Fot. Nanyang Technological University, Singapore

Opakowanie syntetyzuje się z naturalnych surowców – białka kukurydzianego (zeiny), skrobi oraz innych biopolimerów pochodzenia naturalnego, z dodatkiem naturalnych związków przeciwdrobnoustrojowych, takich jak olej z tymianku oraz kwas cytrynowy i kwas octowy. Materiał jest wytwarzany przez elektroprzędzenie zeiny i związków przeciwdrobnoustrojowych z celulozą – naturalną skrobią polimerową. Co ważne, zeina jest pozyskiwana z mączki z glutenu kukurydzianego – odpadu pochodzącego z produkcji etanolu, co dodatkowo potęguje jego ekologiczny charakter. Przemysł opakowaniowy powoduje ogromną produkcję tworzyw sztucznych, z których większość stanowią odpady związane z pakowaniem żywności. Zatem naturalny materiał, ze względu na charakter biodegradowalny, istotnie wpłynąłby na zmniejszenie ilości tych odpadów. 

Innowacyjne rozwiązanie prezentuje szereg pozytywnych cech – naturalne opakowanie ulega biodegradacji, zabija szkodliwe dla ludzi mikroorganizmy oraz przedłuża trwałość produktów żywnościowych, co pozwala na istotne ograniczenie  ich  marnowania. Badania laboratoryjne wykazały, że w warunkach podwyższonego poziomu wilgotności oraz zwiększonego stężenia enzymów patogenów włókna, z których wykonano opakowanie, uwalniają niewielkie ilości związków bioaktywnych o aktywności przeciwdrobnoustrojowej. W ten sposób niszczone są drobnoustroje, zanieczyszczające żywność i mogące doprowadzić do rozwoju chorób u człowieka, m.in. bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, Listeria czy różne szczepy grzybów. Inteligentne wydzielanie związków w określonych warunkach zapewnia ochronę tylko wtedy, gdy jest ona potrzebna. Dzięki temu minimalizowane jest zużycie związków obecnych w opakowaniu, które dłużej zachowuje swoją pierwotną formę.

Doświadczenie na truskawkach zapakowanych w innowacyjny, naturalny materiał wykazało, że owoce zachowały świeżość o trzy dni dłużej w porównaniu do tych, przechowywanych w plastikowym pudełku. Bezpieczny dla środowiska i ludzi nanomateriał stanowi uniwersalne rozwiązanie, możliwe do zastosowania w przypadku wielu produktów żywnościowych, m.in. ryb, mięsa, owoców i warzyw. Opracowanie naturalnego, biodegradowalnego i przeciwdrobnoustrojowego materiału to tylko część zmagań Uniwersytetu, których celem jest promowanie zrównoważonych rozwiązań w zakresie technologii żywności. Obecnie zespół pracuje też nad innymi technologiami do rozwoju inteligentnych materiałów opakowaniowych na bazie biopolimerów, przeznaczonych dla żywności.