Viitorul ambalajelor se scrie la Cluj: un cercetator de la USAMV a inventat eticheta si ambalajul antimicrobian si biodegradabil

La doar 31 de ani, un cercetator clujean are la activ realizarea unor produse pe care in acest moment le vedem doar in filmele SF: nu contin compusi chimici, ucid bacteriile si microbii de pe suprafata alimentelor, a fructelor si legumelor si se dezintegreaza in natura de cateva ori mai repede fata de cele obisnuite.  Studiile au fost finalizate, produsele exista fizic, au primit si premii la saloanele de inventii, dar birocratia si lipsa facilitatilor de valorificare le tin inca tot in laborator. 

Dan Vodnar este licentiat in Controlul si expertiza produselor alimentare in cadrul Universitatii de Stiinte Agricole si Medicina Veterinara (USAMV), si-a finalizat doctoratul si acum este asistent universitar in cadrul institutiei. A condus doua proiecte in urma carora a rezultat ambalajul antimicrobian si eticheta antimicrobiana pentru fructe si legume.  Ideea de a studia in aceasta zona s-a nascut in timpul facultatii, cand a avut parte de o bursa Erasmus la Universitatea Hohenheim din Stuttgart. 

“Mi s-a parut ca lucrurile sunt super-aplicabile, acolo partea teoretica se intalnea cu partea practica. Am invatat cat de cat germana si mi-am facut relatii in randul studentilor Erasmus, a fost o experienta care mi-a schimbat un pic optica asupra lucrurilor”, a apreciat Dan Vodnar. 

Doctoratul sau a abordat domeniul biotehnologiei si, in acest timp a mai beneficiat de o mobilitate acordata de catre Ministerul de Mediu al Germaniei printr-o fundatie. Timp de sase luni, a studiat intr-un institut de cercetare, unde si-a realizat o buna parte din teza, cea de fermentatii si bioreactoare. 

“Acolo am facut, practic, primul izomer ( substanta care, avand aceeasi compozitie chimica cu o alta  substanta, difera prin structura si proprietati de aceasta) L al acidului lactic, care se utilizeaza in obtinerea de acid polilactat. Acesta poate fi utilizat in industria bioplasticului. Se poate obtine, de pilda, folie biodegradabila”, a precizat acesta. 

Chair pe biroul sau, Vodnar are un pix alb, aparent ca toate pixurile, insa este realizat dintr-un material biodegradabil, provenit din acest polilactat cercetat acolo. 

“Se degradeaza in natura in 5 saptamani, spre deosebire de pixurile nebiodegradabile care dispar in 200 de ani. Produsul poate folosi la ambalaje, PET-uri, folie alimentara si multe altele”, puncteaza cercetatorul. 

Rezultatul a fost publicat intr-o revista internationala,  Chemical Engineering and Technology si a avut, potrivit lui Vodnar, un impact puternic. 

A doua parte din teza de doctorat a fost facuta in domeniul microincapsularii bacteriilor probiotice. 

“Bacteriile probiotice sunt intalnite, de pilda, in iaurturi. Problema lor este ca nu rezista la sucul gastro-intestinal pentru ca in stomac este un PH de 1,52, iar aceste bacteria nu rezista la acesta. Atunci, exista alternativa de a le microincapsula, de a le proteja intr-un biopolimer care este  compatibil cu organismul nostru. Atunci, aceste microcapsule rezista la aciditatea din stomac si se descompun in intestin, acolo unde e interesul nostru de a le face functionale.  Practic, pornind de la acesti biopolimeri cu care m-am jucat in timpul doctoratului mi-a venit ideea de ambalaj bioactiv. Am lucrat intr-un program de Smart and Intelliget Packaging pe un proiect European. Am citit foarte multa literatura de specialitate. 
Am depus un proiect de cercetare la nivel national in 2012, a fost castigat si ulterior implementat. Proiectul in sine a durat 6 luni, dar rezultatele intregului ambalaj intr-un an si jumatate”, descrie clujeanul.  

Concret, proiectul se numeste “Sistem de management al sigurantei si securitatii alimentare aplicat in obtinerea ambalajelor cu activitate microbiana” si are ca scop ambalarea in conditii superioare a produsele gata pentru consum, asa numitele “Ready to eat”. 

