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Con l'obiettivo di produrre alternative ecocompatibili agli involucri e ai contenitori di plastica per alimenti, uno scienziato della Rutgers ha sviluppato un rivestimento biodegradabile a base vegetale che può essere spruzzato sugli alimenti, proteggendolo dai microrganismi patogeni e dal deterioramento e dai danni del trasporto.
Il processo scalabile potrebbe potenzialmente ridurre l'impatto ambientale negativo degli imballaggi in plastica per alimenti e proteggere la salute umana.
"Sapevamo che dovevamo sbarazzarci dell'imballaggio alimentare a base di petrolio che è là fuori e sostituirlo con qualcosa di più sostenibile, biodegradabile e non tossico", hanno affermato Philip Demokritou, direttore del Nanoscience and Advanced Materials Research Center, e Henry Rutgers Cattedra di Nanoscienze e Bioingegneria ambientale presso la Rutgers School of Public Health and Environmental and Occupational Health Sciences Institute. "E ci siamo chiesti allo stesso tempo:'Possiamo progettare imballaggi per alimenti con una funzionalità per prolungare la durata di conservazione e ridurre gli sprechi alimentari migliorando al contempo la sicurezza alimentare?'''
Demokritou ha aggiunto:"E ciò che abbiamo escogitato è una tecnologia scalabile, che ci consente di trasformare i biopolimeri, che possono essere derivati come parte di un'economia circolare dai rifiuti alimentari, in fibre intelligenti che possono avvolgere direttamente il cibo. Questo fa parte di packaging alimentare di nuova generazione, 'intelligente' e 'verde'."
La ricerca è stata condotta di concerto con gli scienziati dell'Università di Harvard e finanziata dalla Harvard-Nanyang Technological University/Singapore Sustainable Nanotechnology Initiative.
Il loro articolo, pubblicato sulla rivista scientifica Nature Food , descrive il nuovo tipo di tecnologia di confezionamento che utilizza le fibre a base di polisaccaridi/biopolimeri. Come le ragnatele lanciate dal personaggio dei fumetti Marvel Spider-Man, il materiale fibroso può essere filato da un dispositivo di riscaldamento che ricorda un asciugacapelli e "avvolto in una pellicola termoretraibile" su cibi di varie forme e dimensioni, come un avocado o un controfiletto bistecca. Il materiale risultante che racchiude i prodotti alimentari è abbastanza robusto da proteggere i lividi e contiene agenti antimicrobici per combattere il deterioramento e i microrganismi patogeni come E. coli e listeria.
Il documento di ricerca include una descrizione della tecnologia chiamata filatura a getto rotante focalizzato, un processo mediante il quale viene prodotto il biopolimero, e valutazioni quantitative che mostrano che il rivestimento ha esteso la durata di conservazione degli avocado del 50%. Il rivestimento può essere risciacquato con acqua e si degrada nel terreno entro tre giorni, secondo lo studio.
Il nuovo imballaggio mira ad affrontare un grave problema ambientale:la proliferazione di prodotti in plastica a base di petrolio nel flusso dei rifiuti. Gli sforzi per frenare l'uso della plastica, come la legislazione in stati come il New Jersey per eliminare la distribuzione di sacchetti di plastica nei negozi di alimentari, possono aiutare, ha affermato Demokritou. Ma voleva fare di più.
"Non sono contro la plastica", ha detto Demokritou. "Sono contrario alla plastica a base di petrolio che continuiamo a buttare là fuori perché solo una piccola parte di essa può essere riciclata. Negli ultimi 50-60 anni, durante l'era della plastica, abbiamo collocato 6 miliardi di tonnellate di plastica rifiuti nel nostro ambiente. Sono là fuori che si degradano lentamente. E questi minuscoli frammenti finiscono nell'acqua che beviamo, nel cibo che mangiamo e nell'aria che respiriamo."
Le prove crescenti del team di ricerca di Demokritou e di altri indicano potenziali implicazioni per la salute.
Il documento descrive come le nuove fibre che incapsulano il cibo sono intrecciate con ingredienti antimicrobici naturali:olio di timo, acido citrico e nisina. I ricercatori del team di ricerca Demokritou possono programmare tali materiali intelligenti per fungere da sensori, attivando e distruggendo i ceppi batterici per garantire che il cibo arrivi incontaminato. Ciò affronterà la crescente preoccupazione per le malattie di origine alimentare e ridurrà l'incidenza del deterioramento degli alimenti, ha affermato Demokritou.
Gli scienziati dell'Università di Harvard che hanno condotto la ricerca includono Kevin Kit Parker, Huibin Chang, Luke Macqueen, Michael Peters e John Zimmerman del Disease Biophysics Group, John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences; e Jie Xu, Zeynep Aytac e Tao Xu del Center for Nanotechnology and Nanotoxicology, Department of Environmental Health, Harvard TH Chan School of Public Health. + Esplora ulteriormente
