Ett forskargrupp vid University of Cadiz (Spanien), tillsammans med forskare från University of Aveiro (Portugal) från forskargruppen Biopol4fun, har utvecklat en bioaktiv eller funktionaliserad plast tillverkad av nanofibrillerat cellulosa och mango blad extrakt som bevarar mat längre än icke-funktionaliserad plast.

Denna förpackning är avsedd att behålla livsmedelsegenskaper under en längre period utan att behöva tillsätta kemiska tillsatser, eftersom själva förpackningen fungerar som en aktiv barriär som gynnar bevarande. Detta beror på att denna biologiskt nedbrytbara film innehåller antimikrobiella och antioxidantföreningar från mangobladsextrakt som har testats in vitro, samtidigt som det erbjuder ett mer kraftfullt ultraviolett ljusfilter som fördröjer matförstörelse.

För att nå dessa slutsatser, forskarna jämförde två olika tekniker för att få förpackningen. Den konventionella består av att lösa komponenterna i ett lösningsmedel, som senare tas bort. Det andra alternativa förfarandet kräver inte användning av kemiska lösningsmedel, men använder superkritisk CO ₂ för att funktionalisera polymeren, som ger bioplasten mer effektiva fysikalisk-kemiska och bioaktiva egenskaper än de som erhålls genom konventionell behandling. Nyheten i denna studie ligger i det faktum att den validerar den senare metoden för att få denna film som förlänger livsmedelskonserveringen och, på samma gång, fungerar som en barriär mot matpatogener.

Denna bioaktiva förpackning, det är, med antimikrobiella och antioxidantegenskaper från mango blad extrakt, ökar skyddsbarriären mot ultraviolett ljus. "Tack vare det, livsmedel inslagna i denna film kan bevaras längre utan tillsats av konserveringsmedel. Själva filmen ersätter den kemiska tillsatsen, eftersom den aktiva substansen utövar sin effekt via förpackningen utan att behöva tillsätta något till maten, "Cristina Cejudo, forskare vid University of Cadiz och medförfattare till studien, påpekade för Fundación Descubre.

För att utveckla denna bioplast, experterna använde mango blad extrakt från beskärningsrester från odling av denna frukt på försöksgården vid Institute of Subtropical and Mediterranean Horticulture "La Mayora 'i Malaga (Spanien). Den nanofibrillerade cellulosan som bildar polymeren kommer från den kemiska och enzymatiska behandling av pappersindustrins avfallsprodukt.

Konventionell lösningsmedelsgjutning vs superkritisk lösningsmedelsimpregnering

Med dessa material, forskargruppen har använt två olika procedurer för att jämföra deras fysiska egenskaper och bioaktiva funktion, som förklaras i studien, med titeln "Biobaserade filmer av nanocellulosa och mango blad extrakt för aktiv livsmedelsförpackning:Superkritisk impregnering kontra lösningsmedelsgjutning, "publicerad i tidskriften Food Hydrocolloids.

Å ena sidan, forskare använde den konventionella gjutningsmetoden, som består av att tillsätta den aktiva föreningen innan plasten polymeriseras, det är, innan dess föreningar bindas. Processen består därför i att lösa upp mangobladsextraktet och nanocellulosan och därefter polymerisera och torka lösningsmedlen vid en temperatur av 45ºC.

För behandlingen baserad på superkritisk impregneringsteknik, de använde ett extrakt som tidigare erhållits med samma teknik. "Genom att göra så, en bättre upplösning av extraktet uppnås under impregneringen av polymeren, eftersom mangoextraktet tränger in i nanocellulosans sammansättning vid ytnivån, vilket gynnar migrationen av de aktiva föreningarna, tar därmed mindre tid att utöva sin konserverande verkan, "förklarar forskaren Cejudo.

En ytterligare fördel med den superkritiska tekniken är att patogenhämningen är högre på grund av urvalet av de mest bioaktiva föreningarna i mangoextrakt för superkritisk impregnering. Detta ger plasten en högre koncentration av dessa föreningar än den konventionella tekniken. "Som ett resultat, mangos aktiva egenskaper förblir intakta efter impregnering, vilket ökar filmens förmåga att skydda mat, säger Cejudo.

Med dessa resultat, forskargruppen har verifierat effektiviteten av den superkritiska impregneringstekniken för att få denna nya bioaktiva förpackning. "Denna behandling är effektiv och giltig eftersom den hjälper till att bevara mat med en mer förgänglig hållbarhet och erbjuder också fördelen att den kan appliceras utan användning av lösningsmedel eller konstgjorda kemiska föreningar, säger experten.

Medan den konventionella metoden är behållaren orangefärgad på grund av en starkare interaktion mellan mangon och polymeren, med den superkritiska impregneringen får den en grönaktig färg, liknande den för den ursprungliga blandningen, eftersom avsättningen är mer ytlig, vilket också gynnar en snabbare prestanda av föreningarna under förpackning.

In vitro -test på matpatogener

Samtidigt och för att testa effekten av de nya förpackningarna som erhållits genom superkritisk impregnering, forskargruppen utvärderade in vitro den antimikrobiella prestationen mot två matpatogener:Staphylococcus aureus och Escherichia coli.

Med detta test, de fann att mangopolyfenoler som finns i den bioaktiva filmen förhindrar spridning av båda mikroorganismerna på grund av deras antimikrobiella egenskaper. "Detta resultat visar att den nya bioplasten kan användas som förpackning för att hämma spridning av patogener och förhindra förstörelse av mat, "påpekar Cejudo.

Förutom, närvaron av extraktet i filmen ökar UV-barriären, som minskar mängden infallande ljus som också orsakar matförstöring, särskilt på livsmedel som innehåller oxiderbara föreningar såsom lipider.

Denna studie är ett tillägg till en liknande som de genomförde för ett år sedan för att designa en annan ny form av förpackning med en matplast som de tillsatte rödbetsextrakt på, rik på antioxidantföreningar. Efter att ha genomfört ett preliminärt test, de uppnådde en produkt som syftar till att förbättra egenskaperna hos de behållare som för närvarande används för att ge längre hållbarhet åt maten utan att den tappar dess egenskaper.

Nästa steg för detta forskargrupp blir att studera hur denna bioaktiva förpackning reagerar på att bevara specifika livsmedel och analysera dess prestanda i pilotskala.