Dr. Mustafa Akbulut, professor i kemiteknik, har slagit sig ihop med trädgårdsvetenskapsprofessor Luis Cisneros-Zevallos för att konstruera mer långvariga, bakteriefria produkter.
Enligt Akbuluts senaste publikation i Current Research in Food Science , förlorar den globala frukt- och grönsaksmarknaden över 50 % av jordbrukets fruktproduktion under olika stadier av produkthantering och behandlingar efter skörd.
Många frukter och grönsaker har redan ett lager av livsmedelsklassat vax som appliceras av kosmetiska skäl och för att förhindra vattenförlust. Akbuluts forskning kombinerar sådant vax med nano-inkapslad eterisk olja av kanelbark i proteinbärare för att förbättra dem med antibakteriella egenskaper.
"Vi lever i en tid där tekniken har utvecklats så mycket," sa Akbulut. "Men livsmedelsindustrin har inte konkurrerat med dessa framsteg, och det finns ständiga problem med livsmedelssäkerhet. Nyheter om livsmedelsburna sjukdomar och utbrott som rapporterar att hundratals människor blir sjuka av ohygienisk mat dyker ofta upp på nationell nivå."
Akbuluts vaxbeläggningsteknologi stärker säkerheten för färskvaror och ger ett förbättrat skydd mot bakterier och svampar. Denna kompositbeläggning ger både omedelbara och fördröjda antibakteriella effekter, enligt artikeln.
Livsmedelsburna patogener är särskilt problematiska för frukt och grönsaker som konsumeras råa eller minimalt bearbetade på grund av bristen på höga temperaturer som kan inaktivera dem.
Utvecklingen av denna beläggning ger bättre förståelse för interaktionerna mellan vaxet och oönskade mikroorganismer, sa Cisneros-Zevallos.
"Jag tror att inverkan som dessa vaxbeläggningar kommer att ha på industrin är mycket stor eftersom industrin letar efter ny teknik," sa Cisneros-Zevallos. "Detta är ett av de verktyg som vi utvecklar som faktiskt kan hjälpa industrin att möta dessa utmaningar mot mänskliga patogener och förstörande organismer."
Nano-inkapslad eterisk olja gör det svårare för bakterier att fästa och överleva på frukt eller grönsaker. Den försenade frisättningen av den eteriska oljan ökar halveringstiden för aktiva ingredienser och produkter jämfört med dess oinkapslade motsvarigheter, enligt artikeln.
"När bakterier utsätts för eterisk olja kan det bryta ner bakterieväggen," sa Akbulut. "Den här tekniken kommer i princip att hjälpa oss att inaktivera bakterierna och svamparna för att förlänga hållbarheten."
Doktoranden Yashwanth Arcot körde experiment för att stödja forskningen.
"Denna beläggning hämmade också svampfästet," sa Arcot. "Vi har testat detta system mot Aspergillus, en svamp som är ansvarig för förstörelsen av matvaror och uppkomsten av lunginfektioner hos människor. Vi lyckades förhindra dess tillväxt på hybridbeläggningarna."
Arcot sa att detta är den första utvecklingen av hybridteknologier för att döda bakterier och svampar med hjälp av nano-inkapslad eterisk olja i matvax. Kemikalierna som används för att producera detta hybridvax är antibakteriella medel som är FDA-godkända.
"Dessa hybridvaxbeläggningar är lätta skalbara och kan implementeras i livsmedelsindustrin," sa Arcot.
Ytterligare bidragsgivare till forskningen inkluderar Dr. Matthew Taylor från Institutionen för livsmedelsvetenskap och teknologi, Dr. Younjin Min från University of California, Riverside, och Dr. Alejandro Castillo från Institutionen för livsmedelsvetenskap och teknologi.
Mer information: Yashwanth Arcot et al, Ätbar nano-inkapslad kanel eterisk olja hybridvaxbeläggningar för att förbättra äpplens säkerhet mot livsmedelsburna patogener, Current Research in Food Science (2024). DOI:10.1016/j.crfs.2023.100667
Tillhandahålls av Texas A&M University College of Engineering
