Skip to main content

H2020 NanoPack Proiektua: Halloisita nanotubo naturalen nanokonposite polimeriko funtzionalen ekoizpen-lerro pilotua: elikagaiak ontziratzeko aplikazioetan antimikrobiano aktiboen askapen kontrolatuaren erakustaldia.

  • Mota Proiektua
  • Egoera Bete
  • Exekuzioa 2017 -2019
  • Esleitutako Aurrekontua 7.665.218,00 €
  • Eremua Europeo
  • Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
  • Proiektuaren webgunea Proyecto NanoPack
Azalpena

NanoPack-ek elikagaien iraupena luzatzeko irtenbide bat erakutsiko du, elikagaiak ontziratzeko produktu aktiboetan aplikatutako gainazal antimikrobiano adimendun berritzaileak erabiliz. Pilotu-lerroak industria-ingurune operatiboetan ezarriko dira, komertzialki bideragarriak diren eta kontsumitzaileek onargarriak diren antimikrobiano polimerozko filmak fabrikatzeko. Horrela, freskotasuna mantentzeko, balioa gehitzeko eta hornidura-kate osoan segurtasuna bermatzeko behar diren kontserbagarrien kopurua minimizatuko da.

Proiektuak haloisita nanotubo naturalak (HNT) erabiliko ditu ontzietatik elikagaietara migratu ezin diren konposatu bioaktiboen eramaile fidagarri eta seguru gisa. Segurtasuna maximizatzeko, agente natural indartsu, lurrunkor eta espektro zabaleko kantitate txikiak askatzen dituzte poliki-poliki ontziaren goialdean. Nanoteknologiaren erabilerak honako hau ahalbidetzen du:

  1. Molekula sentikorrak sartu polimero-filmetan.
  2. Mantendu funtzionalitate antimikrobianoa filmaren propietateak aldatu gabe.
  3. Sortu propietate erregulagarriak dituzten gainazal antimikrobiano indartsuak, pH-ak aktibatutako "atezain" efektua sortuz kapsulatutako kargaren askapena moteltzeko. Emaitza den filmak egungo punta-puntako teknologiarekin lortzen ez diren propietate antimikrobianoak izango ditu.

Hornikuntza-kate osoko prozesuak bost proba piloturen bidez balioztatuko dira ekoizpen-lerroetan:

  1. Antimikrobianoen karga.
  2. HNT polimero antimikrobianoaren ekoizpena.
  3. Ontziratzeko film antimikrobianoen ekoizpena
  4. Ontziratze berrien erabilera elikagai-produktuetan. Bideragarritasun komertziala ebaluatuko da, kontsumitzaileen onarpena eta legezko, arauzko, segurtasuneko eta ingurumeneko alderdiak barne.

NanoPack-en arrakastak nanoteknologian oinarritutako elikagai-ontzi antimikrobiano balioztatua, kontsumitzaileek onartua eta elikagaien segurtasuna hobetuko duena, elikagaien bidezko gaixotasunen agerraldiak saihestuko dituena eta hondatze goiztiarraren ondoriozko elikagai-hondakinak murriztuko dituena. Errendimendu handiagoko, seguruagoko eta adimentsuagoko produktuek Europa elikagaien nanoteknologian eta ontzi antimikrobiano adimendunetan lider gisa kokatuko dute, sektorearen lehiakortasuna eta hazkundea sustatuz.

Jardueren deskribapena

Jardueren artean, prestaketa lana, lau proiektu pilotu eta proiektuaren eragina handitzeko jarduerak zeuden. Prestaketa-lanak HNT-en barneko eta kanpoko gainazalak funtzionalizatzea barne hartu zuen, antimikrobianoen karga maximizatzeko eta askapen kontrolatua lortzeko. Horrez gain, 12 EOren eta haien konbinazioen jarduera antimikrobianoa aztertu zen elikagai-mikroorganismo garrantzitsuen aurka. Zehazki, karbakrol, timol eta zinamaldehidoaren konbinazio batek jarduera antimikrobiano oso itxaropentsua eta sinergikoa erakutsi zuen E. coli, Listeria innocua eta Penicillium commune-ren aurka (bakterio Gram-positiboak, bakterio Gram-negatiboak eta lizunak ordezkatzen dituztenak, hurrenez hurren) eta kontzentrazio desberdinak probatu ziren pilotuetan kontzentrazio baxuetan eraginkortasun antimikrobiano handiena lortzeko. Kargatze-prozesuaren eskalatze arrakastatsua 3 HNT motarekin egin zen: birjinak (prozesatu gabeak) eta 2 HNT mota funtzionalizatuetan: grabatuak eta silanizatuak. Kargatzeko prozesuak gutxienez 30 °C-ko egonkortasun termiko hobea ematen die EOei, eta horrek polimeroekin urtutako konposatuak ahalbidetzen ditu fabrikazio-tenperatura altuetan. Pilot I-ko hiru HNT mota kargatuen fusio-konposaketa polimero desberdinekin arrakastaz burutu da. Pilot II-ko masterbatch-ak karakterizatu ziren prozesagarritasuna eta jarduera antimikrobianoa ebaluatzeko. III. Pilotoaren barruan hainbat konposatu prozesatzea industria-piloto plantatan zeuden instalazioak erabiliz egin zen. Horrez gain, filmak CFlex eta Tommen-eko industria-instalazio handi eta txikietan ekoitzi ziren, hurrenez hurren, teknologia ekoizpen-lantegi handi eta txikietara transferitzeko aukera erakutsiz.

