Συσκευασία από κουρκουμά που αλλάζει χρώμα όταν χαλάει το τρόφιμο

 Ένα νέο υλικό συσκευασίας που υπόσχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύονται και ελέγχονται τα τρόφιμα ανέπτυξε ερευνητική ομάδα στην Κίνα. Αντί για πολύπλοκες πλαστικές στρώσεις ή ηλεκτρονικούς αισθητήρες, η ομάδα δημιούργησε ένα λεπτό φύλλο τροποποιημένου χαρτοπολτού που λειτουργεί ταυτόχρονα ως ισχυρό φράγμα στο οξυγόνο και ως «έξυπνη» επιφάνεια που αλλάζει χρώμα όταν το φαγητό αλλοιώνεται. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Journal of Bioresources and Bioproducts και περιγράφει μια διαδικασία δύο σταδίων που μετατρέπει τον κοινό πολτό ξύλου σε προηγμένο υλικό συσκευασίας.

Το πρώτο στάδιο αφορά μια «χημική μεταμόρφωση» των νανοϊνών κυτταρίνης: το sodium periodate σπάει συγκεκριμένους δεσμούς μέσα στις ίνες και δημιουργεί πάνω τους αλδεϋδικές ομάδες, δηλαδή σημεία που μπορούν να συνδεθούν εύκολα με άλλες δομές. Όταν αυτές οι τροποποιημένες ίνες αναμειχθούν με απλή νανοκυτταρίνη και περάσουν από κενό φιλτράρισμα, οι αλδεΰδες αντιδρούν με υδροξυλομάδες γειτονικών ινών και δημιουργούν δεσμούς που «κλειδώνουν» το υλικό σε μια πολύ πυκνή, σχεδόν συμπαγή δομή, με αποτέλεσμα να μειώνεται δραστικά η διαπερατότητα.
Στο δεύτερο στάδιο, το υλικό αποκτά ένα λεπτό υδρόφοβο επίστρωμα από αιθυλοκυτταρίνη, στο οποίο έχει προστεθεί κουρκουμίνη, η φυσική χρωστική του κουρκουμά. Το επίστρωμα αυτό απωθεί την υγρασία, μπλοκάρει την υπεριώδη ακτινοβολία και λειτουργεί ως χημικός αισθητήρας, επειδή η κουρκουμίνη αλλάζει χρώμα όταν αυξάνεται το pH — ένα σήμα που εμφανίζεται όταν τα τρόφιμα αρχίζουν να αλλοιώνονται και παράγουν πτητικές βάσεις.

Οι εργαστηριακές δοκιμές έδειξαν ότι η διαπερατότητα του οξυγόνου μειώνεται δραστικά, φτάνοντας σε επίπεδα χαμηλότερα από εκείνα του PET και συγκρίσιμα με τα υψηλών προδιαγραφών φιλμ EVOH που χρησιμοποιούνται σε συσκευασίες κρέατος. Η απώλεια υδρατμών περιορίζεται σημαντικά, ενώ η υδρόφοβη επιφάνεια εμποδίζει την απορρόφηση της υγρασίας. Παράλληλα, το υλικό εμφανίζει ισχυρή αντιμικροβιακή δράση, μειώνοντας δραματικά την ανάπτυξη βακτηρίων όπως E. coli και S. aureus, χάρη στη συνδυαστική επίδραση των αλδεϋδικών ομάδων και της κουρκουμίνης.
Εντυπωσιακό είναι και το σύστημα ειδοποίησης φρεσκότητας. Όταν φιλμ από το νέο υλικό χρησιμοποιήθηκε για τη συσκευασία γαρίδων στους 6 °C, η έκλυση αμμωνίας από την αλλοίωση προκάλεσε αύξηση του pH και αλλαγή χρώματος από κίτρινο σε πορτοκαλί μέσα σε 36 ώρες. Η μεταβολή ήταν τόσο έντονη ώστε να γίνεται εύκολα αντιληπτή με γυμνό μάτι και παρέμεινε λειτουργική ακόμη και μετά από πολλαπλούς κύκλους χρήσης.

Σύμφωνα με ανάλυση κύκλου ζωής, το υλικό αποικοδομείται πλήρως σε οικιακή κομποστοποίηση μέσα σε έξι εβδομάδες και το εκτιμώμενο κόστος παραγωγής παραμένει χαμηλότερο από αυτό των σημερινών πολυστρωματικών φιλμ. Ο επικεφαλής της μελέτης, Min Wu, ανέφερε ότι βρίσκονται σε εξέλιξη συζητήσεις με μεγάλες εταιρείες ηλεκτρονικού εμπορίου για πιλοτική χρήση του υλικού σε φρέσκα ζυμαρικά και θαλασσινά. Η ερευνητική ομάδα εξετάζει ήδη τη χρήση φυσικών χρωστικών από φρούτα, ώστε το υλικό να δίνει διαφορετικά οπτικά σήματα ανάλογα με το είδος τροφίμου και το στάδιο αλλοίωσης.

Πηγή: https://cibum.gr/nea/syskeyasia/i-panexypni-syskeyasia-apo-koyrkoyma-poy-allazei-chroma-otan-chalaei-to-trofimo-to-peirama-me-tis-garides/
Φωτογραφία από FOX ^.ᆽ.^= ∫: https://www.pexels.com/el-gr/photo/11672485/