Ein neues pflanzliches Material kann Lebensmittelverpackungen aus Kunststoff ersetzen

Lebensmittelverpackungen aus Kunststoff haben zwei schwerwiegende Nachteile: Jedes Jahr führen sie zur Anhäufung von Millionen Tonnen Kunststoffabfällen in unserer Umwelt, und zweitens sind Lebensmittel, die in Plastikhüllen und -behältern auf Erdölbasis verpackt sind, anfälliger zu mikrobieller Kontamination. Jetzt haben wir jedoch möglicherweise eine wirksame Lösung für diese Probleme. Ein Team von Wissenschaftlern hat eine biologisch abbaubare und antimikrobielle Lebensmittelverpackungslösung entwickelt, die der Notwendigkeit von Lebensmittelverpackungen aus Kunststoff endlich ein Ende setzen könnte.

Überraschender ist, dass diese umweltfreundliche Lebensmittelverpackung in Form eines Sprays geliefert wird, das eine pflanzliche Beschichtung auf Ihren Lebensmitteln erzeugt. Diese Beschichtung schützt die Lebensmittel vor mikrobieller Kontamination und Schäden, die während des Transports auftreten könnendie Farm zu Ihnen nach Hause. Forscher der Rutgers University und Harvard entwickelten die zugrunde liegende Technologie, die das Lebensmittelspray zum Funktionieren bringt.

Einer der Autoren der Studie und außerordentlicher Professor an der Harvard School of Public Health, Philip Demokritou, sagte: „Wir wussten, dass wir die erdölbasierten Lebensmittelverpackungen, die es da draußen gibt, loswerden und durch etwas Nachhaltigeres ersetzen mussten, biologisch abbaubar und ungiftig, und wir fragten uns gleichzeitig: „Können wir Lebensmittelverpackungen so gestalten, dass sie die Haltbarkeit verlängern und Lebensmittelabfälle reduzieren und gleichzeitig die Lebensmittelsicherheit verbessern?“

Die Wissenschaft hinter antimikrobiellen Lebensmittelverpackungen

Während die Probleme mit Lebensmittelverpackungen aus Kunststoff In Anbetracht des Problems entwickelten Wissenschaftler ein Biopolymer unter Verwendung von Pullulan, einem natürlich vorkommenden Kohlenhydrat Polysaccharid, das aus dem Pilz gewonnen wird.Aureobasidium pullulans und Wasser als Lösungsmittel. Diese beiden Inhaltsstoffe wurden durch ein fokussiertes Rotationsdüsen-Spinnsystem FRJS verarbeitet, das die Mischung in antimikrobielle Pullulanfasern APFs verwandelte.

Professor Demokritou erklärte die FRJS-TechnologieIE, „Rotary Jet Spinning wurde ausgiebig für biomedizinische Anwendungen und Tissue Engineering eingesetzt und hier übernommen, um für die Synthese von faserbasierten Beschichtungen und Direktbeschichtungen von Lebensmittelsubstraten verwendet zu werden.“ Im nächsten Schritt testeten die Forscher APFs gegen Mikrobenwie Aspergillus fumigatus und Escherichia coli die häufig Obst und Gemüse infizieren.

Interessanterweise beobachteten sie nach der Einführung von APFs einen Rückgang der Populationen dieser Krankheitserreger. Die Forscher lagerten die antimikrobiellen Fasern weiter auf Avocados ab. Sie stellten fest, dass die APF-Beschichtung das Wachstum von Krankheitserregern auf der Frucht verhinderte und diese vor dem Verderben schützteund Schäden. Dadurch wird die Haltbarkeit von Avocados um etwa 50 Prozent erhöht.

Während Kunststoffverpackungen oft schädliche Chemikalien in unsere Lebensmittel freisetzen und mehr als 400 Jahre brauchen, um biologisch abgebaut zu werden, ist die APF-Beschichtung ein natürlich gewonnenes, biologisch abbaubares und ungiftiges Biopolymer, das die Qualität der Lebensmittel, die es umhüllt, nicht beeinträchtigt eine frühere Studie auch Highlights dass Menschen Pullulan verdauen können.Darüber hinaus lässt es sich laut den Forschern leicht mit Wasser von einem Lebensmittel abwaschen und dauert nur drei Tage vollständig zerlegen im Boden.

