中国科学家研发出一种可生物降解的植物涂层

TK生物基材料 2022-09-29

收录于合集 #前瞻技术 9个

峰会邀请了乌海政府领导、院士、专家、上下游企业代表探讨行业趋势，分享前沿技术

为了生产塑料食品包装和容器的环保替代品，罗格斯大学的一位科学家开发了一种可生物降解的植物涂层，可以喷洒在食品上，防止病原微生物和腐败微生物以及运输损坏。

可扩展的过程可能会减少塑料食品包装对环境的不利影响，并保护人类健康。

纳米科学和先进材料研究中心主任菲利普·德莫克里图和亨利罗格斯公共卫生学院和环境与职业健康科学研究所纳米科学和环境生物工程教授。“我们同时问自己，‘我们能否设计出具有延长保质期、减少食物浪费的功能，同时提高食品安全性的食品包装？’”

Demokritou 补充说：“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（可以作为循环经济的一部分从食物垃圾中提取）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”。

该研究是与哈佛大学的科学家合作进行的，并由哈佛-南洋理工大学/新加坡可持续纳米技术倡议资助。

他们的文章发表在科学杂志《自然食品》上，描述了使用基于多糖/生物聚合物的纤维的新型包装技术。就像漫威漫画人物蜘蛛侠投下的网一样，这种粘稠的材料可以从类似于吹风机的加热装置中纺出来，并“收缩”在各种形状和大小的食物上，比如鳄梨或牛腩牛扒。由此产生的包裹食品的材料足够坚固，可以保护瘀伤，并含有抗菌剂来对抗腐败和致病微生物，如大肠杆菌和李斯特菌。

该研究论文描述了一种称为聚焦旋转喷射纺丝的技术，这是一种生产生物聚合物的工艺，以及定量评估表明该涂层将鳄梨的保质期延长了 50%。根据这项研究，涂层可以用水冲洗掉，并在三天内在土壤中降解。

新包装旨在解决一个严重的环境问题：石油基塑料产品在废物流中的扩散。Demokritou 说，遏制塑料使用的努力，例如新泽西州等州的立法，以消除在杂货店分发塑料购物袋的做法，会有所帮助。但他们想做更多。

“我不反对塑料”，Demokritou 说。“我反对我们一直扔在那里的石油基塑料，因为其中只有一小部分可以回收利用。在过去的 50 到 60 年间，在塑料时代，我们已将 60 亿吨塑料垃圾放入我们的环境中。他们在那里慢慢退化。这些微小的碎片正在进入我们喝的水、我们吃的食物和我们呼吸的空气中”。

来自 Demokritou 的研究团队和其他人的越来越多的证据表明了潜在的健康影响。

这篇论文描述了包裹食物的新纤维是如何与天然存在的抗菌成分——百里香油、柠檬酸和乳酸链球菌素相结合的。Demokritou 研究团队的研究人员可以对这种智能材料进行编程，使其充当传感器，激活和破坏细菌菌株，以确保食物到达时不会受到污染。Demokritou 说，这将解决人们对食源性疾病的日益关注，并降低食品腐败的发生率。

进行这项研究的哈佛大学科学家包括约翰 A. 保尔森工程与应用科学学院疾病生物物理学组的 Kevin Kit Parker、Huibin Chang、Luke Macqueen、Michael Peters 和 John Zimmerman；哈佛大学陈氏公共卫生学院环境卫生系纳米技术和纳米毒理学中心的徐杰、Zeynep Aytac 和徐涛。