09/08/2016
Door Ad Spijkers
Behalve aan plantaardige grondstoffen zoals cellulose, zetmeel en lignine werken onderzoekers aan het Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) nu ook aan biomaterialen uit dierlijke eiwitten.
Biomaterialen uit duurzame grondstoffen vormen al bijna 25 jaar een zwaartepunt bji Fraunhofer-IAP in Potsdam-Golm. Tot nu toe lag de focus op plantaardige grondstoffen zoals cellulose, zetmeel of lignine. Thans ontwikkelen de onderzoekers ook biomaterialen uit eiwitten.
Folies met geïntegreerde functies
Polymeerfolies met geïntegreerde functies vormen één nieuw zwaartepunt. Conserverende vershoudfolies voor de verpakking van verse voedingsmiddelen zoals kaas behoren tot de onderzoekthema’s.
Zo coaten de onderzoekersfolies met natuurlijke eiwitten, die conserverend werken op het oppervlak van het voedingsmiddel. De clou is dat het natuurlijke conserveermiddel zelf niet in het voedingsmiddel doordringt, waardoor het product natuurlijk blijft. Dit is een belangrijk aspect in tijden van afnemende acceptatie van conserveermiddelen bij klanten.
In de toekomst moeten door het Fraunhofer-IAP ontwikkelde biologische folies worden gecoat, waarbij wordt teruggegrepen op de expertise aan het instituut op het gebied van oppervlaktetechnologie en biotechnologie. Het coatingsysteem zullen ze ook toepassen op indicatoren die de versheid van voedingsmiddelen aangeven of waarmee de naleving van de koudeketen zichtbaar kan worden gemaakt. De ontwikkeling van en het onderzoek naar functionele membranen en nieuwe membraanmaterialen en folies zijn andere zwaartepunten.
Slachtafval als grondstof
Het gebruik van keratinen uit slachtafvallen staat eveneens in de belangstelling van de onderzoekers van Fraunhofer-IPA. Keratines zijn structuureiwitten die niet alleen onze haren hun vorm verlenen. Ze komen bijvoorbeeld ook voor in snavels, hoeven, bont en veren.
Normaliter worden zulke dierlijke reststoffen verbrand of tot veevoeder verwerkt. De onderzoekers willen het keratine uit slachtafval hergebruiken door er nieuwe materialen uit te ontwikkelen. Veren zijn daarvoor bijzonder geschikt omdat ze voor zo’n 90% uit keratinen bestaan en een goed gedefinieerde samenstelling hebben.
Keratinen kunnen bijvoorbeeld formaldehyde uit de omgevingslucht verwijderen en kunnen daardoor worden ingezet als filtermateriaal bij de sanering van formaldehyde bevatten gebouwen. Bovendien hebben ze de eigenschap dat ze zware metalen kunnen binden.
Keratinen worden tot nu toe nog niet als basis voor materialen gebruikt. Industrieel wordt het structuureiwit echter al wel gebruikt, bijvoorbeeld in de vorm van een hydrolysaat in shampoos. Sinds ongeveer een jaar onderzoekt een team onderzoekers onder andere regeneraatvezels uit keratine.
Om de materiaaleigenschappen te behouden, willen de onderzoekers het eiwit intact laten. Momenteel onderzoeken ze geschikte methoden om keratinen verspinbaar te maken. Daarbij kunnen de wetenschappers een beroep doen op de uitgebreide ervaring van het instituut op het gebied van biologische vezels uit cellulose (foto: Fraunhofer-IAP).