Celem projektu było opracowanie ekologicznej, biodegradowalnej i przeciwdrobnoustrojowej folii do żywności na bazie celulozy bakteryjnej impregnowanej naturalnymi woskami. Projekt był realizowany w ramach IV edycji ogólnopolskiego programu Ministerstwa Edukacji i Nauki „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje” i uzyskał dofinansowanie w wysokości ponad 50 000 zł.
Folia opracowana przez Studenckie Koło Naukowe „BioReaktor”, pracujące pod opieką naukową dr Anny Żywickiej w Katedrze Mikrobiologii i Biotechnologii Wydziału Biotechnologii i Hodowli Zwierząt, powstała na bazie celulozy bakteryjnej – naturalnego, biokompatybilnego biopolimeru, który produkowany jest przez niepatogenne bakterie z rodzaju Komagataeibacter. Ten materiał, znany z wysokiej wytrzymałości, elastyczności i czystości chemicznej, został przekształcony w elastyczne, funkcjonalne folie do żywności, które następnie poddano impregnacji naturalnymi woskami. Opracowany produkt może być wykorzystywany wielokrotnie, jest plastyczny i biodegradowalny, ogranicza przepuszczanie wody oraz wykazuje właściwości przeciwdrobnoustrojowe.
W pierwszym etapie projektu studentkom udało się opracować unikalną metodę przetwarzania membran celulozy bakteryjnej w jednorodne folie opakowaniowe. Następnie przetestowały 12 rodzajów naturalnych wosków m.in. wosk pszczeli, carnauba, kokosowy czy candelila. Impregnacja miała za zadanie nie tylko nadać foliom elastyczność, ale także odporność na wilgoć oraz właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Dzięki odpowiednio dobranej metodzie impregnacji uzyskano trwałe, jednorodne i estetyczne pokrycie. Badania wykazały, że naturalne woski oraz odpowiednie parametry ich impregnacji istotnie zwiększają odporność mechaniczną folii oraz poprawiają jej właściwości barierowe względem wody. Badania mikrobiologiczne wykazały, że wybrane warianty folii ograniczają wzrost oraz tworzenie się biofilmu patogenów żywności - Escherichia coli, Staphylococcus aureus i Candida albicans. W ostatnim etapie projektu opracowane prototypy testowano w warunkach rzeczywistych. Potwierdzano, że produkty spożywcze owinięte w innowacyjne opakowania zachowały lepszy wygląd, zapach i świeżość, a także wykazywały mniejszy rozwój drobnoustrojów w porównaniu z produktami owiniętymi w papier lub tradycyjny plastik. Uzyskane wyniki sugerują, że opracowane folie mogą przedłużać świeżość jak i bezpieczeństwo żywności. Funkcjonalność foli na bazie celulozy bakteryjnej potwierdzili również ankietowani, którzy mieli okazję je przetestować.
Projekt był nie tylko sukcesem badawczym, ale także edukacyjnym i wdrożeniowym. Zespół zaprezentował swoje wyniki na krajowych i międzynarodowych konferencjach, zdobył nagrodę w konkursie KoKoN (Innowacje i nowe technologie) oraz dotarł do finału konkursu StRuNa 2024 w kategorii „Projekt Roku”. Wyniki prac zostały wykorzystane w trzech pracach dyplomowych oraz zgłoszone do ochrony patentowej.
Opracowana folia może stanowić realną alternatywę dla plastikowych opakowań jednorazowych. Projekt Studenckiego Koła Naukowego „BioReaktor” to przykład, jak dzięki kreatywności, wiedzy i wsparciu programów ministerialnych można stworzyć innowacyjne rozwiązanie odpowiadające na realne wyzwania środowiskowe – w tym konieczność ograniczenia plastiku w opakowaniach spożywczych.
Fot. Studenckie Koło Naukowe „BioReaktor”
