Η παράταση της διάρκειας ζωής των τροφίμων απασχολεί τον άνθρωπο εδώ και εκατομμύρια χρόνια, και οι ιδέες δεν έχουν εξαντληθεί ακόμη.
Από την αρχαιότητα, η συντήρηση τροφίμων βοήθησε να τραφεί περισσότερος κόσμος για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και να περιοριστεί η έλλειψη τροφίμων. Στη σύγχρονη εποχή, σημαίνει επίσης τη δυνατότητα να δοκιμάζουμε τρόφιμα από μακρινές περιοχές και εκτός εποχής.
Ερευνητές με επικεφαλής ομάδα από το Kyushu University στην Ιαπωνία, που δημοσίευσαν τη μελέτη τους στο Food Research International, παρουσίασαν μια νέα, φυσική και απλή μέθοδο συντήρησης τροφίμων. Η μέθοδος αυτή θα μπορούσε να μειώσει τόσο τα απορρίμματα συσκευασίας όσο και τη σπατάλη τροφίμων.
Βασίζεται σε ένα νανοϋλικό με ένα βασικό συστατικό: τη φλούδα κολοκύθας που έχει απομείνει.
«Το εργαστήριό μας επικεντρώνεται εδώ και καιρό στην παράταση της διάρκειας ζωής των αγροτικών προϊόντων, μειώνοντας παράλληλα την εξάρτηση από πλαστικά με βάση το πετρέλαιο», λέει ο επιστήμονας τροφίμων Fumihiko Tanaka από το Kyushu University.
Η φλούδα προετοιμάστηκε για την εναλλακτική της χρήση με θέρμανση υπό υψηλή πίεση και στη συνέχεια λυοφιλοποιήθηκε, ώστε να διασπαστεί σε carbon quantum dots (CQDs), πολύ μικρά μαύρα σωματίδια σε μορφή σκόνης, για τα οποία έχει ήδη δείξει η έρευνα ότι διαθέτουν χρήσιμες ιδιότητες για τη συσκευασία τροφίμων.
Αφού συνδυάστηκε με φυτικές ίνες και ζελατίνη, το νέο υλικό με βάση τη φλούδα δοκιμάστηκε σε σύγκριση με συμβατική πλαστική συσκευασία και με την απουσία συσκευασίας, με τα ντοματίνια να χρησιμοποιούνται ως δοκιμαστικό τρόφιμο.
Μετά από 20 ημέρες ανάλυσης των ντοματινιών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το υλικό από φλούδα κολοκύθας είχε καλύτερη απόδοση από την απουσία συσκευασίας και ξεπέρασε το συμβατικό πλαστικό στον αποκλεισμό της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV), στον περιορισμό της μικροβιακής ανάπτυξης και στη διατήρηση της αντιοξειδωτικής δραστηριότητας. Ωστόσο, το συμβατικό πλαστικό εξακολουθούσε να αποδίδει καλύτερα στον περιορισμό της απώλειας υγρασίας.
Οι ερευνητές επισημαίνουν επίσης ότι το υλικό που βασίζεται σε αυτά τα μικρά ανθρακούχα σημεία βρίσκεται πολύ κάτω από τα όρια τοξικότητας.
«Καταλαβαίνουμε ότι η ασφάλεια είναι βασική ανησυχία», λέει η επιστήμονας τροφίμων M.A. Reshaka Kavindi από το Kyushu University.
«Οι δοκιμές κυτταρικής βιωσιμότητας επιβεβαίωσαν ότι το υλικό δεν είναι τοξικό κάτω από τα 2 mg/mL, ενώ η ίδια η επίστρωση χρησιμοποιεί μόνο ένα κλάσμα αυτής της ποσότητας, με πάχος περίπου 0,01 χιλιοστά. Οι καταναλωτές μπορούν να μειώσουν περαιτέρω την έκθεση απλώς πλένοντάς το ή ξεφλουδίζοντάς το.»
Τα οφέλη δεν σταματούν εκεί. Το νανοϋλικό μπορεί να εφαρμοστεί με ψεκασμό, αλλά και να χρησιμοποιηθεί σε πραγματική συσκευασία, κάτι χρήσιμο για την προστασία συγκεκριμένων σημείων σε φρούτα και λαχανικά και για περαιτέρω μείωση των αποβλήτων.
Δεδομένου ότι η φλούδα αντιστοιχεί περίπου στο 10–12% της συνολικής μάζας μιας κολοκύθας, αλλά συνήθως πετιέται, παρότι είναι βρώσιμη, πρόκειται για έναν έξυπνο τρόπο αξιοποίησης των υπολειμμάτων τροφίμων.
«Οι συμβατικές αντιμικροβιακές συσκευασίες βασίζονται συνήθως σε μεταλλικά νανοσωματίδια όπως το οξείδιο του ψευδαργύρου ή το ασήμι, τα οποία έχουν μεγαλύτερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα από τα CQDs», λέει η επιστήμονας τροφίμων Fumina Tanaka από το Kyushu University.
«Τα δικά μας προέρχονται από οργανική ύλη και παρουσιάζουν καλή βιοσυμβατότητα σε αποτελεσματικές συγκεντρώσεις, κάτι κρίσιμο για κάθε υλικό που έρχεται σε επαφή με τρόφιμα.»
Η σπατάλη τροφίμων αποτελεί σοβαρό πρόβλημα. Υπολογίζεται ότι περίπου το 40-50% των φρούτων και λαχανικών που συγκομίζονται δεν φτάνει ποτέ στους καταναλωτές.
Η συσκευασία από φλούδα δεν είναι ακόμη έτοιμη να κυκλοφορήσει στα καταστήματα, καθώς έχει δοκιμαστεί μόνο σε ένα τρόφιμο, σε περιορισμένες συνθήκες για 20 ημέρες. Ωστόσο, αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη αρχή.
Σε επόμενο στάδιο, η ομάδα ελπίζει να ενσωματώσει περισσότερους φυσικούς παράγοντες στο φιλμ συσκευασίας, ώστε να προστατεύει ακόμη καλύτερα το τρόφιμο που περιβάλλει, για παράδειγμα από επιθετική μούχλα. Παράλληλα, απαιτείται δουλειά και για την κλιμάκωση της ιδέας.
Υπάρχει και ένα πρόσθετο όφελος: τα CQDs φωσφορίζουν επίσης υπό υπεριώδες φως, κάτι που οι ερευνητές ενδέχεται να αξιοποιήσουν και σε άλλες εφαρμογές.
«Πέρα από τα περιβαλλοντικά οφέλη, θα ήθελα επίσης αυτό το υλικό να προσφέρει και λίγη διασκέδαση στη συσκευασία τροφίμων», λέει η Fumina Tanaka.
«Υπό υπεριώδες φως, τα ανθρακούχα σημεία φθορίζουν και το χρώμα αλλάζει ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων. Αν κάποτε μπορέσουμε να αποτυπώνουμε με αυτό κείμενο ή εικόνες, θα ήταν πραγματικά συναρπαστικό.»
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Food Research International.