“Sunt alimente gandite in asa fel incat sa nu dezvolte ulterior bacterii si producatorii sa piarda bani. Astfel,  ei introduc in interiorul lor diversi compusi din categoria E-urilor: conservanti, antimicrobieni, antioxidanti. Acestea sunt substante provenite din sinteze chimice.  Ideea de la care am plecat cu acest ambalaj a fost locul unde se pot dezvolva microbii care produc toxiinfectii alimentare. In SUA 3-4% din decese au drept cauza toxiifectiile alimentare. Sigur, la noi aceste produse nu sunt consumate pe o scara atat de larga, dar se mananca mult la birou, de pilda. Microbii acestor afectiuni se dezvolta la suprafata alimentelor.  Am cautat o solutie care sa actioneze exact acolo unde este problema. 
Practic, ambalajul pe care l-am realizat asta face: inhiba dezvoltarea oricarui tip de microbi la suprafata alimentului. Practic, nu lasa sa se dezvolte nici o bacterie. Este un polimer facut din chitina, care, se stie, este  un biopolimer care are o activitate microbiana. Se face din crusta melcilor si este achizitionat sub forma de pudra. Acest ambalaj incorporeaza in interior biomolecule active din ceai verde, ceai negru, busuioc, un mixt de biomelecule. Cantitatea este optimizata, astfel incat sa nu schimbe perceptia gustativa a alimentului”, a detaliat Vodnar.

Produsul arata ca un celofan obisnuit si ar putea fi utilizat la carne, branza si tot ce inseamna semipreparate.  Despre costurile producerii acestuia, cercetatorul spune ca “ar merge mana-n mana cu nivelul de productie, dar, eu cred ca n-ar ridica prea mult pretul unui produs, decat cu 50 de bani, maxim un leu”.  

Mai mult, productia unor asemenea ambalaje nu ar fi deloc complicata. 

“Trebuie sa iti adaptezi tehnologia, sa o optimizezi pentru obtinerea acestui ambalaj, dar nu e ceva complicat, iti trebuie un laminator si un malaxor. Cei care produc plastic sunt sigur ca au aparate care ar putea fi compatibile cu ceea ce propun eu”, este convins specialistul. 

Eticheta antimicrobiana

Langa ambalajul antimicrobian, pe raftul cercetatorului clujean se afla la loc de cinste si o eticheta.

 “E o eticheta degradabila, care actioneaza asupra microorganismelor de pe suprafata fructelor si a legumelor pe care le consumam cu coaja. Toate au o incarcatura microbiana. In momentul in care spalam fructul nu o inlaturam cu totul. Cu ajutorul acestei etichete, confectionate tot dintr-un biopolimer si care incorporeaza substante antimicrobiene din natura, atunci cand speli fructul sub apa, eticheta se topeste si elibereaza compusii si depopuleaza foarte mult cantitatea de microorganism de pe coaja”, explica specialistul. 

A fost primul proiect din Romania castigat cu acest tip de idee.  Fiecare dincele doua proiecte au avut cate un buget de 10.000 de euro. 

“Nu sunt proiecte mari, dar, pentru un tanar ca mine. Sunt suficiente. Am si cei mai ambitiosi studenti care lucreaza si ei la proiecte”, spune acesta.  

Cercetatorul a venit la Cluj din Borsa, Maramures si recunoaste ca asta i se datoreaza mamei sale. 

“Practic, mama mea e un fel de Smaranda din “Aminiri din copilarie”, ea si-a dorit mult pentru cei doi fii ai ei sa faca scoala. In clasa a 8-a nu prea poti sa decizi ceea ce e mai bine pentru tine, dar, impulsionat de dorinta mamei”, marturiseste acesta. 

A facut un an de inginerie chimica a Universitatea “Babes-Bolyai”, dupa care, “pentru ca se preda o chimie mult prea profunda, nu ii gaseam o aplicabilitate”, a venit la USAMV. 

Aici a studiat Controlul si expertiza produselor alimentare, care atunci era la Facultatea de Agricultura. 

