DEZVOLTAREA DE NOI PRODUSE ECOLOGICE I BIODEGRADABILE DESTINATE AMBALAJELOR PENTRU PRODUSELE ALIMENTARE CNCSIS-UEFISCSU, PN-II-RU-PD 463/2010

DIRECTOR PROIECT Dr. IRINA ELENA RASCHIP

Autoritatea contractanta:Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior si a Cercetarii Stiintifice Universitare

Contractor:Institutul de Chimie Macromoleculara "Petru Poni" Iasi

Durata proiect: 2010 - 2012

SCOP- obtinerea de noi filme active de ambalare, biodegradabile, cu utilizari in industria alimentara. Filmele vor fi preparate din xantan si lignina, urmarindu-se combinarea caracteristicilor unice ale celor doi polimerii naturali. Calitatile de agent de ingrosare, emulgator, stabilizator, sau de formare de filme, cumulate cu posibilitatea de utilizare in domenii variate (industria alimentara, cosmetica si a medicamentelor) au determinat selectarea polizaharidei xantan pentru realizarea acestui studiu. Lignina prezinta structura polifenolica si proprietati de antioxidant, stabilizator si antimicrobiene. Incorporarea xantanului este de asteptat sa conduca la cresterea stabilitatii termice, hidrofiliei, biocompatibilitatii, biodegradabilitatii, a filmelor de impachetare. - dezvoltarea unei cariere profesionale durabile a directorului de proiect in domeniul obtinerii de filme bioactive si biodegradabile

Planul de lucru. Obiective si activitati pentru Etapa I - 20101. Aprecierea evoluiei pe plan mondial a ambalajelor bioactive, i a tehnologiilor de obinere a acestora1.1. Studierea standardelor UE n domeniu1.2. Studiu de documentare privind evoluia pn n prezent a utilizrii filmelor de ambalare 1.3.Documentarea la zi n literatura de specialitate privind utilizarea polizaharidelor n obinerea filmelor pentru protecia alimentelor2. Prepararea materialelor de mpachetare netoxice, funcionale, bioactive pentru acoperirea alimentelor2.1. Studiu documentar privind modificarea proprietilor unor polimeri naturali de uz alimentar prin asociere cu xantanul2.2. Studiu bibliografic privind biocompatibilitatea sistemelor polimere (polizaharida/polimer natural) n vederea obinerii de filme pentru ambalare2.3. Studiu experimental privind selectarea polimerilor naturali implicai n obinerea filmelor ce lungesc perioada vieii de raft i menin calitatea produselor

Rezultate obtinutePe baza rezultatelor obtinute in cadrul etapei 2010, urmatoarele lucrari stiintifice au fost elaborate sau prezentate la manifestari stiintifice: Prezentarea lucrarii Characterization of xanthan/lignin films and their potential application in food industry, autori: I. E. Rschip, E. G. Hitruc, A. M. Oprea, C. Vasile, la conferina The 11th International Chemistry Conference and Exhibition in Africa (11 ICCA), Luxor, Egipt, Noiembrie 2010;Lucrarea Semiinterpenetrating polymer networks containing polysaccharides. II. A spectral and thermal characterization, autori: I. E. Raschip, E. G. Hitruc, C. Vasile, High Performance Polymer, 23(3), 219-229, 2011;Capitol de carte: Xantan in acoperiri sau filme pentru ambalarea alimentelor, autori: I. E. Raschip, in Noi ambalaje polimerice pentru alimente, Eds. C. Vasile, C.N. Cheaburu, Ed. Pim, p. 131-149, 2010.

Planul de lucru. Obiective si activitati pentru Etapa - 20111. Elaborarea de procedee fizice i chimice pentru obinerea de bioambalaje care au ca rezultat meninerea calitii alimentelor 1.1. Definirea i caracterizarea xantanului i a antioxidanilor utilizai la obinerea de bioambalaje active1.2. Procedee optime de preparare i solubilizare a filmelor active de mpachetare scheme de preparare, metode de dozare a componenilor 1.3. Obinerea n laborator a unor filme sau materiale de acoperire ntre xantan i polimeri naturali de tip lignine n vederea aplicrii acestora n industria alimentar2. Testarea n vitro a bioambalajelor obtinute in Etapa I 2.1. Determinarea stabilitii filmelor antioxidante antimicrobiene2.2. Caracterizarea valabilitii filmelor bioactive stabile termodinamic prin teste de stres (tratament termic nclzire, umiditate, modificri de pH, nivel de oxigen)2.3. ntocmire raport de cercetare3. Dezvoltarea de noi soluii pentru controlul calitii alimentelor prin utilizare de acoperiri bioactive 3.1. Stabilirea relatiilor de interdependenta, caracteristici aliment/film de acoperire/ambalaj3.2. Stabilirea structurii activitii ecologice de implementare a noiunii de ambalaj bioactiv3.3. Selectarea corect a materialelor i a tehnologiilor de mpachetare n vederea meninerii calitii i a prospeimii produselor alimentare3.4. Stabilirea calitii filmelor bioactive noi obinute prin metode IR