NanoPack film aktiboen konfigurazio desberdinak (geruza kopuru desberdinak eta olio esentzial edukiera desberdinak) elikagai-sistema desberdinetan probatu ziren, besteak beste, esnekiak, okindegiko produktuak, haragia, arraina eta produktu freskoak (gereziak). HNTren erabilerarako segurtasun-ebaluazioa egin zen, bai produktuen fabrikazioan lan egiten duten langileentzat, bai NanoPack-ekin ontziratutako elikagaiak kontsumitzen dituzten kontsumitzaileentzat. Saguekin egindako segurtasun eta toxikotasun ikerketek agerian utzi zuten HNT-ek ez dutela zitotoxikotasunik eragiten; Hala ere, erregistratutako HNTak (e-HNTS) biriketako hanturarekin lotuta zeuden. HNTekin lan egitea bideragarria da HNT garbien eta grabatuen eskala handian, gomendatutako neurriak hartzen badira. Ekotoxikologiako ikerketek HNT birjinen eta e-HNTen efektuak ikertu zituzten ur-ingurunean. D. magnarekin egindako probek ez zuten ugalketa inhibitzen HNT birjinetan, baina e-HNT-ek lehenengo ondorengo izateko aldia luzatu eta ondorengo bizien kopurua murriztu zuten. Emaitzek HNT garbiekin soilik jarraitzeko erabakia hartu zuten. Migrazio-ikerketek HNTen eta olio esentzialen mugimendua filmetatik elikagaietara neurtu zuten. Ondorioztatu zen HNT-ak ez direla filmetik kanpo migratzen. HNTen eta hiru olio esentzial indartsuen (EO) dosierrak prestatu ziren EFSAri bidaltzeko. Hori egin zen ontzi aktibo batek EBn elikagaiekin kontaktuan jartzeko baimena nola lortu behar duen zehaztu ondoren. Bizi-zikloaren ebaluazio-azterketak (LCA) etengabe egin ziren, besteak beste, ingurumen-bizi-zikloaren ebaluazioa (ELA), bizi-zikloaren kostuen kalkulua (LCA) eta gizarte-bizi-zikloaren ebaluazioa (SLC).

Emaitzek erakutsi zuten HNT-ek ez dutela eragin handirik ingurumen-inpaktu globalei. LCAk erakutsi zuen plastikozko filmaren m²-ko azken kostua merkatuan dagoen geruza anitzeko film baten batez besteko kostuarekin bat datorrela (3 eta 5 €/kg artean). LCA-ek erakutsi zuten arrisku handienak baliabideak erauzteko fasean identifikatu zirela, non garapen bidean dauden herrialde gehiago inplikatuta dauden. Berrikuntzaren kudeaketa proiektu osoan zehar jarraitu zuen, eta bideragarritasun komertzialeko azterketak amaitu ziren. Kontsumitzaileen eta txikizkarien onarpen ikerketak egin ziren mundu osoan Europan eta Txinan, eta emaitza itxaropentsuak erakutsi zituzten NanoPack teknologiaren kontsumitzaileen eta txikizkarien onarpenari dagokionez. Proiektutik haragoko ustiapen aukerak aztertu ziren industria-bazkideen artean, eta ikerketa-bazkide batzuek lankidetzan aritzeko interesa adierazi zuten. Emaitzak hainbat interes-talderi jakinarazi zitzaizkien hainbat tresna eta kanalen bidez, besteak beste, webgune bat, liburuxkak, laburpenak, komunikabide espezializatuetako artikuluak, buletinak, komunikabideekin harremanetan jartzea, webinarrak, artikulu zientifikoak, bideoak, sare sozialak eta ekitaldietan presentzia.

