Kontrolltomater (vänster) ruttnade efter sex dagar medan de som var inslagna i en ny lerbaserad film (höger) förblev fräscha. Kredit:Hayriye Ünal
Ibland verkar det som om färsk frukt, grönsaker och kött blir dåliga på ett ögonblick. Konsumenter känner sig frustrerade, vänder sig ofta till billigare bearbetade livsmedel som håller längre men är mindre näringsrika. Nu rapporterar forskare att de har utvecklat en förpackningsfilm belagd med nanorör av lera packade med en antibakteriell eterisk olja. Filmen ger ett-två-slag, förhindrar övermognad och mikrobiell tillväxt, vilket kan bidra till att förbättra hållbarheten för färskvaror.
Forskarna presenterar sina resultat vid det 254:e nationella mötet och utställningen av American Chemical Society (ACS). ACS, världens största vetenskapliga sällskap, håller mötet här till och med torsdag. Den har nästan 9, 400 presentationer om ett brett spektrum av vetenskapliga ämnen.
"Livsmedelsförpackningar som kan interagera med livsmedel kan bidra till säkerhet och förhindra ekonomiska förluster från förstörelse, "Hayriye Ünal, Ph.D., säger. "Specialiserade filmer som kan bevara ett brett utbud av livsmedel är mycket eftertraktade."
Människor runt om i världen har försökt att konservera frukter, grönsaker och kött sedan urminnes tider. Från de traditionella metoderna för saltning eller jäsning till de mer moderna metoderna för konservering, frysning eller inslag i plastfilm, konservering av mat har alltid varit viktigt. Enligt det amerikanska jordbruksdepartementet, cirka 30 till 40 procent av den mat som bönderna producerar i landet går till spillo. Ibland, upptagna människor har helt enkelt inte tillräckligt med tid att äta all färsk mat de köper, men andra gånger blir maten förstörd i mataffären eftersom konsumenterna undviker att köpa ofullständig frukt, grönsaker och kött.
Under de senaste två decennierna, forskare har utvecklat alternativa sätt att konservera mat, med stort fokus på förpackningar. Många frågor, i första hand materialens mångsidighet, har hindrat framsteg. "Medan företag redan kan göra många filmer som förhindrar frukt och grönsaker från att torka ut, att införliva ytterligare egenskaper i samma film är en utmaning, säger Ünal, som är vid Sabanci University i Turkiet.
Bakteriell kontaminering och permeabilitet för både syre och vattenånga är viktiga frågor som forskare tar upp. En annan utmaning är att förhindra för mycket eten från att byggas upp runt livsmedel. Eten är en förening som frigörs naturligt av frukt och grönsaker som hjälper till i mognadsprocessen. Men ett överskott av eten som fångas under förpackningsfilmen kan göra att maten övermognar och ruttnar.
För att möta efterfrågan på multifunktionella förpackningar, Ünals team började med en polyetenfilm. För att rensa efter eten och ge en gasbarriär inkorporerade gruppen lera "halloysit nanorör, "som är små, ihåliga cylindrar. Nanorören hindrar syre från att komma in i filmen, och förhindra att vattenånga och andra gaser läcker ut. Dessutom hindrar de eten från att byggas upp genom att absorbera det. Forskarna laddade dessa nanorör med en naturlig antibakteriell eterisk olja som finns i timjan och oregano som kallas carvacrol och täckte den inre ytan av förpackningsfilmen med de laddade nanorören för att döda mikrober.
Teamet slog in tomater, bananer och kyckling i filmen för att testa dess effektivitet under varierande tidsperioder jämfört med livsmedel inslagna i vanlig polyeten. Efter 10 dagar, tomater lindade med den nya filmen var bättre konserverade än kontrollgrönsakerna. Dessutom, den nya filmen hjälpte bananerna att hålla sig fastare och behålla sin livfulla gula färg efter sex dagar jämfört med kontrollfrukten. Och kyckling omsluten med experimentfilmen och kyld i 24 timmar visade signifikant mindre bakterietillväxt än kyckling i vanlig polyeten.
Men att flytta denna teknik till industrin kommer att kräva lite extra arbete, säger Ünal. Som nästa steg mot det, hennes team kommer att testa den nya filmen för att se till att den är säker och giftfri.