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新的(de)植物(wù)基材(cái)料(liào)可以取代塑(sù)料食(shí)品包裝(zhuāng)

來(lái)源： | 發(fā)布日期：2022-07-18
塑料食品包裝有兩個(gè)嚴重的(de)缺點：每(měi)年，它導緻我們(men)環境(jìng)中積累數(shù)百萬噸塑料廢物，其次，用石油(yóu)基塑(sù)料包裝紙和容器(qì)包(bāo)裝的食品更(gèng)容易受到微生物污染。但是，現在我們(men)可能有一(yī)個有效的解決方案(àn)來解決(jué)這些問(wèn)題。一(yī)組科學家(jiā)開發(fā)了一種可(kě)生物降解和抗(kàng)菌的食品(pǐn)包裝(zhuāng)解決(jué)方案，最終(zhōng)可以(yǐ)結(jié)束對塑(sù)料制(zhì)造食品包(bāo)裝物品(pǐn)的需求。

更令人(rén)驚訝的(de)是，這(zhè)種(zhǒng)環保食(shí)品包(bāo)裝以噴霧(wù)劑的形式(shì)出現(xiàn)，可在食品上形(xíng)成植物性塗層(céng)。這種(zhǒng)塗(tú)層可以(yǐ)保護食品(pǐn)免受微生(shēng)物污(wū)染以(yǐ)及在從農場到(dào)您家(jiā)的過程中(zhōng)可能發生的任何損(sǔn)壞。羅格斯(sī)大學(xué)和哈佛大(dà)學的(de)研究人員(yuán)開發了使(shǐ)食品(pǐn)噴霧(wù)起(qǐ)作用的(de)基礎技術。

該研(yán)究(jiū)的作者之一(yī)，羅格斯大(dà)學公共衛生學院納(nà)米科學和先進(jìn)材料(liào)研(yán)究中心(xīn)主任philip demokritou說：“我們知(zhī)道我們需要擺脫現有的(de)石油(yóu)基食(shí)品(pǐn)包(bāo)裝，代(dài)之以更可持續(xù)，可生物降解和(hé)無毒的東西，我(wǒ)們同時問(wèn)自己(jǐ)， “我們能否設計(jì)出具(jù)有延長保(bǎo)質(zhì)期和減(jiǎn)少食(shí)物浪費，同時提(tí)高食品安(ān)全性(xìng)的食品包裝？”

抗(kàng)菌食(shí)品(pǐn)包裝背(bèi)後(hòu)的科(kē)學

生物(wù)基包裝

在牢(láo)記塑料食品(pǐn)包裝問(wèn)題的(de)同時，科學(xué)家(jiā)們開發(fā)了一(yī)種使用支鏈澱粉的生(shēng)物(wù)聚合(hé)物，支(zhī)鏈澱粉是(shì)從真(zhēn)菌aureobasidium pullulans和水（作爲溶劑(jì)）中獲得(dé)的天然存在(zài)的(de)碳水(shuǐ)化合(hé)物（多(duō)糖）。這兩種成分(fèn)都通(tōng)過聚焦旋(xuán)轉噴(pēn)射紡(fǎng)絲系(xì)統（frjs）進行加工，該(gāi)系統将混合物(wù)轉化爲抗菌支(zhī)鏈澱粉纖維（apf）。

demokritou教授在解釋frjs技術(shù)時告訴(sù)ie，“旋(xuán)流紡(fǎng)絲已被廣(guǎng)泛用(yòng)于生物(wù)醫(yī)學應用和(hé)組織工程(chéng)，并(bìng)在這裏用于(yú)合成纖維(wéi)基塗(tú)層和食品基材的直接(jiē)塗(tú)層。在(zài)下一步(bù)中(zhōng)，研究(jiū)人員測試了apf對(duì) 通常感(gǎn)染水果(guǒ)和蔬菜的煙曲(qǔ)黴和大腸杆菌(jun1)等微(wēi)生物的侵(qīn)害。
有趣的是，他(tā)們觀(guān)察到在引(yǐn)入apf後，這些病原體的(de)種群數量有所下降(jiàng)。研究(jiū)人員進一步将(jiāng)抗菌纖維沉(chén)積(jī)在鳄(è)梨上。他們注意到apf塗層可(kě)以防(fáng)止水果上(shàng)病原(yuán)體的(de)生長(zhǎng)，并保護(hù)其免受(shòu)腐敗(bài)和損害。從(cóng)而将鳄梨的保(bǎo)質期(qī)延長(zhǎng)約50%。

