Škrob – od lepidel po cédéčka

V rámci výzkumu financovaného ministerstvem zemědělství shromáždili odborníci z katedry rostlinné výroby Zemědělské fakulty Jihočeské univerzity množství údajů o možnostech nepotravinářského využití surovin ze zemědělských plodin. Seriál článků, který část shrnutých dat přibližuje, připravil doktorand katedry Petr Konvalina. První na řadě je škrob, v příštích článcích se bude mluvit taky o slámě, rostlinných olejích, přírodních barvivech a vláknech.

Škrob představuje zásobní polysacharid (složitý cukr), který je vytvářen fotosyntézou a ukládán zejména v semenech, hlízách a oddencích. Pro rostlinu představuje zásobu energie, pro nás je však cennou obnovitelnou surovinou, jejíž význam není zcela doceněn. V ČR se tradičně využívá především škrob bramborový a pšeničný, ale ve světě je to taky škrob kukuřičný, maniokový či ječný.

Výroba a jeho použití mají dlouhou historii. Stopy lepidel připravených z pšeničného škrobu byly nalezeny na egyptských papyrech datovaných kolem roku 3 500 př. n. l. Rovněž staré čínské písemnosti se dochovaly na materiálech vyrobených pomocí škrobu. Taky v Evropě se používal po dlouhou dobu jako základní surovina pro výrobu pudrů, zásypů a při úpravě textilií.

Škrob jako výchozí surovina je v ČR základnou rozsáhlé průmyslové výroby, která využívá téměř 40 % z jeho celkové produkce. Škrobárenský průmysl produkuje buď „nativní škroby“ (vyrobené bez úprav fyzikálně-chemických vlastností), nebo výrobky ze škrobu, tedy „deriváty škrobu“ (s úpravami fyzikálně-chemických vlastností). Už v současnosti se využívá škrob například na výrobu obalového papíru a lepenky, lepidel, sádrokartonových desek, je součástí doplňků výživy a tak dále.

Díky obnovitelnému charakteru suroviny může škrob najít své použití i v řadě dalších výrobků. Jedním z těch velmi perspektivních je plast, který se uplatní jako kompostovatelný obalový materiál (kompostovatelné biopytlíky, nákupní tašky, sáčky na psí exkrementy atd.). Po svém použití se rozloží na skládce nebo kompostu. Taky se ověřují možnosti výroby biologicky odbouratelných mulčovacích fólií z kukuřičného škrobu. Takové plasty po upotřebení nezatěžují přírodu, ale vracejí se do koloběhu živin v půdě – na rozdíl od současných plastových obalů, které neúměrně zatěžují životní prostředí kvůli své dlouhé době rozkladu a jejichž likvidace po použití není snadná.

Z přírodního škrobu v práškové formě je možné vyrábět lisováním obaly na potraviny (pohárky, tácky atd.). Např. v USA byl použit škrob k výrobě plastů na sendviče jako náhrada doposud používaných polystyrenových „lastur“. Dokonce se ověřují možnosti nahrazovat škrobovým ekvivalentem PET lahve.

Škrob se může uplatnit taky jako kopolymer (makromolekulární látka připravená kopolymerací) přidávaný do termoplastů (plastická hmota, která účinkem tepla přechází znovu do plastického stavu a ochlazením tuhne). Některé směsi ze škrobu a kopolymerů jsou už na trhu, například tzv. polyakrylonitril. Tento výrobek může přijmout vodu až do stonásobku své hmotnosti. Vyrábějí se z něho proto kontejnery na pěstování sazenic, kromě toho se osvědčuje i v semenářství. Jeho použití k obalování osiv pomáhá ve fázi klíčení udržet vodní režim osiva a doplňovat potřebné živiny v případě, že je obohacen o hnojiva a ochranné prostředky.

Je-li při výrobě použit škrob obsahující kolem 10 % vody, vzniknou po jejím následném odpaření dutiny. Toho se využívá pří výrobě škrobových pěn, které mají podobné vlastnosti jako polystyren. Můžou být proto využity v obalových technologiích nebo jako tepelná izolace. Jsou samozřejmě po čase vodorozpustné a zcela biologicky odbouratelné.

V literatuře lze najít i další, spíš kuriózní možnosti využití. Například CD, jehož podložka pod zapisovatelnou částí média je vyrobena ze škrobového plastu, nebo škrob jako součást při výrobě pneumatik atd. Řada technologií je už propracována a část výrobků je k dostání i na trhu (bohužel zatím spíš v zahraničí). Je to zapříčiněno vyšší cenou, která odrazuje zákazníky. Kvůli tomu se firmám nevyplatí investovat do drahých technologií a nízký objem výroby pak opět prodražuje konkrétní produkt.