Biopohjaisten pakkausten ominaisuudet
Grannas, Markus (2018)
Grannas, Markus
Tampereen ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018060713071
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018060713071
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia, kuinka kaurankuori, porkkana ja rahkasammal vaikuttavat paperin ja kartongin ominaisuuksiin. Teollisuudessa jää suuret määrät sivuvirtoja, joita ei hyödynnetä tai hyödynnetään heikosti. Tässä työssä tutkitaan, jos niitä voisi hyödyntää paperin valmistuksessa positiivisin vaikutuksin.
Monissa kasveissa on aineosia, joilla on antimikrobisia vaikutuksia, ja opinnäytetyössä olikin tavoitteena selvittää, lisäävätkö tutkitut sivuvirrat elintarvikkeiden säilyvyyttä. Tällöin ruoka-aineiden patogeenisten ja pilaantumista edistävien mikrobien määrä vähenisi, jolloin pystyttäisiin vaikuttamaan positiivisesti maailman ravintohävikkiin.
Tutkimus suoritettiin Tampereen ammattikorkeakoulun paperi- ja pakkauslaboratorion tiloissa. Laboratoriossa valmistettiin referenssiarkkeja, jotka sisälsivät vain mäntysellua, ja arkkeja, jotka sisälsivät sellun lisäksi kaurankuorta, porkkanaa tai rahkasammalta. Tutkittavien lisäjakeiden osuudet arkeissa olivat 5 %, 15 % ja 30 % arkin koko kuiva-aineen massasta. Arkeista tutkittiin perus-, lujuus- ja absorptio-ominaisuuksia. Näiden lisäksi suoritettiin makutesti ja tutkittiin lisäjakeiden mahdollisia antifungaalisia vaikutuksia. Arkit kalanteroitiin ennen mittauksien suorittamista TAMKin kalanterilla.
Perusominaisuuksien tuloksista havaittiin, että vaikka arkkien neliömassa oli lähes sama, niin arkeilla, jotka sisälsivät rahkasammalta ja kaurankuoria, oli matalammat tiheyden arvot. Porkkanaa sisältävät arkit olivat sen sijaan huomattavasti lähempänä referenssiä. Absorption arvoissa porkkanaa sisältävien näytteiden arvot olivat samaa tasoa tai alempia kuin referenssin ja korkeampia kuin rahkasammalta ja kaurankuorta sisältävien. Repäisylujuudessa pienen pitoisuuden lisäjaepaperit olivat referenssiä parempia. Vetolujuusindeksissä ne olivat selvästi referenssiä huonompia, mutta pienen pitoisuuden porkkanaa sisältävä paperi ei ollut merkittävästi referenssiä huonompi. Makutestissä, jossa testattavana oli korkeimman sivujakeen pitoisuuden paperit, havaittiin lisäjakeiden aiheuttavan vahvoja sivumakuja tuotteisiin, mikä ei ole toivottavaa. Antifungaalisia ominaisuuksia tutkittaessa ei päästy käyttämään varsinaisia tarkoitukseen kehitettyjä menetelmiä. Työssä päädyttiin testaamaan, onko kirsikkatomaattien ja viinirypäleiden säilyvyydessä eroja näistä eri raaka-aineista tehdyissä rasioissa verrattuna muovirasiaan. Näissä kokeissa ei havaittu juurikaan eroja eri mittauspisteiden välillä.
Tutkimuksissa selvisi, että jatkotutkimuksissa kannattaisi käyttää paremmin antifungaalisuutta mittaavia testejä, kuten kiekkomenetelmää tai migraatiotestejä. Näiden lisäksi kannattaa pyrkiä selvittämään, saisiko sivuraaka-aineiden erilaisilla käsittelyillä paperin tärkeisiin ominaisuuksiin haluttuja vaikutuksia.
Monissa kasveissa on aineosia, joilla on antimikrobisia vaikutuksia, ja opinnäytetyössä olikin tavoitteena selvittää, lisäävätkö tutkitut sivuvirrat elintarvikkeiden säilyvyyttä. Tällöin ruoka-aineiden patogeenisten ja pilaantumista edistävien mikrobien määrä vähenisi, jolloin pystyttäisiin vaikuttamaan positiivisesti maailman ravintohävikkiin.
Tutkimus suoritettiin Tampereen ammattikorkeakoulun paperi- ja pakkauslaboratorion tiloissa. Laboratoriossa valmistettiin referenssiarkkeja, jotka sisälsivät vain mäntysellua, ja arkkeja, jotka sisälsivät sellun lisäksi kaurankuorta, porkkanaa tai rahkasammalta. Tutkittavien lisäjakeiden osuudet arkeissa olivat 5 %, 15 % ja 30 % arkin koko kuiva-aineen massasta. Arkeista tutkittiin perus-, lujuus- ja absorptio-ominaisuuksia. Näiden lisäksi suoritettiin makutesti ja tutkittiin lisäjakeiden mahdollisia antifungaalisia vaikutuksia. Arkit kalanteroitiin ennen mittauksien suorittamista TAMKin kalanterilla.
Perusominaisuuksien tuloksista havaittiin, että vaikka arkkien neliömassa oli lähes sama, niin arkeilla, jotka sisälsivät rahkasammalta ja kaurankuoria, oli matalammat tiheyden arvot. Porkkanaa sisältävät arkit olivat sen sijaan huomattavasti lähempänä referenssiä. Absorption arvoissa porkkanaa sisältävien näytteiden arvot olivat samaa tasoa tai alempia kuin referenssin ja korkeampia kuin rahkasammalta ja kaurankuorta sisältävien. Repäisylujuudessa pienen pitoisuuden lisäjaepaperit olivat referenssiä parempia. Vetolujuusindeksissä ne olivat selvästi referenssiä huonompia, mutta pienen pitoisuuden porkkanaa sisältävä paperi ei ollut merkittävästi referenssiä huonompi. Makutestissä, jossa testattavana oli korkeimman sivujakeen pitoisuuden paperit, havaittiin lisäjakeiden aiheuttavan vahvoja sivumakuja tuotteisiin, mikä ei ole toivottavaa. Antifungaalisia ominaisuuksia tutkittaessa ei päästy käyttämään varsinaisia tarkoitukseen kehitettyjä menetelmiä. Työssä päädyttiin testaamaan, onko kirsikkatomaattien ja viinirypäleiden säilyvyydessä eroja näistä eri raaka-aineista tehdyissä rasioissa verrattuna muovirasiaan. Näissä kokeissa ei havaittu juurikaan eroja eri mittauspisteiden välillä.
Tutkimuksissa selvisi, että jatkotutkimuksissa kannattaisi käyttää paremmin antifungaalisuutta mittaavia testejä, kuten kiekkomenetelmää tai migraatiotestejä. Näiden lisäksi kannattaa pyrkiä selvittämään, saisiko sivuraaka-aineiden erilaisilla käsittelyillä paperin tärkeisiin ominaisuuksiin haluttuja vaikutuksia.