Polymerfilmtillverkning av vassleproteiner
Ulfves, Madelen (2023)
Ulfves, Madelen
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052514176
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052514176
Tiivistelmä
Idag uppstår massvis med plastavfall som resulterar i problematik i omgivningen. Dessa plaster uppstår till stor del inom förpackningssektorn. I cirkulära ekonomins principer utgår man från att minska mängden avfall genom att exempelvis använda det i nya produkter. Vassle klassificeras främst som avfall och det är en biprodukt som uppstår vid osttillverkning. Vassleproteinerna borde visa sig kunna bindas med naturliga polymerer, exempelvis stärkelse. Deras förmåga att polymeriseras med glycerol och potatisstärkelse utforskas både med hjälp av vassleproteinkoncentrat och färsk vassle, som är tillgodosedd av Helsingin Meijeriliike. Vassleproteinernas förmåga att bilda en polymer utan att först bli ultrafiltrerat utforskas. Arbetet är främst begränsat till 10 % (w/w) vassleproteiner och 50 % (w/w) glycerol i jämförelse med vassleproteinerna, enligt ett tidigare arbete. Hypotesen är att de producerade vasslefilmerna kommer att vara svagt vita, genomskinliga och bionedbrytbara. Vasslefilmernas densiteter utvärderas, likaså utförs FTIR-ATR och ljusmikroskopi. Hypotesen höll och färska vasslens filmer visar sig ha högre densitet än filmerna gjorda av vassleproteinkoncentrat. FTIR analysen visar närvaron av funktionella grupper från vasslen och glycerolen. Ljusmikroskopin visar att man får en jämnare topografi av färska vasslen än av vassleproteinkoncentratet, samt att potatisstärkelsen ökar denna topografi variation. Det är möjligt att tillverka vasslefilmer direkt från färsk vassle. Today appear loads of plastic waste that result in environmental problems. These plastics appear mostly in the packaging sector. Circular economy aims at reducing the waste by using it in, for example, new products. Whey is mostly classified as waste, and it is a byproduct that appear from cheese making. Whey proteins are supposed to be able to bond to natural polymers, such as starch. Their ability to polymerize with glycerol and potato starch is investigated both with whey protein concentrate and fresh whey. The fresh whey that is used in this work is produced by Helsingin Meijeriliike. The whey proteins´ ability to create a polymer without being ultrafiltrated is also investigated. This work is mostly limited to using 10 % (w/w) whey proteins and 50 % (w/w) glycerol according to the whey proteins. The hypothesis is that the whey films will be slightly white colored, transparent and biodegradable. Their densities are evaluated, as well as FTIR-ATR analysis and optical microscopy are being investigated. The hypothesis was correct and the fresh whey films show higher densities compared with the ones made by whey protein concentrate. The FTIR analysis shows available functional groups from both the whey and the glycerol. From optical microscopy, it is seen that the topography is more even for the fresh whey films than the whey protein concentrate. It is also seen that the presence of potato starch increases the topography. It is proven that it is possible to create whey films directly from fresh whey. Nykyään muovijätettä esiintyy todella paljon ja se tuottaa ongelmia ympäristölle. Nämä muovit esiintyvät usein pakkausalalla. Kiertotaloudessa halutaan vähentää jätettä ja käyttää niitä uusissa tuotteissa. Heraa on suurin osin lajiteltu jätteeksi ja se on sivutuote juustonteossa. Heraproteiinit pitäisi onnistua yhdistämään luonnollisiin polymeereihin, esimerkiksi tärkkelykseksi. Niiden polymerisoiva ominaisuus glyserolin ja perunatärkkelyksen kanssa testataan heraproteiinikonsentraatista ja tuoreesta herasta. Helsingin Meijeriliike on antanut heraa tähän opinnäytetyöhön. Ultrasuodattamattomien heraproteiinien ominaisuutta tekemään polymeeriin kokeillaan. Työ on rajoitettu käyttämään 10 % heraproteiinia ja 50 % glyserolia proteiineihin verrattuna. Hypoteesi on, että muovikalvojen täytyy olla hieman valkoisia, läpinäkyviä ja biohajoavia. Herakalvojen tiheydet mitataan sekä Fourier muunnettu infrapunaspektroskopia eli FTIR ja optinen mikroskopia tutkitaan myös. Hypoteesi oli oikein ja herakalvoilla tuoreella heralla on korkeampi tiheys, kuin heraproteiinikonsentraatilla. FTIR analyysista näkyy, että funktionaalisia ryhmiä löytyy herakalvoilta sekä herasta että glyserolista. Optisessa mikroskoopissa näytteessä näkyy tasaisempi pinta, kun kalvot on tehty tuoreesta herasta eikä heraproteiinikonsentraatista. Siellä näkyy myös, että perunatärkkelys lisää kalvojen topografiaa. Opinnäytetyö näyttää, että on mahdollista tehdä herakalvoja suoraan tuoreesta herasta.