Jak działają nowe materiały roślinne, które mogłyby zastąpić plastik w opakowaniach żywności

W związku z ciągłym wzrostem kosztów żywności i zbliżającym się globalnym kryzysem żywnościowym myślenie o tym jest zdumiewające Od 30 do 40% dostaw żywności w USA trafia do koszy na śmieci. Głównie z powodu pogorszenia. W tym samym czasie, The Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) Szacuje się, że choroby przenoszone przez żywność spowodowane skażeniem mikrobiologicznym powodują około 420 000 zgonów rocznie na całym świecie.

Co by było, gdyby istniał sposób pakowania świeżej żywności, który mógłby przedłużyć jej okres przydatności do spożycia i wyeliminować skażenie bakteryjne? W tej chwili, Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) i Harvard TH Chan School of Public Health zaawansowane Biodegradowalny antybakteryjny system pakowania żywności co robi jedno i drugie.

„Jednym z największych wyzwań w zaopatrzeniu w żywność jest dystrybucja i ważność samej żywności, Powiedział Kate Parker, Profesor Bioinżynierii i Fizyki Stosowanej na Uniwersytecie Rodzina smoły w Morze i główny autor Artykuł – Towar Opublikowany w NaturaJedzenie. „Wykorzystujemy postępy w materiałoznawstwie i przetwarzaniu materiałów, aby zwiększyć trwałość i świeżość żywności i robimy to w zrównoważonym modelu”.

Zaskakująco nowy system pakowania żywności Ma swoje korzenie w medycynie pola walki. od ponad dekady, Parker i jego Grupa Biofizyki Chorób rozwinięty Włókna antybakteryjne do opatrunków na rany. Jego platforma do produkcji włókien, znana jako obrotowe dysze obrotowe (RJS), Został specjalnie zaprojektowany do tego celu.

RJS Działa jak maszyna do waty cukrowej: płynny roztwór polimeru Jest ładowany do zbiornika i wyrzucany przez mały otwór za pomocą siły odśrodkowej, podczas gdy maszyna się obraca. Gdy roztwór opuści zbiornik, Rozpuszczalnik odparowuje, a polimery twardnieją tworząc włókna, O kontrolowanych średnicach od mikroskopijnych do nanoskali.

Pomysł przełożenia badań opatrunkowych na opakowania do żywności Zrodzony ze współpracy z Philippem Democrito, Były współdyrektor Centrum Nanotechnologii i Nanotoksykologii (NanoCenter) Na Szkoła Harvarda Chana. Centrum Nano to wspólna inicjatywa Uniwersytetu Harvarda i Uniwersytetu Technologicznego Nanyang w Singapurze. „Okazało się, że Opatrunek na ranę Służą niejako temu samemu celowi, co opakowania do żywności: konserwują tkanki, chronią przed bakteriami i grzybami oraz kontrolują wilgoć. ” Potwierdzony Huibin ChangStypendysta podoktorancki w Morze i pierwszy autor opracowania.

Aby włókno było bezpieczne dla żywności, zespół zwrócił się do polimeru znanego jako Pullulan, naturalny, jadalny polisacharyd bez smaku, powszechnie stosowany w odświeżaczach oddechu i miętówkach. Naukowcy rozpuścili polimer pullulanu w wodzie i zmieszali go z różnymi naturalnie występującymi środkami przeciwdrobnoustrojowymi, w tym olejkiem tymiankowym, nizyną i kwasem cytrynowym.. Roztwór jest następnie odwirowywany w systemie RJS, a włókna osadzane są bezpośrednio na żywności. badacze Zademonstruj tę technikę, zawijając awokado we włókna pullulanowe. Rezultat przypomina owoc zawinięty w pajęczynę.

zespół badawczy Porównali swoją obudowę RJS ze standardową folią aluminiową i stwierdzili znaczną redukcję skażenia mikroorganizmami, w zestawie bakterie coli A L. nieszkodliwe (co powoduje Listerię) i A. fumigatus (co może powodować chorobę u osób z obniżoną odpornością). „Wysoki stosunek powierzchni do objętości powłoki znacznie ułatwia zabijanie niebezpiecznych bakterii dzięki Bakterie mają większy kontakt ze środkami przeciwdrobnoustrojowymi niż konwencjonalne opakowania.” Powiedział Jana Zimmermana Staż podoktorski w Morze Współautor pracy.

Zespół też to pokazał Włókna osłonka wydłużyły okres przydatności do spożycia awokado, delikatnego owocu, który w ciągu kilku godzin może przejść od dojrzałości do gnicia. Po siedmiu dniach na stole laboratoryjnym gnije 90% nieopakowanych awokado, podczas gdy tylko 50% awokado owiniętych antybakteryjnymi włóknami pullulanowymi gnije. kompleks jest również rozpuszczalny w wodzie i biodegradowalny, Opłucz awokado bez pozostawiania śladów na jego powierzchni.

Nasz antybakteryjny i biodegradowalny system pakowania żywności nie jest pierwszym krokiem grupy biofizyków w kierunku uczynienia naszego systemu zaopatrzenia w żywność bardziej zrównoważonym. Grupa Parkera wykorzystała swój system RJS do hodowli komórek zwierzęcych na jadalnych, galaretowatych rusztowaniach, które naśladują teksturę i teksturę mięsa. Ta technologia jest licencjonowana przez Tender Food, Nowa firma z siedzibą Boston który ma cel Zwalczanie ogromnego wpływu przemysłu mięsnego na środowisko poprzez opracowanie nowej generacji alternatywnych produktów mięsnych na bazie roślin, które mają taką samą konsystencję, smak i konsystencję jak prawdziwe mięso.

Najnowsze innowacje laboratoryjne w zakresie pakowania żywności mogą wkrótce wejść na rynek komercyjny. The Biuro Harvardu ds. rozwoju technologii Chronił własność intelektualną związaną z tym projektem i teraz Poznaj możliwości marketingowe dzięki Laboratorium Parker. „Jednym z długoterminowych celów mojej grupy badawczej jest: Zmniejszenie śladu ekologicznego żywności Notatka Parkera. foka: „To, co zrobiliśmy, wytwarzając bardziej zrównoważoną żywność i pakując ją w sposób zrównoważony teraz, może zmniejszyć marnowanie żywności”.

Czytaj: