Tim Univerziteta Kjushu razvio je ambalažu zasnovanu na karbonskim kvantnim tačkama (CQD) dobijenim iz kore bundeve koja produžava svežinu hrane. U testu na cherry paradajzu (20 dana) materijal je bolje blokirao UV zračenje, smanjio rast mikroba i očuvao antioksidante u odnosu na plastiku, mada plastika bolje zadržava vlagu. Materijal je netoksičan ispod 2 mg/ml, može se nanositi prskanjem ili kao film, ali su potrebna dodatna testiranja i rad na skaliranju pre komercijalne primene.
Kora bundeve kao pametna ambalaža: prirodni nanomaterijal produžava svežinu hrane
(MariaMarcone/iStock/Getty Images Plus)
Tim istraživača sa Univerziteta Kjushu u Japanu razvio je novi, prirodni materijal za očuvanje hrane zasnovan na karbonskim kvantnim tačkama (CQD) dobijenim iz kore bundeve. Studija objavljena u časopisu Food Research International pokazuje da ovaj pristup može smanjiti rast mikroba, blokirati UV zračenje i očuvati antioksidativna svojstva, što ga čini perspektivnom alternativom za smanjenje otpada i ambalaže zasnovane na nafti.
Kako je materijal dobijen i testiran
Kora bundeve je obrađena pod visokim pritiskom i temperaturom, a zatim je zamrzavanjem-sušena i obrađena u veoma sitne čestice poznate kao karbonske kvantne tačke (CQD). CQD su pomešani sa biljnim vlaknima i želatinom da bi se napravio film ili premaz koji se može nanositi prskanjem.
The wrapping glows under ultraviolet light. (Kyushu University)
Eksperimentalni test
Novi materijal je upoređen sa konvencionalnom plastičnom ambalažom i sa potpunim izostankom pakovanja koristeći cherry paradajz kao modelnu namirnicu. Nakon 20 dana skladištenja, analizirane su karakteristike kao što su mikrobiološka stabilnost, UV zaštita, očuvanje antioksidanata i gubitak vlage.
Rezultati
Glavni nalazi:
The packaging was tested against conventional wrapping and no packaging at all. (Kyushu University)
- Materijal zasnovan na CQD iz kore bundeve bolje je blokirao UV zračenje u poređenju sa standardnom plastikom.
- Pokazao je veću sposobnost da smanji rast mikroorganizama i da očuva antioksidativnu aktivnost plodova tokom 20 dana.
- Konvencionalna plastika je bila efikasnija u smanjenju gubitka vlage (bolje zadržavanje vlage).
Bezbednost i praktičnost
Istraživači navode da su CQD unutar granica bezbednosti: ćelijske studije pokazuju da je materijal netoksičan pri koncentracijama ispod 2 mg/ml, dok je debljina korišćenog premaza oko 0,01 mm. Materijal se može koristiti kao film ili nanositi prskanjem, što omogućava lokalnu zaštitu delova voća i povrća i dodatno smanjenje otpada.
Prednosti i ograničenja
Prednosti uključuju upotrebu biorazgradivih sastojaka, vrednovanje nusproizvoda (kora čini oko 10–12% mase bundeve) i manji ekološki otisak u poređenju sa metalnim nanopartikulama poput cink-oksida ili srebra. Ograničenja su dosadašnja testiranja ograničena na jednu vrstu namirnice i period od 20 dana, kao i potreba za daljim radom na zadržavanju vlage i skaliranju proizvodnje.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Perspektive
Adekvatna skalabilnost, dodatna testiranja na različitim vrstama hrane i integracija prirodnih antimikrobnih agenasa biće potrebni pre komercijalne primene. Dodatni interesantan efekat je da CQD fluoresciraju pod UV svetlom, što bi u budućnosti moglo omogućiti dekoraciju ili označavanje ambalaže.
Napomena: U originalnom izveštaju postoji manja neslaganja u pisanju imena istraživača (Fumihiko/Fumina Tanaka). U tekstu smo standardizovali ime na Fumihiko Tanaka, a citate i podatke ostavili vernim izvoru studije.
Studija je objavljena u časopisu Food Research International. Potrebna su dalja ispitivanja i testiranja u realnim uslovima prodaje pre masovne primene.
Pomozite nam da budemo bolji.
