Im Bereich des High-Tech-Anbaus in Gewächshäusern stellt die Erhaltung der Frische und Sicherheit der geernteten Produkte nach wie vor eine große Herausforderung dar. Transport- und Lagerbedingungen führen oft zu erheblichen Verlusten. Traditionelle Methoden zur Minderung dieser Verluste, wie etwa Kühllagerung und robuste Verpackung, stützen sich stark auf nicht nachhaltige Praktiken, die nicht biologisch abbaubare Kunststoffe und potenziell schädliche Chemikalien beinhalten. Diese Praktiken stellen nicht nur ein Umweltrisiko dar, sondern bedrohen auch die menschliche Gesundheit durch die Kontaminierung von Lebensmitteln und Boden.
In einer kürzlich in Hybrid Advances veröffentlichten Publikation wird ein bahnbrechender Ansatz vorgestellt, der von Poornima Vijayan vom Sree Narayana College for Women in Kollam, Kerala, Indien, geleitet wird. Die Studie präsentiert eine neuartige Methode zur Konservierung von Obst und Gemüse durch die Anwendung einer essbaren Beschichtung aus Cellulose-Nanofasern (CNFs), die aus Zwiebelschalen gewonnen, mit einem synthetischen Biopolymer gebunden und mit Nanocurcumin für zusätzliche antimikrobielle Eigenschaften angereichert werden. Diese innovative Beschichtung verspricht nicht nur eine längere Haltbarkeit der Produkte, sondern reduziert auch die Umweltbelastung erheblich.
Das Forschungsteam ging die inhärenten Einschränkungen von CNF-basierten Beschichtungen, wie beispielsweise die geringe Wasserbeständigkeit und thermische Stabilität, durch die Entwicklung einer neuen Formulierung an. Diese Formulierung wurde an Mandarinen getestet, wobei eine Mischung aus Cellulose-Nanofasern, Polyvinylalkohol (PVA) und Nanocurcumin verwendet wurde. PVA, das für seine ungiftigen und biologisch abbaubaren Eigenschaften bekannt ist, diente als Bindemittel und stellte die strukturelle Integrität der Nanofasern sicher. Die Zugabe von Nanocurcumin, einer Verbindung, die aus Kurkuma gewonnen wird, verstärkte die antimikrobielle Wirksamkeit der Beschichtung.
Um die Wirksamkeit ihrer Beschichtung zu bewerten, tauchten die Forscher Orangen in die CNF-basierte Lösung und ließen sie an der Luft trocknen, bevor sie über einen Zeitraum von zwei Wochen verschiedene Qualitätsindikatoren bewerteten. Die beschichteten Orangen zeigten im Vergleich zu ihren unbehandelten Gegenstücken eine bessere Haltbarkeit, mit einer deutlichen Verringerung des Gewichtsverlusts, der Säurefluktuation und des Abbaus der gesamten löslichen Feststoffe. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die CNF-basierte Beschichtung die Haltbarkeit und Sicherheit von Frischwaren deutlich verbessern könnte.
Vijayans Forschung unterstreicht nicht nur das Potenzial der Nutzung von landwirtschaftlichen Abfällen als Ressource für die Entwicklung von Mehrwertprodukten, sondern bietet auch eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Verpackungsmaterialien und geht damit die doppelte Herausforderung der Plastikverschmutzung und der Lebensmittelsicherheit an.
Quelle: PHYS.ORG