IIT Hyderabads nye kompositt holder tomater friske i 30 dager

- Mar 20, 2018-

Kompositt har antimikrobiell aktivitet, muliggjør optimal utveksling av gasser, fuktighet

Forskere ved Indisk Institutt for Teknologi (IIT) Hyderabad har lykkes med å holde tomater friske og uten mikrobiell ødeleggelse i så lenge som 30 dager. Dette var mulig takket være matemballasjematerialet utviklet av et to-medlems team ledet av Dr. Mudrika Khandelwal fra instituttets institutt for materialvitenskap og metallurgisk prosjektering. Maten emballasje materialet er laget av bakteriell cellulose impregnert med sølv nanopartikler.

Bakteriell cellulose ble først fremstilt ved bruk av Gluconacetobacter xylinus-bakterier for å fremstille semikrystallinsk cellulose nanofibre fra et standardglukosemedium. "Vi kan bruke fruktjuice som er rik på sukker eller til og med øl og vin, som er gjæret, for å produsere bakteriell cellulose," sier Dr. Khandelwal.

Nanofibrous

Bakteriell cellulose er svært krystallinsk, har høy porøsitet og vannholdende kapasitet og har store mekaniske egenskaper. Dessuten er bakteriell cellulose nanofibro i motsetning til plantecellulose, som er mikrofiberaktig. Resultatene ble publisert i Journal of Materials Science.

Den bakterielle cellulose ble først behandlet med natriumhydroksyd for å fjerne alle bakterier og deretter impregnert med sølv nanopartikler. Dette ble gjort ved å dyppe bakteriell cellulose i sølvnitratoppløsning og deretter i natriumborhydridoppløsning. Reduksjon av sølvnitrat for å danne sølvnanopartikler skjer i porene i bakteriell cellulose.

De nanoserte porene til stede i bakteriell cellulosematriks begrenser veksten av nanopartikler, og derved styrer deres størrelse. Det forhindrer nanopartikler fra å danne aggregater. "Vi fant at den mindre størrelsen [5-6 nanometer] av sølvnanopartikler, desto bedre var den antimikrobielle aktiviteten. Det var også vedvarende utgivelse av nanopartikler, sier hun. Dette var ikke tilfelle med sølv nanopartikkelkolloid der nanopartiklene har en tendens til å danne aggregater.

Den antimikrobielle aktiviteten til bakteriell cellulose ble først testet på bakterier og sopp isolert fra rotte tomater og senere blandet kultur. Sammenlignet med kontroller viste komposittet (bakteriell cellulose impregnert med sølv nanopartikler) 99% dræningseffektivitet. Den antibakterielle aktiviteten ble vellykket testet opp til 72 timer. Den antibakterielle aktiviteten til kolloid var bare 90%. "Den bakterielle cellulosen med sølv nanopartikler har ikke bare aktivitet mot bakterier, men også mot sopp," sier Dr. Khandelwal.

Forskerne testet deretter den antimikrobielle effekten av kompositten ved å bruke den til å pakke inn nyopphøstede tomater. Tomater pakket inn i polyetylen (polyetylen) og polypropylen servert som kontroller.

Friske tomater

Ved romforhold forblir tomater pakket inn i kompositten frisk uten rynker eller mikrobiell ødeleggelse selv i slutten av 30 dager.

"Dette er fordi, i tillegg til antimikrobiell aktivitet, tillater kompositten også hensiktsmessig utveksling av gasser og fuktighet. Vannholdskapasiteten til kompositten bidrar til å opprettholde optimal fuktoverføring, sier Shivakalyani Adepu fra Institutt for materialvitenskap og metallurgisk konstruksjon ved IIT Hyderabad og første forfatter av papiret. "Sammensetningen virker også som etylenblokker, og dermed forhindrer overflødig modning av frukt. Det sikrer at fruktene blir langsomt. "

Tvert imot begynte tomater innpakket med polyetylen å rynke i løpet av den første uken, og mikrobiell ødeleggelse ble sett innen 15 dager; tomater hadde fullstendig forringet innen 30 dager. Men i tilfelle av polypropylen forblir tomater frisk i en uke; De begynte å rynke innen 15 dager og ble myke og rynket rundt i løpet av en måned.

"Vi vil teste vår kompositt på eksotiske frukter," sier Dr. Khandelwal. "Vi ønsker også å forlenge samme prinsipp til helseprodukter. Komposittet kan brukes som antimikrobielt fôr i hygienebind, og engasjert klær og dekk på sykehus. "


Et par:Utskrivbare elastiske ledere ved in situ dannelse av sølv nanopartikler fra sølvflak Neste:Sølv ledende blekk og lime 3D trykt elektronikk