Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Materialuafhængig nanocoating antimikrobiel spray forlænger produkternes holdbarhed

a-jeg, II:Ikke -overtrukne og overtrukne mandariner inkuberet i 14 og 28 dage i dagligdagsindstillinger b -I:Ikke -belagte og overtrukne jordbær inkuberet i 58 timer i dagligdagens indstillinger b -II:Statistisk undersøgelse af den resulterende spiselighed. Kredit:KAIST

Den spiselige belægning på råvarer har tiltrukket stor opmærksomhed i fødevare- og landbrugsindustrien. Det kan ikke kun forlænge produkternes holdbarhed efter høst mod ydre ændringer i miljøet, men også give yderligere næringsstoffer til at være nyttige for menneskers sundhed. Imidlertid, de fleste versioner af belægningen har haft iboende begrænsninger i deres praktiske anvendelse. Først, meget specifikke interaktioner mellem belægningsmaterialer og måloverflader er påkrævet for en stabil og holdbar belægning. Endnu længere, belægning af massesubstrater, såsom frugt, er tidskrævende eller kan ikke opnås i den konventionelle løsningsbaserede belægning. I denne henseende, materialeuafhængige og hurtige belægningsstrategier er stærkt efterspurgte.

Forskergruppen ledet af professor Insung Choi fra Institut for Kemi udviklede en sprøjtbar nanocoating-teknik ved hjælp af plante-afledt polyphenol, der kan påføres enhver overflade. Denne nye nanocoating-proces kan afsluttes på få sekunder for at danne nanometer-tykke film, muliggør belægning af råvarer såsom skosål og frugt, på en kontrolleret måde. For eksempel, spraycoated mandarin appelsiner og jordbær viser betydeligt forlænget efterhøst holdbarhed, hvilket tyder på det praktiske potentiale i spiselige belægninger af letfordærvelige produkter.

Teknologien er blevet patenteret og bliver i øjeblikket kommercialiseret til udbredt brug som et middel til konservering af produkter. Forskningsresultaterne er for nylig blevet offentliggjort i Videnskabelige rapporter den 1. august.

Polyfenoler, en metabolit af fotosyntese, besidder flere hydroxylgrupper og findes i et stort antal planter, der viser fremragende antioxidantegenskaber. De er blevet udbredt som et ikke -toksisk fødevaretilsætningsstof og er kendt for at udvise antibakterielle, såvel som potentielle kræftfremkaldende egenskaber. Polyfenoler kan også bruges sammen med jernioner, som findes naturligt i kroppen, for at danne et klæbende kompleks, som er blevet brugt i lædergarvning, blæk, etc.

En video af jordbær, der inkuberes i dagligdagen. Kredit:KAIST

Forskergruppen kombinerede disse kemiske egenskaber ved polyfenol-jernkomplekser med sprøjteteknikker til at udvikle deres nanocoating-teknologi. Sammenlignet med konventionelle metoder til neddypning af belægning, som dypper substrater i specialiserede belægningsløsninger, denne sprayteknik kan belægge de udvalgte områder hurtigere. Sprøjten forhindrer også krydskontaminering, hvilket er en stor bekymring for nedsænkningsmetoder. Forskergruppen har fremvist sprayens evne til at belægge en række forskellige materialer, herunder metaller, plast, glas, samt tekstilstoffer. Polyfenolkomplekset er blevet brugt til at danne antifogfilm på korrigerende linser, samt svampedræbende behandlinger til skosåler, demonstrere alsidigheden af ​​deres teknik.

Desuden, sprayen er blevet brugt til at belægge produkter med et naturligt antibakterielt middel, spiselig film. Belægningerne forbedrede holdbarheden af ​​mandariner og jordbær betydeligt, bevarer friskheden ud over 28 dage og 58 timer, henholdsvis. (Ubestrøget frugt blev nedbrudt og blev mugnet under de samme betingelser).

Professor Choi sagde, "Nanocoating -teknologier er stadig i deres vorden, men de har uudnyttet potentiale til spændende applikationer. Som vi har vist, nanocoatings kan let tilpasses til flere forskellige anvendelser, og den kreative kombination af eksisterende nanomaterialer og belægningsmetoder kan synergisere for at frigøre dette potentiale. "


Varme artikler