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Il romanzo composito di IIT Hyderabad mantiene i pomodori freschi per 30 giorni

Il composito ha attività antimicrobica, consente uno scambio ottimale di gas, umidità

I ricercatori dell'Indian Institute of Technology (IIT) di Hyderabad hanno avuto successo nel mantenere i pomodori freschi e senza alcun deterioramento microbico fino a 30 giorni. Ciò è stato possibile grazie al materiale di imballaggio alimentare sviluppato da un team di due membri guidato dalla dott.ssa Mudrika Khandelwal del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria metallurgica dell'istituto. Il materiale di confezionamento alimentare è costituito da cellulosa batterica impregnata con nanoparticelle di argento.

La cellulosa batterica è stata inizialmente preparata utilizzando i batteri Gluconacetobacter xylinus per produrre nanofibre di cellulosa semicristallina da un mezzo di glucosio standard. "Possiamo usare qualsiasi succo di frutta che sia ricco di zucchero o persino di birra e vino, che sono fermentati, per produrre cellulosa batterica", afferma il dott. Khandelwal.

Nanofibrous

La cellulosa batterica è altamente cristallina, ha un'elevata porosità e capacità di ritenzione idrica e possiede grandi proprietà meccaniche. Inoltre, la cellulosa batterica è nanofibrosa a differenza della cellulosa vegetale, che è microfibrosa. I risultati sono stati pubblicati sul Journal of Materials Science.

La cellulosa batterica è stata prima trattata con idrossido di sodio per rimuovere tutti i batteri e quindi impregnata con nanoparticelle di argento. Questo è stato fatto immergendo la cellulosa batterica in soluzione di nitrato d'argento e successivamente in soluzione di sodio boroidruro. La riduzione del nitrato d'argento per formare nanoparticelle d'argento avviene all'interno dei pori della cellulosa batterica.

I pori nanostrutturati presenti nella matrice di cellulosa batterica restringono la crescita delle nanoparticelle, controllandone quindi le dimensioni. Impedisce alle nanoparticelle di formare aggregati. "Abbiamo scoperto che quanto più piccole erano le dimensioni [5-6 nanometri] delle nanoparticelle d'argento tanto migliore era l'attività antimicrobica. C'è stato anche un rilascio prolungato di nanoparticelle ", dice. Questo non era il caso del colloide di nanoparticelle d'argento in cui le nanoparticelle tendono a formare aggregati.

L'attività antimicrobica della cellulosa batterica è stata testata per la prima volta su batteri e funghi isolati da pomodori marci e successivamente su colture miste. Rispetto ai controlli, il composito (cellulosa batterica impregnata con nanoparticelle d'argento) ha mostrato un'efficienza di abbattimento del 99%. L'attività antibatterica è stata testata con successo fino a 72 ore. L'attività antibatterica del colloide era solo del 90%. "La cellulosa batterica con nanoparticelle d'argento non solo ha avuto attività contro i batteri ma anche contro i funghi", afferma il dott. Khandelwal.

I ricercatori hanno poi testato l'efficacia antimicrobica del composito usandolo per avvolgere i pomodori appena raccolti. Pomodori avvolti in polietilene (politene) e polipropilene fungevano da controlli.

Pomodori freschi

A condizioni ambiente, i pomodori avvolti nel composito sono rimasti freschi senza rughe o alterazioni microbiche anche alla fine dei 30 giorni.

"Questo perché oltre all'attività antimicrobica, il composito consente anche uno scambio appropriato di gas e umidità. La capacità di ritenzione idrica del composito aiuta a mantenere una trasmissione ottimale dell'umidità ", afferma Shivakalyani Adepu del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria Metallurgica presso IIT Hyderabad e primo autore del documento. "Il composito agisce anche come bloccante dell'etilene, impedendo così la maturazione eccessiva dei frutti. Assicura che la frutta invecchia lentamente. "

Al contrario, i pomodori avvolti con polietilene hanno iniziato a rugosità entro la prima settimana e il deterioramento microbico è stato osservato entro 15 giorni; i pomodori si erano completamente deteriorati entro 30 giorni. Ma nel caso del polipropilene, i pomodori sono rimasti freschi per una settimana; hanno iniziato a corrugarsi in 15 giorni e sono diventati morbidi e rugosi in un mese.

"Vogliamo testare il nostro composito su frutti esotici", afferma il dott. Khandelwal. "Vorremmo anche estendere lo stesso principio ai prodotti sanitari. Il composito può essere usato come rivestimento antimicrobico negli assorbenti igienici e negli indumenti monouso e negli ospedali. "


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