新的植物基材料可以取代塑料食品包装

该研究的作者之一，罗格斯大学公共卫生学院纳米科学和先进材料研究中心主任Philip Demokritou说：“我们知道我们需要摆脱现有的石油基食品包装，代之以更可持续，可生物降解和无毒的东西，我们同时问自己， “我们能否设计出具有延长保质期和减少食物浪费，同时提高食品安全性的食品包装？”

在牢记塑料食品包装问题的同时，科学家们开发了一种使用支链淀粉的生物聚合物，支链淀粉是从真菌Aureobasidium pullulans和水（作为溶剂）中获得的天然存在的碳水化合物（多糖）。这两种成分都通过聚焦旋转喷射纺丝系统（FRJS）进行加工，该系统将混合物转化为抗菌支链淀粉纤维（APF）。

Demokritou教授在解释FRJS技术时告诉IE，“旋流纺丝已被广泛用于生物医学应用和组织工程，并在这里用于合成纤维基涂层和食品基材的直接涂层。在下一步中，研究人员测试了APF对 通常感染水果和蔬菜的烟曲霉和大肠杆菌等微生物的侵害。

有趣的是，他们观察到在引入APF后，这些病原体的种群数量有所下降。研究人员进一步将抗菌纤维沉积在鳄梨上。他们注意到APF涂层可以防止水果上病原体的生长，并保护其免受腐败和损害。从而将鳄梨的保质期延长约50%。

虽然塑料包经常将有害化学物质释放到我们的食物中，并且需要400多年的生物降解，但APF涂层是一种天然衍生的可生物降解且无毒的生物聚合物，不会影响其所覆盖的可食用食品的质量（以前的一项研究也强调人类可以消化支链淀粉）。此外，根据研究人员的说法，它可以很容易地用水从食物中洗掉，只需要三天就可以在土壤中完全分解。

Demokritou对这些结果感到兴奋，他写道：“我们提出的是一种可扩展的技术，它使我们能够将生物聚合物（可以作为食物垃圾循环经济的一部分）转化为可以直接包裹食物的智能纤维。这是新一代'智能'和'绿色'食品包装的一部分。

众所周知，塑料废物问题有多大 - 海洋中的塑料比鱼类多，现在以微粒（微塑料）的形式出现，塑料正在进入我们的身体并导致各种健康问题。此外，塑料包装也是我们食品中微生物污染和化学毒性的原因之一。研究人员声称，食物病原体每年导致超过6亿例食源性疾病。

英国废物和资源行动计划（WRAP）的一份报告显示，塑料包装也会导致食物浪费量增加，从而缩短水果和蔬菜的保质期。该报告表明，每年有10万吨食品最终成为废物，塑料包装重约10，300吨。

APF有可能完全阻止塑料食品包装在我们星球上造成的严重破坏。让我们希望这种抗菌方法很快成为食品包装的新常态。当被问及他们扩大使用APF的计划时，Demokritou教授说：“我们计划为一家初创公司（APF食品包装）和其他与食品安全相关的发明确定投资者。

该研究发表在《自然食品》杂志上

概述：

食品浪费和食品安全激发了对改进食品包装解决方案的需求。然而，目前解决这些问题的薄膜/涂层通常受到低效离型动力学的限制，这些动态需要大量的活性成分。在这里，我们开发了基于抗菌支链淀粉纤维（APF）的包装，该包装可生物降解，能够包装食品基材，延长其使用寿命并提高其安全性。APF使用高通量系统纺丝，称为聚焦旋转喷射纺丝，水是唯一的溶剂，允许掺入天然衍生的抗菌剂。以鳄梨为例，我们证明APF包衣样品通过抑制天然微生物群落的增殖而延长了保质期，并且比未涂覆的对照样品减轻了重量。这项工作为生产可扩展，低成本和环保的可生物降解抗菌包装系统提供了一种有前途的技术。