Begeistert von diesen Ergebnissen schrieb Demokritou: „Was wir entwickelt haben, ist eine skalierbare Technologie, die es uns ermöglicht, Biopolymere, die im Rahmen einer Kreislaufwirtschaft aus Lebensmittelabfällen gewonnen werden können, in intelligente Fasern umzuwandeln, die Lebensmittel umhüllen könnendirekt. Dies ist Teil der neuen Generation von ‚intelligenten‘ und ‚grünen‘ Lebensmittelverpackungen.“

APFs könnten unser Plastikverschmutzungsproblem zu einem großen Teil lösen

Wie groß das Plastikmüllproblem ist, ist bekannt – es gibt mehr Plastik in den Ozeanen als Fische und jetzt auch in der Form von Mikropartikeln Mikroplastik, Kunststoff gelangt in unseren Körper und verursacht verschiedene Gesundheitsprobleme. Darüber hinaus sind Kunststoffverpackungen auch eine der Ursachen für mikrobielle Kontamination und chemische Toxizität in unseren Esswaren. Die Forscher behaupten, dass Lebensmittelpathogene jährlich über 600 Millionen Fälle von lebensmittelbedingten Krankheiten verursachen.

ABericht aus dem Waste and Resource Action Program WRAP im Vereinigten Königreich zeigt, dass Kunststoffverpackungen auch zu höhere Mengen an Lebensmittelabfällen, wodurch die Haltbarkeit von Obst und Gemüse verkürzt wird. Der Bericht geht davon aus, dass jedes Jahr 100.000 Tonnen Esswaren als Abfall landen, wobei Kunststoffverpackungen etwa 10.300 Tonnen wiegen.

Die APFs haben das Potenzial, dem Chaos, das Lebensmittelverpackungen aus Plastik auf unserem Planeten anrichten, ein Ende zu bereiten. Hoffen wir, dass diese antimikrobielle Methode bald zur neuen Normalität in der Lebensmittelverpackung wird. Auf die Frage nach ihren Plänen, den Einsatz von APFs zu erhöhen, sagte Professor Demokritou: „Wir planen, Investoren für ein Start-up-Unternehmen für diese APF-Lebensmittelverpackung und andere Erfindungen im Zusammenhang mit der Lebensmittelsicherheit zu finden.“

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkost.

Zusammenfassung:

Lebensmittelverschwendung und Lebensmittelsicherheit erfordern verbesserte Lebensmittelverpackungslösungen. Aktuelle Folien/Beschichtungen, die diese Probleme angehen, sind jedoch oft durch ineffiziente Freisetzungsdynamiken begrenzt, die große Mengen an Wirkstoffen erfordern. Hier haben wir antimikrobielle Pullulan-Fasern APF entwickelt.Verpackungen auf biologischer Basis, die biologisch abbaubar sind und in der Lage sind, Lebensmittelsubstrate zu umhüllen, ihre Lebensdauer zu erhöhen und ihre Sicherheit zu erhöhen APFs wurden unter Verwendung eines Hochdurchsatzsystems, das als fokussiertes Rotationsdüsenspinnen bezeichnet wird, mit Wasser als einzigem Lösungsmittel gesponnen, was die Einarbeitung von natürlich gewonnenen antimikrobiellen Mitteln ermöglichtAn Avocados als repräsentatives Beispiel zeigen wir, dass APF-beschichtete Proben ihre Haltbarkeit durch gehemmte Proliferation der natürlichen Mikroflora verlängert hatten und weniger Gewicht verloren als unbeschichtete Kontrollproben.Diese Arbeit bietet eine vielversprechende Technik zur Herstellung skalierbarer, kostengünstigerund umweltfreundliche biologisch abbaubare antimikrobielle Verpackungssysteme.