Η «έξυπνη» συσκευασία συντηρεί τα τρόφιμα και ενισχύει την ασφάλεια | Νέα

12 Απριλίου 2022 – Η διατήρηση φρέσκων και μη μολυσμένων υγιεινών τροφίμων συχνά συνεπάγεται περιβαλλοντικό κόστος με τη μορφή πλαστικών απορριμμάτων. Αλλά δεν χρειάζεται να είναι έτσι, σύμφωνα με ερευνητές από το Κέντρο Νανοτεχνολογίας και Νανοτοξικολογίας στο Harvard T.H. Chan School of Public Health και τους συναδέλφους τους στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang στη Σιγκαπούρη. Έχουν αναπτύξει ένα εναλλακτικό «έξυπνο» υλικό συσκευασίας χρησιμοποιώντας βιοαποικοδομήσιμη πρωτεΐνη καλαμποκιού, άμυλο, άλλα βιοπολυμερή φυσικής προέλευσης και αντιμικροβιακά εμπνευσμένα από τη φύση. Προστατεύει τα επιβλαβή βακτήρια και τους αλλοιωτικούς μικροοργανισμούς από τη μόλυνση των τροφίμων και των πλαστικών μακριά από το περιβάλλον.

Η συσκευασία κατασκευάζεται κυρίως από έναν τύπο πρωτεΐνης καλαμποκιού που ονομάζεται ζεΐνη — η οποία παρασκευάζεται από άλευρο γλουτένης καλαμποκιού, ένα απόβλητο προϊόν παραγωγής αιθανόλης — και άλλα βιοπολυμερή που μπορούν να εξαχθούν από τα απόβλητα τροφίμων. Περιέχει ένα δίκτυο νανοϊνών, οι οποίες έχουν παραχθεί μέσω μιας κλιμακούμενης τεχνολογίας που ονομάζεται ηλεκτροϊνοποίηση και έχουν εγχυθεί με ένα μείγμα φυσικών αντιμικροβιακών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένου του θυμαριού και του κιτρικού οξέος. Οι ίνες είναι προγραμματισμένες να αισθάνονται την παρουσία ενζύμων από βακτήρια όπως π.χ βακτήρια coli και Listeria και αυξημένα επίπεδα σχετικής υγρασίας στην επιφάνειά τους. Ως απόκριση σε αυτές τις συνθήκες, απελευθερώνουν ίχνη αντιμικροβιακών για να βελτιώσουν την ασφάλεια των τροφίμων και τη διάρκεια ζωής.

Η Διευθύντρια του Κέντρου Αντιμικροβιακής Βιομηχανικής του ΕΜΠ, καθηγήτρια Mary Chan, κρατά φράουλες στη νέα «έξυπνη» συσκευασία.

Σε ένα πείραμα, οι φράουλες που διατηρήθηκαν φρέσκες για επτά ημέρες πριν εμφανίσουν μούχλα, σε σύγκριση με τις φράουλες που διατηρήθηκαν σε τυπικά πλαστικά κουτιά φρούτων, τα οποία παρέμειναν φρέσκες μόνο για τέσσερις ημέρες. Και επειδή αυτή η προστασία παρέχεται μόνο όταν χρειάζεται, διατηρείται η γεύση και η υφή του φαγητού στις συσκευασίες. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό ACS Applied Materials & Interfaces τον περασμένο Οκτώβριο.

Υπάρχει επείγουσα ανάγκη βελτίωσης της συσκευασίας των τροφίμων, σύμφωνα με τον συν-επικεφαλής της μελέτης Philip Democrito, αναπληρωτή καθηγητή περιβαλλοντικής υγείας στο Harvard Chan School και διευθυντή του Κέντρου Νανοτεχνολογίας και Νανοτοξινών. Η μείωση της αλλοίωσης και των απορριμμάτων θα συμβάλει στην παροχή ασφαλών και θρεπτικών τροφίμων στον αυξανόμενο πληθυσμό του πλανήτη -που αναμένεται να φτάσει σχεδόν τα 10 δισεκατομμύρια έως το 2050. Και το πλαστικό δεν είναι μια καλοήθης περιβαλλοντική ενόχληση. Αποσυντίθεται κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του, απελευθερώνοντας μικροσκοπικά θραύσματα στο περιβάλλον που καταλήγουν στον αέρα, το νερό και τα τρόφιμα, εγείροντας ανησυχίες για την υγεία.

«Χρειαζόμαστε περισσότερη έρευνα για έξυπνες, βιώσιμες και βιοαποδομήσιμες συσκευασίες τροφίμων όπως αυτή, ώστε οι κατασκευαστές να αρχίσουν να κατασκευάζουν αυτά τα υλικά με κλιμακωτό τρόπο», είπε ο Dimocrito. Υπάρχουν πολλές εταιρείες που επικεντρώνονται στην ανάπτυξη βιώσιμων τεχνολογιών και υλικών. Είμαι πολύ αισιόδοξος ότι θα δούμε μια κλιμάκωση της χρήσης τους σε πολλά προϊόντα στο εγγύς μέλλον».

Αυτό το νέο υλικό συσκευασίας αναπτύχθηκε ως αποτέλεσμα της συνεργασίας επιστημόνων από το NTU-Harvard TH Chan School of Public Health Initiative for Sustainable Nanotechnology (NTU-Harvard SusNano). Η πενταετής πρωτοβουλία, η οποία συγκέντρωσε περισσότερα από 30 μέλη ΔΕΠ από το Χάρβαρντ και το NTU, έχει χρηματοδοτήσει πέντε ερευνητικά προγράμματα που επικεντρώνονται στην αξιολόγηση των επιπτώσεων στην υγεία των νανο- και άλλων προηγμένων υλικών και προηγμένων τεχνολογιών για την αντιμετώπιση των ελλείψεων στα συστήματα γεωργίας και τροφίμων. Ο Δημόκριτο, ο οποίος ήταν ο ιδρυτικός συνδιευθυντής της πρωτοβουλίας, εντάχθηκε στη Σχολή Δημόσιας Υγείας Rutgers και στο Ινστιτούτο Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Εργασιακής Υγείας το 2021, υπηρετώντας ως πρόεδρος και καθηγητής Νανοεπιστημών και Περιβαλλοντικής Βιομηχανικής του Henry Rutgers.

Ο Democrito είπε ότι η πατενταρισμένη τεχνολογία και τα υλικά που χρησιμοποιούνται στις έξυπνες συσκευασίες έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον της βιομηχανίας και γίνονται προσπάθειες για πιθανή εμπορική χρήση.

Σε ένα άλλο πρόσφατο έργο, ερευνητές στο Harvard Chan School of NanoCenter και Harvard School of Engineering ανέπτυξαν μια πατενταρισμένη τεχνολογία για τη σύνθεση μιας μορφής αντιμικροβιακής συσκευασίας που μπορεί να ξεπλυθεί από τα τρόφιμα.

Ερευνητές στο NanoCenter του σχολείου διερευνούν επίσης άλλους τρόπους για να βελτιώσουν την ασφάλεια και την ποιότητα των τροφίμων, συμπεριλαμβανομένης μιας αντιμικροβιακής πλατφόρμας βασισμένης στη νανοτεχνολογία που χρησιμοποιεί την τεχνολογία νανοδομής του νερού τους.

Έιμι Ρόντερ

Εικόνες: Philip Democrito, NTU Σιγκαπούρης

Leave a Comment

Your email address will not be published.