie radītāji) un ābolu biezeni kā plēvju veidojošu sastāvdaļu. Fermentēšanas laikā iegūtie biopolimēri trīs gadu periodā tika testēti ogu pārklājuma izstrādē (mērcējot ogas), kā arī kompozītmateriāla (ēdamo plēvju-paliktnīšu) veidošanā ogu uzglabāšanas laika pagarināšanai.

Avenu_apstrade

Attēlā: Aveņu apstrāde ar biopolimēra pārklājumu

Ogu apstrādei pārbaudīti arī LU Bioloģijas institūtā izstrādātie produkti – šķīdums un paliktnīši, kam pamata sastāvdaļa bija bioceluloze. Jāpiebilst, ka uz dažādu blakusproduktu bāzes iegūtie eksopolisaharīdi (biopolimēri), no kā tika izveidoti ēdamie pārklājumi un plēves, nodrošina nepieciešamos apstākļus (barības vielu pieejamību) pienskābes un bifidobaktēriju augšanai cilvēka zarnu traktā, pozitīvi ietekmējot organisma veselības stāvokli.  

Projekta ietvaros veikta padziļināta biopolimēru un kompozītmateriālu izpēte, tostarp, sadarbībā ar RTU Materiālu un virsmas tehnoloģiju institūtu  tika detalizēti izvērtētas jaunizveidotās plēves un saņemti ieteikumi piemērotāko paraugu atlasei turpmākajiem pētījumiem. Pateicoties DI zinātnieku sadarbībai ar ārzemju kolēģiem uzņēmumā Malvern Panalytical (Anglija) biopolimēram, sintezētam no baktēriju sugas Streptococcus salivarius K12 un Leuconostoc mesenteroides DSMZ 20343 noteikta absolūtā molekulmasa, koncentrācija, sazarojums un polidispersitāte. Jāuzsver, ka Streptococcus salivarius K12 jaunizveidotā biopolimēra molekulārā masa bija vidēji 15 mil. Da, kas norāda uz to ļoti augstu kvalitāti (zemas kvalitātes biopolimēram molekulārā masa svārstās no 5 līdz 15 tūkstošu kDa). Jo lielāks šis rādītājs, jo izteiktākas ir biopolimēra īpašības (pārklājuma veidojošās spējas, elastīgums u.t.t.). 

Izvērtējot projekta laikā iegūtos rezultātus, DI zinātnieki secināja, ka, izmantojot apstrādi un /vai uzglabāšanu biopolimēru plēvē/ pārklājumā, ogu (zemeņu, aveņu) derīguma termiņš var būt septiņas dienas dzesētavā, +4 ±1 °C (gaisa relatīvais mitrums 75±2 %) ar tirdzniecības tīklam atbilstošu kvalitāti. Projekta rezultātu publiskai nodrošināšanai DI ir izstrādāti vairāki protokoli, sākot no ogu ievākšanas brīža beidzot ar biopolimēra sintēzi un to pielietošanu, lai jebkura ieinteresēta persona varētu pētījumu atkārtot un pārbaudīt savā uzņēmumā.
 
Par projekta rezultātiem Dārzkopības institūta zinātnieki publicēja divus rakstus "Lauku tīklā", trīs populārzinātniskus, un vienu zinātnisku rakstu; četras tēzes konferenču kopsavilkumu krājumos; dati tika prezentēti četrās starptautiskās un vietējās konferencēs un vienā seminārā. Projekta gala atskaite būs pieejama mājaslapā "Lauku tīkls"

Projlogo
 

Pievienots 06/11/2022