Antimikrobiella förpackningar utvecklas för att förlänga hållbarheten och säkerheten för livsmedel och drycker. Dock, det finns oro för överföringen av potentiellt skadliga material, som silvernanopartiklar, från dessa typer av behållare till förbrukningsvaror. Nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt illustrera att silver inbäddat i en antimikrobiell plast kan lämna materialet och bilda nanopartiklar i mat och dryck, särskilt i söta och sockerhaltiga.

Vissa polymerer som innehåller nanopartiklar eller nanokompositer kan bromsa tillväxten av mikroorganismer som är ansvariga för mat- och dryckesförstöring och livsmedelsburna sjukdomar. Även om dessa polymerer för närvarande inte är godkända för användning i förpackningar i USA, forskare undersöker olika typer av nanopartikelinbäddade polymerer som skulle kunna införlivas i behållare i framtiden.

Tidigare studier har visat att vissa av dessa polymerer kan läcka nanopartiklar, lösta föreningar och joner till vattenbaserade livsmedelssimulanter, men hittills, lite är känt om hur sådana förpackningar kan interagera med riktiga livsmedel och drycker. Vissa sockerföreningar, som är typiska livsmedelsingredienser, kan effektivt omvandla silverjoner till potentiellt skadliga nanopartiklar, och kan sedan intas av människor. Så, Timothy Duncan och kollegor ville se hur de komplexa ingredienserna i sockerhaltiga livsmedel och drycker påverkade bildandet av dessa nanopartiklar, både när de exponeras direkt för löst silver och när de förvaras i silverspetsade förpackningar.

För att testa om löst silver samlas i komplexa ätbara blandningar, forskarna spetsade silver i flytande mat och dryck, inklusive naturligt och artificiellt sötade lösningar, soda, mjölk, juicer, yoghurt och en stärkelsebaserad uppslamning. Blandningarna inkuberades vid 104 F i 10 eller fler dagar, simulerar långtidslagring i ett förpackningsmaterial. Nanostrukturer upptäcktes vid två silverkoncentrationer, en i den skala som förväntas från polymerkontaktlakning, och den andra i en orealistiskt hög koncentration, så att teamet kan övervaka bildandet av nanopartiklar med ögat.

Sockerhaltiga vätskor med stärkelse, citrater och fetter hade flest nanopartiklar, medan sura vätskor till en början bildade silveraggregat som senare löstes upp. I ett annat experiment, forskarna lagrade vatten och två sockerhaltiga vätskor i små paket av silverspetsad polyetenpolymer vid 104 F i 15 dagar. Det fanns en initial frisättning av löst silver från polymerytan, men bara de sockerhaltiga lösningarna upprätthöll ytterligare urlakning och skapandet av nanopartiklar. Forskarna drog slutsatsen att exponering av silvernanopartiklar i kosten är möjlig från sötade livsmedel och drycker förpackade i antimikrobiella material under de förhållanden som är typiska för långtidsförvaring.