En ny teknik för att snurra stärkelsefibrer med hjälp av legobitar kan ha framtida tillämpningar för lab-odlat "rent" kött, enligt ett team av matforskare från Penn State och University of Alabama.

"Det finns ett stort intresse för naturfibrer, "sa Gregory Ziegler, professor och chef för forskarutbildning, Institutionen för livsmedelsvetenskap vid Penn State. "Stärkelse är en av de billigaste naturfibrerna som finns. Ingen hade kunnat elektrospinna rena stärkelsefibrer tidigare. Men vi kom på ett sätt att göra det med denna våta elektrospinningsteknik."

För att producera fina stärkelsefibrer med hjälp av elektrospinning, elektricitet appliceras på en stärkelselösning när den doseras från ett munstycke. Det elektriska fältet som bildas mellan munstycket och en roterande uppsamlingstrumma drar stärkelsen till långa trådar. Vid våt elektrospinning, trumman är nedsänkt i ett bad med alkohol och vatten för att hjälpa till att stelna fibrerna.

I en studie som nyligen publicerades i Mathydrokolloider , forskarna byggde en billig elektrospinningsanordning som delvis använde den populära barnleksaken Lego.

"Anledningen till att vi valde Lego är att vi kommer att ha vatten och etanol där inne och vi vill inte att enheten ska vara ledande, "sa Ziegler." Plasten var perfekt. "

Genom att ändra trummans rotationshastighet och mängden etanol i det elektrospinnande badet, forskarna optimerade fiberinriktningen i stärkelsemattorna. De fann också att mattor med bättre anpassade fibrer var starkare än de med en korsad matris.

Stärkelsefibermattor har potentiella biomedicinska och livsmedelsapplikationer, inklusive för labbodlat "odlat" kött. Odlat kött rapporteras använda mindre mark, vatten och antibiotika att producera jämfört med traditionella jordbruksmetoder, och enligt Ziegler, det finns ett växande intresse för sådant kött.

Till kulturkött, djurmuskelceller odlas i en näringsrik buljong. Om inget strukturellt stöd ges, cellerna växer utan organisation och liknar nötkött. Det är mer utmanande att odla en biffliknande produkt eftersom muskelcellerna måste växa på en ställning av lämplig storlek och anpassning för att bilda den karakteristiska konsistensen som konsumenterna förväntar sig av en filetmignon eller T-ben.

Nu, naturliga stärkelsefibermattor kan ge ställningar för odling av köttceller.

"Vi har kunnat anpassa våra ställningar som kan växa inriktade muskelceller, "sa Ziegler." Många ställningar som har lagts ut för biomedicinska tillämpningar har syntetiska plastfibrer. Vem vill äta plast, höger? Även om det är biologiskt nedbrytbart, folk vill inte ha plast i köttet. Här har vi stärkelse, och det kommer bara från majs. Tanken är att vi kan göra en fin ätbar ren byggnadsställning för vårt rena kött. "

Ziegler säger att nästa steg är att testa om muskelceller kommer att växa på stärkelsemattorna och om de utvecklas i linje med fibrerna.

Forskarna undersöker sätt att göra stärkelsefibrer i specifika mönster med hjälp av 3D-utskriftsteknik. De planerar också att skala upp sin utrustning för att producera större mängder av fibrerna.

Denna uppsats publicerades ursprungligen i december 2018 före tryckning i maj 2019 -utgåvan av Mathydrokolloider .