Namate die wêreldwye vraag na volhoubare verpakkingsoplossings styg, het innovasies in bioafbreekbare en intelligente verpakking noodsaaklik geword. Zamokuhle Ngcoko, 'n meestersgraadstudent in Biohulpbron-ingenieurswese aan die Departement Chemiese Ingenieurswese aan die Universiteit Stellenbosch, doen navorsing wat fokus op die ontwikkeling van 'n nanokomposietlaag vir veselgebaseerde verpakking. Die primêre doel is om die verpakking se gas- en waterversperringseienskappe, antioksidantaktiwiteit, etileenvang en antimikrobiese effekte te verbeter.

Sleuteldoelwitte van die navorsing sluit in die wysiging van die gekose matriks om hidrofobisiteit te verhoog, die verbetering van die waterkontakhoek vir verbeterde waterweerstand, en die vermindering van gasdeurlaatbaarheid – veral waterdamp, suurstof en koolstofdioksied. Die navorsing bevat ook komponente om antioksidant- en antimikrobiese eienskappe te versterk, en 'n ander een om etileenvang te verbeter. Hierdie projek spreek kritieke omgewings- en ekonomiese uitdagings in die verpakkingsbedryf aan, veral vir klimakteriese vrugte wat verlengde rakleeftyd benodig.

Die ontwikkeling van hierdie nanokomposietlaag beklemtoon die belangrikheid van volhoubaarheid en sirkulariteit deur afvalmateriaal soos sitrusskille en sellulose-afval te gebruik. Hierdie innoverende benadering stem ooreen met die beginsels van afvalwaardering, waar afvalmateriaal in waardevolle produkte omskep word, wat bydra tot 'n sirkulêre ekonomie.

Die primêre toepassing van hierdie navorsing is die skep van gevorderde verpakkingsoplossings vir klimakteriese vrugte en ander bederfbare goedere. Deur die verpakking se gas- en waterversperringseienskappe, antioksidantaktiwiteit, etileenvang en antimikrobiese effekte te verbeter, kan hierdie deklaag die rakleeftyd van hierdie produkte verleng. Boere en produsente kan hierdie tegnologie gebruik om langer bergingstydperke vir hul produkte te verseker, wat na-oesverliese verminder en verspreiding verbeter. Kleinhandelaars sal ook baat vind deur varser produkte met verlengde rakleeftyd aan te bied, kliëntetevredenheid te verbeter en voedselvermorsing te verminder.

Daarbenewens bevorder die navorsing die gebruik van bioafbreekbare en hernubare hulpbronne, wat die afhanklikheid van sintetiese en nie-bioafbreekbare materiale aansienlik verminder. Deur afvalbronne te gebruik, ondersteun die projek afvalwaardering en help om omgewingsbesoedeling te verminder. Die gebruik van hierdie afvalmateriaal in verpakkingsproduksie kan koste verminder en materiaalsirkulariteit verbeter, wat die gevolglike verpakking meer koste-effektief en toeganklik maak.

Die insluiting van die komponente met die vermoë om die antioksidant-, antimikrobiese en etileen-vangende eienskappe van die verpakking te verbeter, lei tot beter bewaring van voedselprodukte en verminderde bederf. Deur die varsheid en rakleeftyd van voedselprodukte te verleng, kan hierdie innoverende verpakkingstegnologie bydra tot aansienlike vermindering in voedselvermorsing, wat 'n groot wêreldwye probleem aanspreek.

Promotor: Prof. Annie Chimpango – Departement Chemiese Ingenieurswese, Universiteit Stellenbosch

Mede-promotor: Mnr. Zwonaka Mapholi – Departement Chemiese Ingenieurswese, Universiteit Stellenbosch