Det naturliga lim som skapas av musslor för att fästa vid varandra och undervattensytor har inspirerat till ett nytt giftfritt lim. Kredit:Jonathan Wilker/Purdue
Det verkar som om kakorna som designats på konkurrensutsatta matlagningsprogram blir större och mer invecklade för varje år. Från att återskapa hela spelscener till skulpturer i naturlig storlek, bagare behöver ofta ha seriösa arkitektoniska färdigheter. De måste också få alla bitar att hålla ihop.
Ett nytt sojabaserat lim skapat i Jonathan Wilkers labb vid Purdue University skulle kunna lösa sådana problem – även om han kommer att överlåta det till någon annan att ta reda på hur det smakar, han sa.
Wilker studerar hur marina djur, såsom ostron och musslor, skapa naturliga lim. Till skillnad från de flesta lim du hittar i en järnaffär, dessa lim är giftfria, och många håller upp under vattnet. När han en dag försökte återskapa ett nytt lim i sitt labb, Wilker märkte något konstigt.
"Saker och ting satt fast när de inte borde ha varit det, " sa han. "Vi upptäckte att komponenterna som används, proteiner och socker, reagerade och förvandlades till ett lim."
Detta är kärnan i Maillards kemi, eller "matlagningskemi, " för oss som inte är kemister. Det händer när du grillar en strimma eller bakar bröd i ugnen; efter ett tag, kanterna börjar bli bruna och en välsmakande lukt fyller luften. Kemiskt, sockerarter och proteiner kombineras för att skapa aromatiska föreningar.
Vanligtvis, det krävs värme för att starta denna process, men Maillards kemi är en hel klass av röriga reaktioner, och det kan hända på några olika sätt. Produkter av varje reaktion blir involverade i sina egna reaktioner och kan frigöra kemikalier som vi upplever som smakämnen. Att beskriva Maillards reaktion i detalj skulle ta en hel bok ensam, enligt PBS.
"När maten är brun, vissa molekyler länkar samman. Proteiner kan ansluta till varandra genom att reagera med sockerarter, " sa Wilker. "När havsdjur gör sina lim, de är också tvärbindande proteiner tillsammans. De använder en helt annan kemi, men idén är något liknande; tvärbindande proteiner kan skapa ett lim."
Detta nya sojabaserade lim håller inte bra under vatten, så det är förmodligen inte en perfekt ersättning för de giftiga lim som används i plywood och spånskivor (ångorna som när det används för att bygga hus, kan andas in av husägare i många år). Dock, det kan hitta användning i förpackningar av ekologiskt certifierade livsmedel.
"Livsmedelsförpackningar förlitar sig vanligtvis på typiska petroleumbaserade lim, som kan läcka ut gifter, sa Wilker.
Inte bara är detta nya lim tillverkat av livsmedelskomponenter, men det är ännu starkare än Gorilla Lim på trä. På aluminium, det är ungefär detsamma. Resultaten publicerades nyligen i Journal of the American Chemical Society .
För att testa limmets styrka, Wilkers team limmade ihop två bitar av trä eller aluminium. De bortre ändarna har ett hål för en stift, och en maskin drar dem i motsatta riktningar för att testa deras styrka. Det nya limmet var så starkt på trä att stiftet slet genom hålet.
Även om det sojabaserade limmet var ganska starkt, teamet uppnådde ännu bättre resultat med ett annat protein, bovint serumalbumin (BSA). BSA är ett generiskt protein som ofta används i laboratorier för experiment. Det är billigt för forskare, men inte tillräckligt billigt för att göra ett BSA-baserat lim överkomligt i stor kommersiell skala.
"Om du vill ta dig in på limmarknaden, din produkt måste vara billig, högpresterande, och materialet måste också vara tillgängligt i stor skala, ", sa Wilker. "Detta nya sojabaserade lim kanske kan uppfylla dessa krav samtidigt som det odlas förnybart."