Onderzoekers in Spanje hebben β-cyclodextrines (βCD) geïncorporeerd in een EVOH-film (44% molpercentage ethyleen met glycerol als weekmaker). Hierbij werden concentraties uitgetest van 10%, 20% en 30% βCD in EVOH. Bij dompelen van deze films in oplossingen van pineen, limoneen en hexanal bleken deze componenten geabsorbeerd te worden door de βCD in de EVOH-film. Het grootste effect werd bekomen voor pineen en limoneen die, in vergelijking met EVOH zonder βCD, 3 tot 5 maal meer werden geabsorbeerd door EVOH-films met βCD.
Naast deze positieve effecten zijn er ook enkele negatieve effecten verbonden aan deze technologie. Zo nemen zowel de zuurstof- als waterdoorlaatbaarheid van de EVOH-film toe door incorporatie van βCD. Dit is onder andere te wijten aan het introduceren van microholtes in de EVOH-film. βCD is namelijk een cyclisch oligosaccharide van zeven glucose-eenheden, afkomstig uit zetmeel via enzymtechnologie. Deze cyclische structuren worden gekenmerkt door hydrofiele groepen aan de buitenkant en hydrofobe groepen aan de binnenkant van de structuur. Hierdoor zijn ze geschikt voor het absorberen of gecontroleerd vrijgeven van bepaalde componenten. Het toenemen van de waterdoorlaatbaarheid is op zich geen groot probleem, daar de EVOH-film in de praktijk vaak tussen twee waterbarrières ingesloten is (vb. PE). Dit veronderstelt wel dat de te capteren hydrofobe componenten doorheen deze waterbarrières diffunderen. Naar de stijgende zuurstofdoorlaatbaarheid toe vonden de onderzoekers dat dit voornamelijk veroorzaakt wordt door het aanwezige glycerol in de EVOH-film. Er dient hier verder ook nog vermeld te worden dat een verhoogde globale migratie werd vastgesteld bij de EVOH-films met βCD, waarbij de onderzoekers stellen dat dit veroorzaakt wordt door het vrijkomen van βCD vanaf de oppervlakte van de EVOH-film. βCD dieper in de film geïntegreerd, zouden nauwelijks migreren naar het oppervlak gezien hun vrij grote structuur. Hier dient wel opgemerkt te worden dat de toegepaste EVOH-lagen in verpakkingsmaterialen vrij dun zijn (vb. 5 - 10 µm).
Bovenstaande resultaten geven aan dat integratie van βCD in verpakkingsmaterialen mogelijke toepassingen zouden kunnen hebben binnen de sector van de actieve verpakkingen. Verder onderzoek zal zich onder andere toeleggen op het toepassen van deze actieve verpakking voor het absorberen van cholesterol. Er kan ook gedacht worden aan toepassingen voor het gecontroleerd vrijgeven van een bepaalde component (vb. antimicrobiële verbinding). Dergelijk onderzoek naar actieve verpakkingen kadert in de toenemende interesse voor integratie van actieve componenten als alternatief voor de meer klassieke zakjes, die los in de verpakking zitten. Het meest gekende voorbeeld zijn zakjes met ijzerpoeder, die in aanwezigheid van vochtige omstandigheden, zuurstof absorberen. Deze zakjes brengen echter een aantal risico’s met zich mee, gerelateerd met het feit dat ze los in de verpakking zitten en als dusdanig geopend kunnen worden door de consument.
Bronnen
- López-de-Dicastillo, C., Gallur, M., Catalá, R., Hernandez-Munoz, P., Gavara, R. (2010). Immobilization of b-cyclodextrin in ethylene-vinyl alcohol copolymer for active food packaging applications. Journal of Membrane Science, 353 (1-2), 184-191.
- Pack4Food