Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Globalisering och en ökad efterfrågan av livsmedelsprodukter har bidragit till att hög-kvalitativa förpackningar är av stort intresse. Då dessa livsmedelsförpackningar idag har nackdelar såsom ohållbara framställningsmetoder, skadliga för hälsa och miljö samt otillräcklig kvalité krävs att industrin utvecklar nya förpackningsmaterial. Filmer av olika komponenter såsom stärkelse och vax har sedan tidigare använts för att komplettera förpackningars egenskaper jämt emot aspekter som oxidering, nedbrytning och inverkan av yttre faktorer. Att proteiner inte använts i dessa sammanhang tidigare har till stor del grundats i för hög genomtränglighet av gaser, skörhet och för hög produktionskostnad. Länge har information huruvida proteiner är uppbyggda varit känt och aminosyrornas egenskaper varit välstuderade, men det är nu på senare tid det undersökts i större utsträckning i kombination med tillsatser. Tillförsel av tillsatser som verkar mekaniskt stärkande, mjukgörande eller till och med potentiellt inhiberande för mögel-/bakterietillväxt gör proteinbaserade filmer betydligt mer intressanta. I denna litteraturstudie har fyra olika proteiner (Zein, soja, vassle och myofibriller) studerats, främst då det är dessa som studerats i störst utsträckning och som även gav en diversitet av protein, både med animaliskt och vegetabiliskt ursprung. Att dra några definitiva slutsatser angående vilket protein som är bäst lämpat för ändamålet ansåg jag kräva betydligt mer utförlig eftersökning då behovet för enskilda livsmedelsprodukter skiljer sig markant. Att proteiner består av 20 monomerer, med den stora mängden potentiella tillsatser och tillämpningsområden gör att möjligheten för fördelaktiga kombinationer är stora. Frågeställningen i denna litteraturstudie var dels hur sannolik en extensiv produktion och användning av proteinbaserade filmer är inom livsmedelsförpackningsindustrin och varför just proteiner är ett lämpligt filmmaterial. Om större aktörer inom livsmedelsbranschen börjar investera i förpackningar med proteinbaserade filmer är möjligheten stor för att priset för produktionen blir sådant att det kan konkurrera med likvärdiga nedbrytbara filmer. Att ej nedbrytbara förpackningar och sådana framtagna ur icke förnybara resurser skulle tas bort från marknaden vore ett fördelaktigt scenario. Om utvecklingen fortsätter som den gjort till idag finns stora möjligheter för att proteinbaserade filmer kommer vara vida använda inom en snar framtid. Vad gäller de enskilda proteinernas egenskaper som gör de eftertraktade är till stor del beroende av livs-medlet som proteinet är avsett för. I slutändan är proteiners amfifila egenskaper en av de viktigaste egenskaperna för att få fram tillfredsställande egenskaper hos förpacknings-materialen.

Globalisation and an increased demand for food products has contributed to a great in-terest in high-quality packaging. As the food packages today have drawbacks such as unsustainable productions, harmful to health and the environment and of inadequate quality it requires that the industry develops new packaging materials. Films of various components such as starch and wax has previously been used to supplement the packaging properties towards aspects of oxidation, degradation and the effects of external factors. The reason proteins have not been used in these contexts has largely been due to the high permeability of gases, brittleness and high production cost. Long have the structure of proteins been known, and its components amino acid’s properties been well studied, but it is more recently it has been examined more closely in combination with additives. The additives acts as mechanical strengther, as plasticizer or even as potentially inhibitors to mould-/bacterial growth, this makes protein-based films interesting. In this study, four different proteins (zein, soy, whey and myofibrils) were examined more thoroughly mainly because they were most well studied and also gave a diversity of protein, both with animal and vegetable origin. To draw any definitive conclusions about which protein is best suited for this purpose require much more detailed research regarding individual food products as they differ significantly. The proteins consisting of 20 monomers, with the large amount of potential additives and application areas makes the opportunity for advantageous combinations great. The issue in this study was partly to evaluate how likely an extensive production and use of protein-based films are in the food packaging industry and why proteins are a suitable film material. If the food industry are starting to invest in packages with protein-based films, it will be a great opportunity for the price of production to decrease so it can compete with similar biodegradable films. If the non-biodegradable packages and those produced from non-renewable resources would be removed from the market, it would make an optimal scenario. If the trend continues as today, it is possible that protein-based films will be widely used in the near future. As for the individual proteins' properties that make them desirable is largely dependent on the food that they are intended for. Ultimately the amphiphilic properties of the protein is one of the most important characteristics to obtain good properties of the packaging materials.