Rezultate obtinutePe baza rezultatelor obtinute in cadrul etapei 2011, urmatoarele lucrari stiintifice au fost elaborate sau prezentate la manifestari stiintifice:

Prezentarea lucrarii In vitro evaluation of the mixed xanthan/lignin hydrogels as vanillin carriers, autori: I. E. Raschip, E. G. Hitruc, A. M. Oprea, M.-C. Popescu, C. Vasile la manifestarea Polysaccharides as source of advanced and sustainable products, 2nd International Polysaccharide Conference, August 29 - September 2, 2011 Wageningen, The Netherlands; Lucrare publicata: I. E. Raschip, E. G. Hitruc, A. M. Oprea, M.-C. Popescu, C. Vasile, IN VITRO EVALUATION OF THE MIXED XANTHAN/LIGNIN HYDROGELS AS VANILLIN CARRIERS, Journal of Molecular Structure 1003 (2011) 6774.

Planul de lucru. Obiective si activitati pentru Etapa finala - 20121. Evaluarea funcionalitii, biocompatibilitii i efectul asupra alimentelor a noilor materiale propuse1.1. Caracterizarea structural i fizico-chimic a filmelor obinute prin metode specifice: compoziie, solubilitate, viscozitate, densitate, tensiune superficial1.2. Evaluarea modului n care variaia condiiilor chimice i fizice (pH, temperatur, timp) pot afecta aceste proprieti1.3. Caracterizarea filmelor xantan lignin ce se intenioneaz a fi utilizate n acoperiri: proprieti mecanice, grosime, solubilitate1.4. Investigarea morfologiei suprafeelor filmelor obinute prin metode de microscopie optic i electronic, unghi de contact 1.5. Analiza proprietilor mecanice i fizico-chimice ale materialelor de acoperire prin metode spectrometrice, termogravimetrice i calorimetrie 1.6. Testarea in vitro a filmelor bioactive noi obinute1.7. Buletin de analiz pe baza testrii filmelor bioactive2. Evaluarea economica si ecologica a tehnologiei de ansamblu2.1. Estimarea impactului de mediu privind nlocuirea materialelor de mpachetare convenionale cu filme biodegradabile2.2. Estimri ale impactului tehnic, economic, social i de mediu pentru cele mai eficiente procese de acoperire3. Elaborare proces tehnologic de obinere filme bioactive brevetare rezultate3.1. Elaborare tehnologie de obinere filme bioactive, caracterizare fizico-chimic i mecanic a produselor finale

Rezultate obtinutePe baza rezultatelor obtinute in cadrul etapei 2012, urmatoarele lucrari stiintifice au fost elaborate sau prezentate la manifestari stiintifice:

Prezentare lucrare The importance of the crosslinking agent in obtaining new xanthan/lignin hydrogel formulations for food industry applications, autori: I. E. Rschip, C. M. Popescu, C. Vasile la manifestarea stiintifica: International Conference of Young Chemists, Amman, Jordan, 6 - 12 Aprilie 2012;Prezentare lucrare Effect of lignin type on xanthan/lignin hydrogels properties and their applicability in food industry, autori: I. E. Rschip, C. Vasile, la manifestarea stiintifica 14th International Conference on Organized Molecular Films, ICOMF 14, Paris, France, 10 13 Iulie 2012; Lucrare trimisa spre publicare: Effect of lignin type on xanthan/lignin hydrogels properties, I. E. Raschip, M. C. Popescu, E. G. Hitruc, C. Vasile, J. Macromol. Sci. Part B. Phys.;Cerere brevet national PROCEDEU DE OBINERE A NOI HIDROGELURI SUPERABSORBANTE PE BAZ DE XANTAN I LIGNIN DIN PLANTE ANUALE CU APLICABILITATE N MEDICIN I INDUSTRIA ALIMENTAR, autori: I. E. Raschip, C. Vasile, nr. OSIM A/00454 din 20.06.2012.