雖(suī)然(rán)塑(sù)料包經常(cháng)将有害化(huà)學(xué)物質釋放到(dào)我們(men)的食物中(zhōng)，并且(qiě)需要(yào)400多年(nián)的生(shēng)物降解(jiě)，但apf塗層(céng)是一種天然衍(yǎn)生的可生(shēng)物降解且無毒的生(shēng)物聚合物(wù)，不會(huì)影響(xiǎng)其所覆蓋(gài)的可食用食品(pǐn)的質(zhì)量(liàng)（以前的(de)一項研(yán)究(jiū)也強(qiáng)調人(rén)類可(kě)以消(xiāo)化支鏈澱粉）。此(cǐ)外，根據研究人員的說法，它可(kě)以很容(róng)易地用(yòng)水從(cóng)食物中洗掉，隻需要三天(tiān)就可以在(zài)土壤(rǎng)中完(wán)全(quán)分解。

demokritou對(duì)這些結(jié)果(guǒ)感到興奮，他寫道：“我(wǒ)們提(tí)出的是一(yī)種可(kě)擴展(zhǎn)的技(jì)術，它使我們能(néng)夠将(jiāng)生(shēng)物(wù)聚合(hé)物（可以(yǐ)作(zuò)爲食(shí)物垃圾(jī)循環經(jīng)濟的一部分）轉(zhuǎn)化爲(wèi)可(kě)以直接包裹食(shí)物(wù)的智(zhì)能纖(xiān)維。這是新(xīn)一代(dài)'智能(néng)'和'綠(lǜ)色'食品包裝(zhuāng)的(de)一部分(fèn)。

apf可(kě)能在(zài)很大(dà)程度上解決我們的(de)塑料污染(rǎn)問題

塑料(liào)污染

衆所周知(zhī)，塑料廢物問(wèn)題有多(duō)大 - 海(hǎi)洋中的塑(sù)料比(bǐ)魚類多，現在以微粒（微(wēi)塑(sù)料）的(de)形式(shì)出現(xiàn)，塑料(liào)正在進入(rù)我們(men)的身(shēn)體并導(dǎo)緻各種(zhǒng)健康(kāng)問題。此外(wài)，塑料(liào)包裝(zhuāng)也是我們(men)食品中微生物污染(rǎn)和(hé)化學毒(dú)性的原因(yīn)之一(yī)。研究人員(yuán)聲稱(chēng)，食物病原體每年導(dǎo)緻超過6億(yì)例食(shí)源性(xìng)疾病。

英國(guó)廢物和資(zī)源行(háng)動(dòng)計(jì)劃（wrap）的一份報(bào)告顯示，塑料包裝也會導緻(zhì)食物浪費(fèi)量增加，從而縮(suō)短水果和蔬菜(cài)的保質期(qī)。該報(bào)告表明，每年有10萬噸(dūn)食品最終(zhōng)成爲(wèi)廢(fèi)物，塑料(liào)包裝重約10，300噸(dūn)。

apf有可能(néng)完(wán)全(quán)阻止(zhǐ)塑料食品(pǐn)包裝在我們(men)星球上(shàng)造成的嚴(yán)重破壞。讓(ràng)我(wǒ)們希望(wàng)這種抗(kàng)菌方法(fǎ)很快成爲食品(pǐn)包裝(zhuāng)的(de)新(xīn)常态(tài)。當(dāng)被(bèi)問及他們(men)擴大使用(yòng)apf的計(jì)劃時，demokritou教授說：“我(wǒ)們計劃爲一家(jiā)初創(chuàng)公(gōng)司（apf食品(pǐn)包裝）和其(qí)他與(yǔ)食品安(ān)全相關的發明确定投資者。

該研究發(fā)表在《自然(rán)食品》雜志(zhì)上

概述：

食(shí)品浪費和(hé)食(shí)品安全激發了對(duì)改進食品(pǐn)包裝解決方案(àn)的需(xū)求(qiú)。然而，目前解決這(zhè)些問題的(de)薄膜/塗層通常(cháng)受到低效離型動力學的限制，這些(xiē)動(dòng)态需要(yào)大量的活性成分。在(zài)這裏，我們(men)開發了(le)基于抗(kàng)菌支(zhī)鏈澱粉纖(xiān)維（apf）的包裝，該包(bāo)裝可(kě)生(shēng)物降(jiàng)解(jiě)，能夠包裝(zhuāng)食品基材(cái)，延長其使(shǐ)用壽(shòu)命并提高(gāo)其安(ān)全性。apf使用(yòng)高通量系統紡絲，稱爲聚焦旋(xuán)轉噴(pēn)射紡絲，水(shuǐ)是唯一的溶劑(jì)，允許摻入(rù)天然(rán)衍生的抗菌(jun1)劑(jì)。以鳄梨爲(wèi)例，我(wǒ)們證明apf包衣樣(yàng)品通過抑制天(tiān)然微(wēi)生物群落(luò)的增殖而延(yán)長了保質期，并且(qiě)比未塗(tú)覆的對照樣品減(jiǎn)輕了(le)重量。這項工作(zuò)爲生産可擴展(zhǎn)，低成本和(hé)環保的可(kě)生物(wù)降解(jiě)抗菌(jun1)包裝系統(tǒng)提供了一種有(yǒu)前途的技(jì)術。

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