science >> Wetenschap >  >> Chemie

Materiaalonafhankelijke nanocoating antimicrobiële spray verlengt de houdbaarheid van producten

een-ik, II :Ongecoate en gecoate mandarijnen geïncubeerd gedurende 14 en 28 dagen in een dagelijkse omgeving b -I:Ongecoate en gecoate aardbeien geïncubeerd gedurende 58 uur in een dagelijkse omgeving b -II:Statistisch onderzoek van de resulterende eetbaarheid. Krediet:KAIST

De eetbare coating op producten heeft veel aandacht getrokken in de voedings- en landbouwindustrie. Het kan niet alleen de houdbaarheid van producten na de oogst verlengen tegen externe veranderingen in het milieu, maar ook extra voedingsstoffen leveren die nuttig zijn voor de menselijke gezondheid. Echter, de meeste versies van de coating hebben intrinsieke beperkingen in hun praktische toepassing. Eerst, zeer specifieke interacties tussen coatingmaterialen en doeloppervlakken zijn vereist voor een stabiele en duurzame coating. Zelfs verder, het coaten van bulksubstraten, zoals fruit, tijdrovend is of niet haalbaar is in de conventionele oplossingsgebaseerde coating. In dit opzicht, Er is veel vraag naar materiaalonafhankelijke en snelle coatingstrategieën.

Het onderzoeksteam onder leiding van professor Insung Choi van het departement Chemie ontwikkelde een spuitbare nanocoatingtechniek met behulp van plantaardig polyfenol dat op elk oppervlak kan worden aangebracht. Dit nieuwe nanocoatingproces kan in enkele seconden worden voltooid om nanometer-dikke films te vormen, waardoor het coaten van handelsgoederen mogelijk is, zoals inlegzolen en fruit, op een gecontroleerde manier. Bijvoorbeeld, gesproeide mandarijnen en aardbeien vertonen een aanzienlijk langere houdbaarheid na de oogst, suggereert het praktische potentieel in eetbare coatings van bederfelijke producten.

De technologie is gepatenteerd en wordt momenteel gecommercialiseerd voor wijdverbreid gebruik als middel om producten te conserveren. De onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten op 1 aug.

Polyfenolen, een metaboliet van fotosynthese, bezitten verschillende hydroxylgroepen en worden aangetroffen in een groot aantal planten met uitstekende antioxiderende eigenschappen. Ze zijn op grote schaal gebruikt als een niet-toxisch voedseladditief en het is bekend dat ze antibacteriële, evenals potentiële anti-carcinogene eigenschappen. Polyfenolen kunnen ook worden gebruikt met ijzerionen, die van nature in het lichaam voorkomen, om een ​​adhesief complex te vormen, die is gebruikt bij het looien van leer, inkt, enzovoort.

Een video van aardbeien die in het dagelijks leven broeden. Krediet:KAIST

Het onderzoeksteam combineerde deze chemische eigenschappen van polyfenol-ijzercomplexen met spuittechnieken om hun nanocoatingtechnologie te ontwikkelen. Vergeleken met conventionele dompelcoatingmethoden, die substraten dompelen in gespecialiseerde coatingoplossingen, deze spuittechniek kan de geselecteerde gebieden sneller coaten. De spray voorkomt ook kruisbesmetting, wat een grote zorg is voor onderdompelingsmethoden. Het onderzoeksteam heeft aangetoond dat de spray in staat is om verschillende materialen te coaten, inclusief metalen, kunststoffen, glas, evenals textielstoffen. Het polyfenolcomplex is gebruikt om anticondensfilms op corrigerende lenzen te vormen, evenals antischimmelbehandelingen voor schoenzolen, demonstreren de veelzijdigheid van hun techniek.

Verder, de spray is gebruikt om producten te coaten met een van nature antibacteriële, eetbare film. De coatings verbeterden de houdbaarheid van mandarijnen en aardbeien aanzienlijk, het behoud van versheid na 28 dagen en 58 uur, respectievelijk. (Ongecoat fruit viel onder dezelfde omstandigheden uiteen en werd beschimmeld).

Professor Choi zei:"Nanocoatingtechnologieën staan ​​nog in de kinderschoenen, maar ze hebben een onbenut potentieel voor opwindende toepassingen. Zoals we hebben laten zien, nanocoatings kunnen gemakkelijk worden aangepast voor verschillende toepassingen, en de creatieve combinatie van bestaande nanomaterialen en coatingmethoden kan synergie opleveren om dit potentieel te ontsluiten."