Ägg som annars skulle gå till spillo kan användas som bas i en billig beläggning för att skydda frukt och grönsaker, enligt Rice University forskare.

Brown School of Engineering-labbet av materialforskaren Pulickel Ajayan och kollegor har utvecklat en mikrontjock beläggning som löser problem både för produkten och dess konsumenter, såväl som för miljön.

När beläggningen applicerades för att producera genom sprutning eller doppning, den visade en anmärkningsvärd förmåga att motstå röta under en längre period, jämförbar med standardbeläggningar som vax men utan några av de inneboende problemen.

Arbetet av Rice-studenterna Seohui (Sylvia) Jung och Yufei (Nancy) Cui beskrivs i detalj i Avancerade material .

Beläggningen är beroende av ägg som aldrig når marknaden. Eftersom USA producerar mer än 7 miljarder ägg om året och tillverkare avvisar 3 % av dem, forskarna uppskattar att mer än 200 miljoner ägg hamnar på soptippar.

Redan före effekterna av det nya coronaviruset, världen slösade bort en tredjedel av den mat som produceras runt om i världen, skrev forskarna.

"Minska matbristen på sätt som inte involverar genetisk modifiering, oätliga beläggningar eller kemiska tillsatser är viktiga för ett hållbart liv, "Ajayan sa. "Arbetet är en anmärkningsvärd kombination av tvärvetenskapliga ansträngningar som involverar materialingenjörer, kemister och bioteknologer från flera universitet över hela USA."

Tillsammans med att vara ätbar, den multifunktionella beläggningen fördröjer uttorkning, ger antimikrobiellt skydd och är i stort sett ogenomtränglig både för vattenånga för att bromsa uttorkning och för gas för att förhindra för tidig mognad. Beläggningen är helt naturlig och tvättas av med vatten.

"Om någon är känslig för beläggningen eller har äggallergi, de kan lätt eliminera det, " sa Jung.

Äggvita (alias äggvita) och äggulor står för nästan 70 procent av beläggningen. Det mesta av resten består av nanoskala cellulosa utvunnen ur trä, som fungerar som en barriär mot vatten och hindrar produkter från att skrumpna, en liten mängd curcumin för dess antimikrobiella krafter och en skvätt glycerol för att öka elasticiteten.

Labbtester på doppbelagda jordgubbar, avokado, bananer och annan frukt visade att de behöll sin färskhet mycket längre än obelagda produkter. Kompressionstester visade att belagd frukt var betydligt styvare och mer fast än obelagd och visade beläggningens förmåga att hålla vatten i produkten, saktar ner mognadsprocessen.

En analys av fristående filmer av beläggningen visade att den var extremt flexibel och kan motstå sprickbildning, ger bättre skydd för produkten. Tester av filmens dragegenskaper visade att den var lika tuff som andra produkter, inklusive syntetiska filmer som används i produktförpackningar. Ytterligare tester visade att beläggningen var giftfri, och löslighetstester visade att en tjockare film än vanligt är tvättbar. Sköljning i vatten i ett par minuter kan sönderdela den helt, sa Ajayan.

Forskarna fortsätter att förfina beläggningens sammansättning och överväger andra källmaterial. "Vi valde äggproteiner eftersom det finns massor av ägg bortkastade, men det betyder inte att vi inte kan använda andra, ", sa den korresponderande författaren Muhammad Rahman, en forskare i Ajayans rislabb, som mentor och ledde teamet.

Jung noterade att laget testar proteiner som kan extraheras från växter snarare än animaliska produkter för att göra beläggningar.