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新的(de)植物基材料可以取代塑料食品包裝

來源： | 發布日期：2022-07-18
塑料食品包裝有兩個(gè)嚴重的缺點：每年，它導緻我們環境中積累數百萬噸塑料廢物，其次，用(yòng)石油基塑料包裝紙和容器包(bāo)裝的食品更容易受到微(wēi)生物污染。但是，現(xiàn)在我們(men)可能有一個有效的解決方案來解決這些問題(tí)。一組科學家(jiā)開(kāi)發了一種可(kě)生物(wù)降解和抗菌的食品包裝解決方案，最終可以結束對(duì)塑料制造食品包裝物品的需求。

更令人驚訝(yà)的是，這(zhè)種環保食品包裝以噴霧劑的形式出現，可在食品上形成植物(wù)性塗層。這種塗層可以(yǐ)保護食品免受微生物污染以及在從農場到您家的過程中可能發生的任何損壞。羅格斯(sī)大學和哈佛大學的研究人員(yuán)開發了使(shǐ)食品噴霧起作用的基礎技術。

該研究(jiū)的作者之(zhī)一，羅格斯大學公(gōng)共衛生學院納米科學和先進材料研究中心主任Philip Demokritou說：“我們知道我們需(xū)要擺(bǎi)脫現有的石油基食品包裝，代之以更可(kě)持續，可生物降解和無毒的東(dōng)西，我們同(tóng)時問自己， “我(wǒ)們能否設計出具有延長保質期和減少食(shí)物浪費，同時提高食品安全性的食(shí)品包裝？”

抗菌食品包裝背後的科(kē)學

生物基包裝

在牢記塑料食品包裝問題的(de)同時，科學(xué)家們開發了一種使用支鏈澱粉的生物聚合物，支鏈澱粉是從真菌Aureobasidium pullulans和水（作(zuò)爲溶劑）中獲得(dé)的天然存在的碳水化合物（多(duō)糖）。這兩種成分都通過聚(jù)焦旋(xuán)轉噴射紡絲系統（FRJS）進行加工，該系統(tǒng)将混合物轉化爲抗菌支鏈澱粉纖維（APF）。

Demokritou教(jiāo)授在解釋FRJS技術(shù)時告訴IE，“旋流紡絲已被廣泛用(yòng)于生物醫學應用和組織工程，并在這裏用于(yú)合成纖維基塗層和食品基材的直接塗(tú)層。在(zài)下一步中，研究人員測試了APF對(duì) 通常感染水果和(hé)蔬菜的煙曲黴和大腸杆菌等微生物的侵(qīn)害。
有趣的是，他們觀察(chá)到在引入APF後，這些病原(yuán)體的種群數量有所下降。研究人員進一步(bù)将(jiāng)抗菌纖維沉積在鳄梨上。他們注意到APF塗層可(kě)以防(fáng)止水果上(shàng)病原體的生長，并保護其免受(shòu)腐敗和損害。從而将(jiāng)鳄(è)梨的保質期延長約50%。

雖然塑料包經(jīng)常(cháng)将有害化學物質釋放到我們的食物中，并且需要400多年的生物降解，但APF塗層是一(yī)種天然衍生的可生(shēng)物降解且無毒的生物聚(jù)合物，不會影響(xiǎng)其所覆蓋的可食用食品(pǐn)的質量（以前的一項研究(jiū)也強調人類可以消(xiāo)化支鏈澱粉）。此外，根據研究(jiū)人員的說法，它可以很容易地用水從食(shí)物(wù)中洗掉，隻需要三天就可以在土壤中完全分解。

Demokritou對這些(xiē)結果感到興奮(fèn)，他寫道：“我(wǒ)們提(tí)出的是一種可擴(kuò)展的技術，它使我們能夠将生物聚合物（可以作爲食(shí)物垃圾循環經濟的一部分）轉化爲可以直接(jiē)包裹食物的智能纖維。這是新一(yī)代'智能'和'綠色'食品包裝的(de)一部分(fèn)。

APF可能在很大程度上解(jiě)決我們的塑料污染問題(tí)

塑料污染

衆所周知，塑料廢物問題有多(duō)大 - 海洋中的塑料比魚類多，現在以微粒（微塑料）的形式出現，塑料正在進入(rù)我們的身體并導緻各種健康(kāng)問題。此外(wài)，塑料包裝也是我們(men)食品中微生物污染和化學毒性的原因之一。研究人員聲(shēng)稱(chēng)，食物病原體每年導緻超過6億(yì)例食源性(xìng)疾病。

英國廢物和資源行動(dòng)計劃（WRAP）的一份報告顯示(shì)，塑料包裝也會導緻食物浪費量增加，從而縮短水果和蔬菜的保(bǎo)質期。該報告表明(míng)，每年有(yǒu)10萬噸(dūn)食品最終成爲廢物，塑料(liào)包裝重約10，300噸。

APF有(yǒu)可能完全阻止塑料食品包裝在我(wǒ)們星球上(shàng)造成的嚴重破壞。讓我們(men)希望這種抗菌方法很快成爲食品(pǐn)包裝的新常态。當被問及他們(men)擴大使用APF的計劃時，Demokritou教(jiāo)授說：“我們計劃爲一家初創公司（APF食品包裝）和(hé)其他與食品安全相關的發明确(què)定投資者(zhě)。

該研究發表在《自然食品》雜志上

概述：

食品浪費(fèi)和食品安全激發了對改進食品包裝解決方(fāng)案的需求。然而，目前解決這些問題的薄膜/塗層(céng)通常受到低效離型動力(lì)學的限制(zhì)，這些動态需要大量的活性成分。在(zài)這裏，我們開發了基于抗菌支(zhī)鏈澱粉纖(xiān)維（APF）的包裝，該包裝可生(shēng)物降解，能夠包裝(zhuāng)食品基材，延長其使用壽命并提高其安全性。APF使用高通量系(xì)統紡絲，稱爲聚焦旋轉噴射紡絲，水(shuǐ)是唯(wéi)一的溶劑，允許摻入(rù)天(tiān)然衍生的抗菌劑。以鳄梨爲例，我們證明APF包衣樣品通過抑制天然微生物群落(luò)的增殖(zhí)而延長了保(bǎo)質期，并且(qiě)比未(wèi)塗覆的對照樣品減輕了重量。這項工作(zuò)爲生産可擴展，低成本和環保的可生物降解抗(kàng)菌(jun1)包(bāo)裝系統提供了一種有(yǒu)前途的技(jì)術。

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