“In primul an nu prea mi-am gasit locul. Am lucrat destul de multi ani in modelling, advertising, de intalniri de noapte, de zi, de petreceri. Ambitia a venit din anul 2,3,4 si 5 pe care i-am terminat cu media 10. Poate sunt o persoana extremista, imi recunosc limita, insa aceasta m-a adus intr-un avantaj, pana la urma, stiintific”, dezvaluie acesta. 

Despre varsta neobisnuita la un cercetator, Vodnar spune ca “sunt putini ani, dar multi sunt de munca”. 

“Sunt zile in care lucrez de la 8 dimineata la 8 seara, sunt saptamani in care lucrez si sambata, si duminica. Recunosc, sunt putin workaholic, imi recunosc neajunsul, dar nu poti face asemenea lucruri daca nu te implicit total”, dezvaluie cercetatorul. 

Alternative pentru raw-vegani

Toate produsele pe care le-a dezvoltat le-a gandit strict pe sectoare de populatie. 

"Aceste ambalaje nu ni s-ar adresa noua, celor care in copilarie am mancat fructe din pom, sterse in prealabil de o haina. Exista, insa, un gen de oameni mai simandicosi, care cauta lucrurile acesta. Tot acest tip de substante a folosit la crearea unor jeleuri cu fructe si bacterii probiotice microencapsulate. Practic, am microincapsulat bacteriile si le-am introdus intr-un jeleu care este destinat pentru copii, apoi pentru tot ce inseamna raw-vegan si pentru diabetic. Jeleurile au fructoza din catina si afine. Veganii consuma o cantitate probiotica foarte mica.  Toate sunt intr-o sucesiune foarte clara: toate utilizeaza biopolimeri, sunt pentru siguranta si securitatea alimentara. Toate sunt biodegradabile. Nu am utilizat nici un compus chimic, asta a fost si ideea: sa le fac pentru ca nu poti introduce intr-un aliment ceva care este substanta chimica”, a mai spus tanarul.

A depus in urma cu doi ani cerere pentru brevetarea ambalajului. 

“Patru ani dureaza munca de brevetare. Nu inteleg de ce. Exact asa cum am cautat eu in baza de date si in literatura stiintifica sa nu mai existe acest ambalaj sunt forma pe care eu o propun, nu inteleg de ce un ofiter de la Oficiul de Stat pentru Inventii si Marci (OSIM) nu poate sa faca lucru acesta”, se plange acesta. 

Dan Vodnar s-a gandit sa mearga cu eticheta antimicrobiana pe la supermarketuri, sa le propuna implementarea ideii. 

“Imi lipseste foarte mult o autoritate intre mine, cel care ingineresc in laborator, am un rezultat si il brevetez si industrie. Am cautat sa dau o solutie unei probleme reale, insa legatura dintre industrie si noi nu exista. Autoritatea intermediara, un oficiu de tehnologie nu s-a inventat la noi. Eu sunt convins ca sunt multi oameni care stau cu rezultatele in sertar, rezultate care putea fi conectate oricand in industrie. In strainatate, companiile sustin cercetarile pentru doctorate. Compania are o problema intr-o zona anume si angajeaza un om care studiaza asta, in co-tulela cu o universitate. La noi cautam pe site-uri sa gasim o nevoie si totul ramane la nivel de document, din pacate nu e implementat. Sunt putine povesti de succes sin Romania in cercetare, probabil in zona IT mai sunt. Ambalajele au fost medaliate cu bronz la Proinvent, in 2012. Ar trebui sa ne contacteze un producator, sau din contra, sa mergem noi, sa facem acest PR”, isi expune clujeanul viziunea.


Ambalajul revolutionar al cercetatorului clujean ar putea avea efect chiar si in randul celor care se tem de efectele cancerigene ale produselor actuale. 

“Majoritatea derivatelor din petrol au un aport negativ, pentru ca la un moment dat alimentul se intalneste cu ambalajul si ele fac un schimb intre ele”, explica Vodnar. 

Comentarii

Mihalca Ana

06.02.2014 16:39

Fantastic! Ambalaje si antimicrobiene si biodegradabile! Tare m-as bucura sa se implementeze pe piata! Dar cum deocamdata petrolul - din care se face plastic - este la putere... nu stiu... 

ana maria stefan

06.02.2014 21:47

Bravo! complimente si mult succes!!!

Adauga comentariu