Come i ricercatori dell'UGA stanno ridefinendo il concetto di imballaggio sostenibile grazie alle bioplastiche ricavate dalle meduse

Nella lotta contro la crisi globale della plastica, Joinul Islam, dottorando e assistente di ricerca presso l’Università della Georgia (UGA) – Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari (FST), sta guardando a una fonte inaspettata: l’oceano. Sotto la guida del dottor Kevin Mis Solval, Joinul sta sviluppando bioplastiche intelligenti e biodegradabili derivate dal collagene delle meduse.

Ma trasformare un organismo marino in un materiale da imballaggio alimentare funzionale e intelligente richiede ben più di una semplice chimica innovativa: richiede un'estrema precisione tecnica. Per garantire che questi film a base biologica siano effettivamente in grado di proteggere gli alimenti dal deterioramento, Joinul si affida all'AQUALAB VSA (analizzatore di assorbimento dei vapori) e alla cella WVTR (tasso di trasmissione del vapore acqueo).

Affrontare il problema delle microplastiche

Le materie plastiche sintetiche tradizionali sono un'arma a doppio taglio: sono straordinarie per proteggere gli alimenti, ma rimangono nell'ambiente per secoli. La ricerca di Joinul mira a spezzare questo circolo vizioso creando alternative commestibili e biodegradabili.

«L'idea principale della mia ricerca è quella di sviluppare una bioplastica biodegradabile a partire dal collagene delle meduse», spiega Joinul. «Sappiamo che il problema delle microplastiche è attualmente molto grave. Utilizzando il collagene delle meduse digerito (gelatina), possiamo creare pellicole bioplastiche che non solo sono sostenibili, ma anche funzionali per l'industria dell'imballaggio alimentare».

Tuttavia, affinché un film bioplastico possa affermarsi sul mercato, deve dimostrare le proprie proprietà di barriera contro l'umidità. Se un film è troppo "traspirante", gli alimenti al suo interno si deterioreranno. È qui che inizia la sfida di misurare il WVTR.

Superare gli errori dovuti all'intervento manuale

Prima di adottare la tecnologia AQUALAB, Joinul e il suo team dovevano affrontare le difficoltà del metodo tradizionale ASTM E96, un processo gravimetrico manuale e lento, notoriamente laborioso.

«In passato utilizzavamo il metodo tradizionale, che prevedeva l’uso di un contenitore, la sua sigillatura con la cera e la pesatura ogni ora o ogni poche ore», spiega Joinul. «È molto difficile ottenere una sigillatura perfetta con la cera e, anche solo una minima perdita, compromette i dati. Inoltre, bisogna registrare tutto manualmente, il che espone al rischio di errori umani».

In un contesto di ricerca ad alto rischio, in cui l'accuratezza dei dati fa la differenza tra una pubblicazione o un brevetto di successo e un esperimento fallito, queste variabili legate al lavoro manuale rappresentavano un notevole ostacolo.

Precisione e automazione con il VSA

Grazie all'integrazione dell'AQUALAB VSA dotato della cella WVTR, il laboratorio UGA-FST ha rivoluzionato il proprio flusso di lavoro. Il VSA funge da strumento di misurazione principale, garantendo un ambiente controllato in cui umidità e temperatura sono mantenute costanti, mentre la cella WVTR fornisce la fonte di dati specifica di cui Joinul ha bisogno per valutare i suoi film bioplastici.

Il passaggio dai test manuali a quelli automatizzati ha offerto tre vantaggi fondamentali:

1. Eliminazione degli errori manuali: la cella WVTR presenta un design specifico che garantisce una tenuta perfetta senza bisogno di ricorrere a cera, che sporca, né a operazioni manuali.
2. Registrazione e sincronizzazione dei dati: ogni dato viene registrato automaticamente. «La cosa migliore è l'automazione», osserva Joinul. «Posso impostare i parametri, andarmene e tornare a trovare una serie completa di dati sincronizzata e pronta per l'analisi. Non devo restare in laboratorio tutta la notte per effettuare le pesature».
3. Precisione senza pari: la VSA misura le variazioni di peso con una precisione di pochi milligrammi, garantendo un livello di accuratezza che le bilance manuali non possono eguagliare.

«Grazie al sistema AQUALAB, ho più fiducia nei miei risultati. Elimina l’incertezza del processo manuale e mi permette di concentrarmi sugli aspetti scientifici della pellicola stessa piuttosto che sugli aspetti tecnici del test.» — Joinul Islam, Università della Georgia

Dal laboratorio di ricerca alla realtà industriale

Mentre Joinul si avvicina alla fase finale della sua ricerca di dottorato, il suo obiettivo è quello di vedere questi film bioplastici a base di meduse utilizzati in applicazioni concrete nel settore dell'imballaggio, magari per snack o alimenti secchi che richiedono una barriera all'umidità moderata.

Grazie alla combinazione di una scienza marina innovativa con il rigore tecnico della tecnologia AQUALAB, l'Università della Georgia sta dimostrando che il futuro del packaging è ecologico, commestibile e, grazie a dati precisi, scientificamente fondato.

Migliora la precisione del tuo laboratorio

Che tu sia un ricercatore accademico impegnato a superare i limiti dei biomateriali o un professionista nel settore della ricerca e sviluppo nel campo degli imballaggi alla ricerca di alternative sostenibili ai materiali sintetici, gli strumenti giusti fanno la differenza. AQUALAB VSA elimina le variabili legate al lavoro manuale, permettendoti di concentrarti sugli aspetti scientifici che contano davvero.

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