science >> Wetenschap >  >> Chemie

Op klei gebaseerde antimicrobiële verpakking houdt voedsel vers

Controletomaten (links) rotten na zes dagen, terwijl die verpakt in een nieuwe op klei gebaseerde film (rechts) vers bleven. Krediet:Hayriye Ünal

Soms lijkt het alsof vers fruit, groenten en vlees bederven in een oogwenk. Consumenten voelen zich gefrustreerd, vaak wenden zich tot minder dure bewerkte voedingsmiddelen die langer meegaan maar minder voedzaam zijn. Nu melden wetenschappers dat ze een verpakkingsfilm hebben ontwikkeld die is gecoat met nanobuisjes van klei, verpakt met een antibacteriële essentiële olie. De film geeft een een-tweetje, het voorkomen van overrijping en microbiële groei, die de houdbaarheid van bederfelijke waren kunnen helpen verbeteren.

De onderzoekers presenteren hun resultaten op de 254e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS). ACS, 's werelds grootste wetenschappelijke vereniging, houdt de vergadering hier tot en met donderdag. Het beschikt over bijna 9, 400 presentaties over een breed scala aan wetenschappelijke onderwerpen.

"Voedselverpakkingen die in staat zijn tot interactie met voedsel, kunnen bijdragen aan de veiligheid en economische verliezen door bederf voorkomen, " Hayriye nal, doctoraat, zegt. "Gespecialiseerde films die een breed scala aan voedingsmiddelen kunnen bewaren, zijn zeer gewild."

Mensen over de hele wereld proberen fruit te bewaren, groenten en vlees sinds de oudheid. Van de traditionele methoden van zouten of fermenteren tot de modernere methoden van inblikken, invriezen of verpakken in plastic folie, het bewaren van voedsel is altijd belangrijk geweest. Volgens het Amerikaanse ministerie van landbouw, ongeveer 30 tot 40 procent van het voedsel dat boeren in het land produceren, gaat verloren. Soms, drukbezette mensen hebben gewoon niet genoeg tijd om al het verse voedsel dat ze kopen te eten, maar soms bederft voedsel in de supermarkt omdat consumenten het kopen van onvolmaakt fruit vermijden, groenten en vlees.

In de laatste twee decennia, wetenschappers hebben alternatieve manieren ontwikkeld om voedsel te bewaren, met een uitgebreide focus op verpakkingen. Talloze problemen, vooral de veelzijdigheid van de materialen, vooruitgang hebben belemmerd. "Terwijl bedrijven al veel films kunnen maken die voorkomen dat groenten en fruit uitdrogen, het opnemen van extra eigenschappen in dezelfde film is een uitdaging, " zegt nal, die aan de Sabanci Universiteit in Turkije zit.

Bacteriële besmetting en permeabiliteit voor zowel zuurstof als waterdamp zijn belangrijke problemen die wetenschappers aanpakken. Een andere uitdaging is om te voorkomen dat er zich te veel ethyleen ophoopt rond voedsel. Ethyleen is een stof die van nature vrijkomt door fruit en groenten en die helpt bij het rijpingsproces. Maar een teveel aan ethyleen dat onder de verpakkingsfolie opgesloten zit, kan ervoor zorgen dat voedsel te lang rijpt en gaat rotten.

Om aan de vraag naar multifunctionele verpakkingen te voldoen, Het team van Ünal begon met een polyethyleenfilm. Om ethyleen op te vangen en een gasbarrière te bieden, nam de groep klei "halloysiet nanobuisjes, "die klein zijn, holle cilinders. De nanobuisjes voorkomen dat zuurstof de film binnendringt, en voorkomen dat waterdamp en andere gassen ontsnappen. Bovendien voorkomen ze dat ethyleen zich ophoopt door het te absorberen. De onderzoekers laadden deze nanobuisjes met een natuurlijke antibacteriële essentiële olie die gevonden wordt in tijm en oregano, carvacrol genaamd, en bedekten het binnenoppervlak van de verpakkingsfilm met de geladen nanobuisjes om microben te doden.

Het team verpakte tomaten, bananen en kip in de film om de effectiviteit ervan te testen gedurende verschillende tijdsperioden in vergelijking met voedsel verpakt in gewoon polyethyleen. Na 10 dagen, tomaten omwikkeld met de nieuwe film waren beter bewaard dan de controlegroenten. In aanvulling, de nieuwe film hielp bananen om na zes dagen steviger te blijven en hun levendige gele kleur te behouden in vergelijking met het controlefruit. En kip omhuld met de experimentele film en 24 uur gekoeld gekoeld vertoonde significant minder bacteriegroei dan kip in gewoon polyethyleen.

Maar het verplaatsen van deze technologie naar de industrie zal wat extra werk vergen, zegt Ünal. Als een volgende stap in die richting, haar team zal de nieuwe film testen om er zeker van te zijn dat deze veilig en niet-toxisch is.