Biologiskt nedbrytbar, ätbar film dödar patogener på skaldjur
av Andrea Borodevyc, Pennsylvania, USA
biologiskt nedbrytbar, ätbar film gjord med växtstärkelse och antimikrobiella föreningar kan kontrollera tillväxten av livsmedelsburna patogener på skaldjur, enligt en grupp internationella forskare.
"Vi har förmågan att utveckla en film med antimikrobiell aktivitet som kan döda livsmedelsburna patogener på matytor, säger Catherine Cutter, professor i livsmedelsvetenskap, Penn State. "Med tanke på de senaste utbrotten som vi har sett med ett antal livsmedelsprodukter, att komma på något som kan användas av industrin för att döda mikroorganismer på matens yta är ett nobelt forskningsområde att undersöka.'
Fisk och skaldjur kan vara förorenade med bakteriella patogener, som vibrio och salmonella. Vibrio förekommer naturligt i marina miljöer, och salmonella kan förorena skaldjur under produktion eller bearbetning. Båda typerna av bakterier är kopplade till gastrointestinala problem när de konsumeras. Eftersom båda typerna av bakterier kan överleva långvariga frysförhållanden, kontamineringen av dessa bakterier är ett problem för skaldjursindustrin.
Frysning dödar inte bakterier. Dock, vid infrysning av mat, iskristaller kan bildas från vattnet i maten. Iskristallerna, Cutter säger, kan agera som "dolkar" och tränga igenom bakteriens cellvägg, orsakar skada på cellen.
"Vibrio och salmonella är något känsliga för frysning, säger Cutter. 'Så, om du behandlar bakterieceller med antimikrobiella medel och sedan fryser dem, tillvägagångssättet kan vara mer dödligt.'
Forskarna från Thailand använde en blandning av termoplastisk stärkelse, en biologiskt nedbrytbar polymer gjord av kassava - tapiokapulver, och en gelatinbeläggning som innehåller antimikrobiella ämnen kända som Nisin Z och laurinarginat (LAE).
Teamet av forskare i Thailand skapade sedan en "kulturcocktail" av bakterierna och inokulerade skivor av tigerräkor och storögd snapper. De experimentellt inokulerade skaldjursproverna testades, använder olika sammansättningar av Nisin Z och LAE, för att se vilka varianter som skulle ge "bästa dödandet".
Efter att ha doppat proverna i den ätbara filmen som består av antimikrobiella medel, några av skivorna vakuumförpackades och kyldes i upp till en månad, och andra prover frystes i 90 dagar.
"Om du bara doppar räkor i något antimikrobiellt medel - det kommer inte att fästa särskilt bra, säger Cutter. "Men om du lägger det antimikrobiella medlet i en ätbar film, och doppa sedan räkorna i filmen och dra ut den, den filmen kommer att bildas runt räkorna. Filmen släpper sedan antimikrobiella medel över tiden.'
Cutter betonar vikten av en "kontrollerad frisättning" av antimikrobiella ämnen över tid, för att få "maximalt dödande, ' vilket möjliggörs av den ätbara filmens unika egenskaper. Att bara applicera de antimikrobiella ämnena direkt på livsmedelsprodukterna skulle resultera i att de antimikrobiella ämnena droppar av eller späds ut.
"Om du ska göra en ätbar film, du vill göra en film som har liknande egenskaper som plast, säger Cutter. "Du vill att dessa ätbara filmer ska vara genomskinliga, eftersom konsumenter inte kommer att köpa något de inte kan se, du vill att de ska vara flexibla, och du vill att filmen ska formas till livsmedelsprodukten. Genom att använda ätbara filmer, du gör det på ett sätt som är biologiskt nedbrytbart.'
Cutter säger att en stor utmaning som livsmedelsindustrin står inför är att minska beroendet av plastförpackningar, något livsmedelsindustrin har använt de senaste 40-50 åren.
"Hur får man branschen att förändra något de och konsumenterna är så vana vid att använda?" frågor Cutter. "Denna forskning visar, genom proof of concept, att antimikrobiella ätbara filmer fungerar. Så hur får vi den här typen av förpackningar till en kommersiell tillämpning? Det är nästa logiska steg i utvecklingen av den här typen av forskning.
Teamets resultat publicerades nyligen i februarinumret av International Journal of Food Microbiology.
Andra ansvariga för detta projekt inkluderar Rinrada Pattanayaiying, Prince of Songkla University, Thailand; Amporn Sane, Kasetsart University, Thailand; och Penchom Photjanataree, Thailand Institute of Scientific and Technology.