Zazpi argitalpen zientifiko egin dira eta beste bi prestatzen ari dira NanoPack-en lanean oinarrituta. Elikagaien ontzietan olio esentzial antimikrobianoen eramaile gisa HNTak erabiltzeari buruzko prestakuntza tailerrak egin ziren, eta azken ekitaldia AIPIA Nazioarteko Ontziratze Ekitaldiarekin batera egin zen, non proiektua asko aurkeztu zen. Partzuergoko kideek hizlari gisa parte hartu zuten, saioak zuzendu zituzten eta stand bat izan zuten.

Testuinguruko deskribapena

NanoPack-ek nanoteknologian oinarritutako material antimikrobianoen ekoizpena garatu eta frogatu zuen, proba pilotu eta eskala handian, elikagaien iraupena luzatzeko, ontzi aktibo berritzaile baten bidez. NanoPack-en helburua lau proba pilotu garatzea, eskalatzea eta gauzatzea zen industria-ingurune operatiboetan, txikizkarien zein kontsumitzaileen onarpena lortzeko komertzialki bideragarriak diren polimero nanokonposite antimikrobianoen filmak ekoizteko. Halloisita nanotubo naturalak (HNT) olio esentzial natural bioaktiboen (EO) eramaile fidagarri eta seguru gisa erabiliz, proiektuak frogatu zuen NanoPack elikagaien ontzien potentziala duela elikagai galkorren iraupena luzatzeko.

Pilotuek honako hauek barne hartu zituzten: HNTak EO antimikrobianoekin kargatzeko eskala handiko ekoizpena (I. Pilotua), kargatutako HNTak polimeroekin konbinatzea film-ekoizpenean masterbatch gisa erabiltzeko (II. Pilotua), II. Pilotuan ekoitzitako masterbatchak erabiliz filmak ekoiztea (III. Pilotua), eta elikagai mota desberdinak NanoPack filmekin ontziratzea.

Bideragarritasun komertziala, segurtasun eta araudi gaiak, onura sozialak eta bizi-zikloa ebaluatu ziren. Komertzializazio-plangintza egin zen, jabetza intelektualaren eskubideen babesa ziurtatu zen, eta EFSAri aurkezteko dosierra prestatu zen, HNTak elikagaien ontzietan agente antimikrobiano gisa olio esentzial espezifikoekin kargatutako eramaile gisa erabiltzeko baimena eman dezan.

Informazio gehigarria

Elikagaien ontzietan nanomaterialak industrializatu eta merkaturatzeko aurreko saiakeretatik ikasitako lezioetan oinarrituta, NanoPack-ek elikagaien ontziratze malguen aplikazioetan film antimikrobianoak erakutsi, balioztatu eta probatu zituen. Nanoteknologia berritzailea laborategitik atera eta kateko prozesu desberdinak eskalatuz, proiektuak teknologia eskala handiko ekoizpenera eraman zuen benetako industria-inguruneetan. Bertan, erronka zientifiko, teknologiko, ekonomiko, segurtasun eta arautzaileei jorratu zitzaien, baita karga bioaktiboak emateko gai diren polimero nanokonposite berrien eta HNT aktiboen industrializazioa eta merkaturatzea sustatzeko oztopoak ere.

Ingurumen-toxikologiako ikerketek HNT elikagaien ontzien ekoizpenean erabiltzearen lehen in vivo ebaluazioa egin zuten eta erabilera segururako jarraibideak sortu zituzten. Langileen segurtasuna aztertu zen pilotu guneetan, eta NanoPack proiektua da emaitza horiek jakinarazten lehena. Migrazio-ikerketek erakutsi zuten HNT-ak ez direla filmetatik kanpo migratzen, EO-ak, berriz, bai, efektu organoleptikoez gain jarduera antimikrobianoa eragiteko. Araudi-arazoak jorratu ziren, eta lau dosier multzo bat prestatu zen EFSAri aurkezteko, HNT eta hiru olio esentzial (karbakrola, timola eta zinamaldehidoa) jarduera antimikrobianoa duten elikagaiak ontziratzeko ustiatzeko baimena eskatuz. Berrikuntza jardueren barruan, teknologia TRL 9ra eramateko urratsak azaldu ziren, eta dibulgazio eta komunikazio jarduera esanguratsuek NanoPack-en adopzioarekiko interesa piztu zuten.

Koordinatzaileak
  • TECHNION - ISRAEL INSTITUTE OF TECHNOLOGY