Naučnici sa Univerziteta Kyushu razvili su biorazgradivu hidrogel foliju koja menja boju kako bi signalizirala kvarenje hrane bez otvaranja paketa. Pigment antocijanin je vezan za metal‑organsku mrežu (MOF) radi zaštite od toplote i svetla, uz očuvanu osetljivost na porast pH. Testovi na svinjetini pokazali su da folija menja boju u skladu sa emisijom alkalnih gasova i može produžiti upotrebljivost mesa za oko 12 sati. Materijal je samolečeći i uglavnom potiče iz biljnih izvora.
Pametna Biorazgradiva Folija Iz Japana: Hidrogel Koji Detektuje Kvarenje I Sam Se Popravlja
Most of the hydrogel is plant-derived and intended to be biodegradable. Credit: New Africa / Shutterstock.com.
Naučnici sa Univerziteta Kyushu u Japanu razvili su novu, biorazgradivu hidrogel foliju koja vizuelno signalizira početak kvarenja hrane bez otvaranja paketa. Folija koristi biljni pigment antocijanin koji menjanjem boje reaguje na hemijske promene povezane sa kvarenjem, a specifična konstrukcija štiti pigment od razgradnje usled toplote i svetla.
Kako folija funkcioniše
Osnova indikatora su antocijanini — prirodni pigmenti prisutni u namirnicama poput ljubičastog slatkog krompira i crvenog kupusa. Pri porastu pH vrednosti, koji je čest pratilac ispuštanja alkalnih gasova iz kvarenja mesa, boja antocijanina prelazi iz ljubičasto‑crvene ka žuto‑zelenoj, jasno ukazujući na promenu.
Da bi se smanjila osetljivost antocijanina na toplotu i svetlost, istraživači su pigment vezali za metal‑organsku mrežu (MOF) — poroznu strukturu koja ga štiti, ali i dalje dopušta promene boje usled promene hemijskih uslova.
Samolečeće i mehaničke osobine
Hidrogel je izrađen pretežno od biljnih sastojaka i dizajniran da bude biorazgradiv. Materijal ima samolečeća svojstva: manje ogrebotine i pukotine mogu se spontano zatvoriti, čime se obnavlja zaštitna barijera pakovanja i smanjuje rizik od prodora bakterija tokom transporta i rukovanja.
Rezultati testova
U laboratorijskim ispitivanjima na svinjetini, folija je postepeno menjala boju u skladu sa emisijom alkalnih gasova, a meso zapakovano u ovaj hidrogel ostalo je upotrebljivo oko 12 sati duže u poređenju sa kontrolnim uzorcima. To ukazuje da folija ne samo da signalizira kvarenje već i pomaže u očuvanju svežine.
Fumihiko Tanaka, profesor na Univerzitetu Kyushu, rekao je: „Još jedna zanimljiva osobina ovog materijala je što ne štiti samo hranu — on se i sam leči. U konvencionalnom pakovanju svaka pukotina je trajna i predstavlja ulaznu tačku za bakterije. Ovaj materijal se ponovo spaja sam od sebe: rana zaraste, a time i njegova sposobnost da štiti sadržaj, što ga čini izdržljivijim i pouzdanijim u praktičnoj upotrebi.“
Implikacije i dalji razvoj
Projekt otvara mogućnost da jedno pakovanje integriše više funkcija: zaštitu, produženje roka i vizuelnu indikaciju svežine. Ipak, potrebna su dodatna ispitivanja u realnim uslovima (različite temperature, vlažnost, vrste hrane) pre industrijske primene. Ako se pokaže pouzdanim u široj upotrebi, rešenje bi moglo doprineti smanjenju bacanja hrane i unapređenju bezbednosti u lancu snabdevanja.
Pomozite nam da budemo bolji.
