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Publication
Development of Biodegradable Absorbent for Food Packaging
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Authors
Abstract(s)
The impact of plastic pollution has intensified global environmental concerns, driving initiatives and policies to reduce plastic use. The main objective of this study was to develop an absorbent pad for strawberry packaging using alternative materials, such as biodegradable solutions derived from natural and renewable resources, especially in the packaging industry. First, different polymers, such as agar, starch, pectin, alginate, plasticisers, and dried fruit by-products, were tested in film formulations to determine the best material for the final application. The films were evaluated under various environmental conditions. Pectin, apple by-products, and sorbitol-based prototypes showed the best surface homogeneity and were selected for further analysis. The absorbent pads, made primarily from dried fruit by-products and pectin, were tested for water solubility and absorption, microbiological stability, thickness, moisture, water activity, and biodegradability. Using Response Surface Methodology (RSM), the effects of three factors, pectin content (%), by-product content (%), and solution weight per cm², were evaluated on these properties. The optimal formulation, containing 5% pectin, 10% sorbitol, 30% apple by-products, and a total solid content of 0.330 g/cm², showed integrity, microbiological stability and some absorption capacity when in contact with water. All samples exhibited a high biodegradability rate of up to 80% in soil.
Market analyses included the assessment of environmental concerns, food safety, subjective norms, willingness to pay, and perceived barriers to understanding consumer attitudes and purchase intentions. The study was conducted among students at the Polytechnic of Leiria. The analysis identified factors influencing consumer attitudes and willingness to purchase packaging with biodegradable absorbents. In this scenario, the willingness to pay, consumer attitudes, and environmental concerns can impact the intention to purchase the packaging with biodegradable absorbents. Environmental concerns, perceived barriers, and subjective norms can influence consumer attitudes. The present study supports waste valorisation and aligns with circular economy and zero-waste principles.
O impacto da poluição do plástico intensificou as preocupações ambientais globais, impulsionando iniciativas e políticas para reduzir a utilização do plástico. O principal objetivo deste estudo foi desenvolver um absorvente para embalagens de morango utilizando materiais alternativos, como soluções biodegradáveis derivadas de recursos naturais e renováveis, especialmente na indústria de agroalimentar. Em primeiro lugar, diferentes polímeros, como agar, amido, pectina, alginato, plastificantes e subprodutos de frutas desidratadas, foram testados em formulações de filmes para determinar o melhor material para a aplicação final. Os filmes foram avaliados sob diversas condições ambientais. Os protótipos de pectina, subprodutos de maçã e sorbitol apresentaram a melhor homogeneidade superficial e foram selecionados para análise posterior. Os absorventes, feitos formulados por subprodutos de fruta desidratada e pectina, foram testados quanto à solubilidade e absorção de água, estabilidade microbiológica, espessura, humidade, atividade de água e biodegradabilidade. Com recurso à Metodologia de Superfície de Resposta (RSM), foram avaliados nestas propriedades os efeitos de três fatores, teor de pectina (%), teor de subprodutos (%) e peso da solução por cm². A formulação ótima, contendo 5% de pectina, 10% de sorbitol, 30% de subprodutos de maçã e um teor de sólidos totais de 0,330 g/cm², apresentou uma maior integridade, estabilidade microbiológica e capacidade de absorção quando em contacto com água. Todas as amostras exibiram uma elevada taxa de biodegradabilidade superior a 80% no solo.A análise de mercado incluiu a avaliação das preocupações ambientais, segurança alimentar, normas subjetivas, disposição a pagar e barreiras percebidas para compreender as atitudes dos consumidores e as intenções de compra. O inquérito teve como consumidor alvo os alunos do Politécnico de Leiria. A análise identificou fatores que influenciam as atitudes dos consumidores e a disponibilidade para adquirir embalagens com absorventes biodegradáveis. Neste cenário, a disponibilidade para pagar, as atitudes do consumidor e as preocupações ambientais podem ter impacto na intenção de compra das embalagens com absorventes biodegradáveis. As preocupações ambientais, as barreiras percebidas e as normas subjetivas podem influenciar as atitudes dos consumidores. O presente estudo apoia a valorização dos resíduos e está alinhado com a economia circular e os princípios do desperdício zero.
O impacto da poluição do plástico intensificou as preocupações ambientais globais, impulsionando iniciativas e políticas para reduzir a utilização do plástico. O principal objetivo deste estudo foi desenvolver um absorvente para embalagens de morango utilizando materiais alternativos, como soluções biodegradáveis derivadas de recursos naturais e renováveis, especialmente na indústria de agroalimentar. Em primeiro lugar, diferentes polímeros, como agar, amido, pectina, alginato, plastificantes e subprodutos de frutas desidratadas, foram testados em formulações de filmes para determinar o melhor material para a aplicação final. Os filmes foram avaliados sob diversas condições ambientais. Os protótipos de pectina, subprodutos de maçã e sorbitol apresentaram a melhor homogeneidade superficial e foram selecionados para análise posterior. Os absorventes, feitos formulados por subprodutos de fruta desidratada e pectina, foram testados quanto à solubilidade e absorção de água, estabilidade microbiológica, espessura, humidade, atividade de água e biodegradabilidade. Com recurso à Metodologia de Superfície de Resposta (RSM), foram avaliados nestas propriedades os efeitos de três fatores, teor de pectina (%), teor de subprodutos (%) e peso da solução por cm². A formulação ótima, contendo 5% de pectina, 10% de sorbitol, 30% de subprodutos de maçã e um teor de sólidos totais de 0,330 g/cm², apresentou uma maior integridade, estabilidade microbiológica e capacidade de absorção quando em contacto com água. Todas as amostras exibiram uma elevada taxa de biodegradabilidade superior a 80% no solo.A análise de mercado incluiu a avaliação das preocupações ambientais, segurança alimentar, normas subjetivas, disposição a pagar e barreiras percebidas para compreender as atitudes dos consumidores e as intenções de compra. O inquérito teve como consumidor alvo os alunos do Politécnico de Leiria. A análise identificou fatores que influenciam as atitudes dos consumidores e a disponibilidade para adquirir embalagens com absorventes biodegradáveis. Neste cenário, a disponibilidade para pagar, as atitudes do consumidor e as preocupações ambientais podem ter impacto na intenção de compra das embalagens com absorventes biodegradáveis. As preocupações ambientais, as barreiras percebidas e as normas subjetivas podem influenciar as atitudes dos consumidores. O presente estudo apoia a valorização dos resíduos e está alinhado com a economia circular e os princípios do desperdício zero.
Description
Keywords
Absorventes biodegradáveis Subprodutos da maçã Economia circular Embalagens sustentáveis Valorização de resíduos