پوشش نانوالیاف پایدار می تواند عمر مفید میوه را افزایش دهد
از آنجایی که میوه ها و سبزیجات فاسد شدنی هستند، تازه نگه داشتن آنها و خوردن آنها می تواند چالش برانگیز باشد. در مدت زمان لازم برای انتقال آنها از مزرعه به میز، این مشکلات با ذخیره سازی پس از برداشت به این معنی است که مقادیر زیادی از محصولات تازه در حال حاضر هدر می رود. در حالی که این ضایعات را می توان با کمک ذخیره سازی سرد و بسته بندی قوی کاهش داد، این راه حل ها اغلب بسیار ناپایدار هستند. آنها شامل پلاستیک های تجزیه ناپذیر یا مواد شیمیایی مضر هستند که می توانند به مواد غذایی و خاک نفوذ کنند و به محیط زیست و حتی سلامتی ما آسیب بزنند.
در مطالعه جدیدی که در Hybrid Advances منتشر شده است، محققان به رهبری پورنیما ویجایان در کالج زنان سر نارایانا، کولام، کرالا، هند، یک رویکرد نویدبخش جدید برای محافظت از محصولات تازه ارائه کرده اند.
این شامل پوشش دادن میوه ها و سبزیجات با نانوالیاف سلولزی استخراج شده از پوست پیاز، استفاده از پلیمر زیستی مصنوعی برای نگه داشتن الیاف در کنار هم و نانوکورکومین به عنوان یک نانوذره ضد میکروبی اضافی است. پوشش کاملاً خوراکی است و همچنین می تواند ماندگاری میوه ها و سبزیجات را افزایش دهد و در عین حال اثرات زیست محیطی را به حداقل برساند.
سه ماده
نانوالیاف سلولزی (CNFs) الیافی در مقیاس نانو مبتنی بر سلولز هستند که از اجزای ساختاری اولیه دیواره‌های سلولی گیاه تولید می‌شوند. اخیراً، پوشش‌های مبتنی بر CNF برای استفاده بالقوه به عنوان پوشش‌های محافظ برای محصولات تازه مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. با این حال، تاکنون این پیشرفت به دلیل مقاومت ضعیف در برابر آب و پایداری حرارتی آنها متوقف شده است. این امر آنها را در برابر تخریب به ویژه در مناطق گرم و مرطوب مانند هند آسیب پذیر می کند.
در مطالعه خود، تیم ویجایان این چالش را از طریق دستور العمل جدیدی برای پوشش‌های مبتنی بر CNF که روی پرتقال ماندارین آزمایش کردند، حل کردند.
ویجایان توضیح می‌دهد: «به منظور مدیریت مقرون‌به‌صرفه پسماند در کشاورزی، نانوالیاف را از پوست پیاز دور ریخته شده تهیه کردیم. ما پرتقال ها را با فرمولاسیون نانوالیاف سلولزی، پلی وینیل الکل (PVA) و نانو کورکومین پوشاندیم.
PVA یک پلیمر مصنوعی است که غیر سمی، زیست تخریب پذیر،بی مزه و بی بو است. با مخلوط کردن CNFها در این زمینه پلیمری، تیم می‌تواند اطمینان حاصل کند که نانوالیاف به‌طور محکم در کنار هم قرار می‌گیرند و فیلم را در برابر آب و حرارت مقاوم‌تر می‌کنند. افزودن نانوکورکومین سطح محافظت بیشتری را اضافه کرد: این ماده که از پودر زردچوبه استخراج می شود، به دلیل خواص ضد میکروبی و ضد قارچی خود شناخته شده است.
محافظت در برابر پوسیدگی
تیم ویجایان برای آزمایش عملکرد فیلم خود، این سه ماده را کاملاً با هم مخلوط کردند، سپس پرتقال ها را به مدت دو دقیقه در مخلوط فرو کردند و اجازه دادند در هوا خشک شوند. در طی دو هفته آینده، آنها تغییرات در خواص مختلف میوه‌ها از جمله وزن، اسیدیته و جامدات محلول کل (TSS) را که معیاری برای سنجش غلظت قندها، پروتئین‌ها و سایر مولکول‌های پیچیده‌ای است که می‌شکنند، بررسی کردند. به عنوان یک میوه پوسیده می شود.
در مقایسه با مجموعه ای از پرتقال های محافظت نشده، این فیلم میوه ها را برای مدت طولانی تری تازه و ایمن نگه می دارد. درحالی‌که میوه‌های محافظت‌نشده به وضوح در عرض 13 روز شروع به پوسیدگی کردند، محققان مشاهده کردند که پرتقال‌های پوشش‌داده‌شده به‌مراتب بکرتر بودند و تغییرات بسیار کوچک‌تری در وزن، اسیدیته و TSS نشان دادند.
بر اساس این موفقیت، تیم ویجایان اکنون مطمئن هستند که فیلم آنها ممکن است در نهایت رویکردهای موجود ما را برای نگهداری میوه‌ها و سبزیجات تازه تغییر دهد.
ویجایان می گوید: «این تحقیق مفهوم «ثروت ناشی از زباله» را برجسته می کند: تبدیل مؤثر ضایعات کشاورزی [در اینجا، پوست پیاز] به محصولات با ارزش افزوده. ما یک راه حل پایدار برای جلوگیری از رشد آلودگی پلاستیکی و کاهش خطرات سلامتی مرتبط با میکروپلاستیک ها از مواد بسته بندی مواد غذایی ارائه می دهیم.
نویسنده خبر: فاطمه درویشی
رفرنس:
https://phys.org/news/2025-01-sustainable-nanofiber-coating-fruit-shelf.html
بدون دیدگاه