Το μόνο που χρειάζεστε είναι γαρύφαλλο:Βιώσιμα σύνθετα υλικά για ενεργές συσκευασίες τροφίμων
Η αποσυσκευασία των φαγητών είναι μια από τις πιο συνηθισμένες, βαρετές και ασήμαντες δραστηριότητες στη Δύση. Η μαζική επανάληψη αυτής της υποτιμημένης δράσης επί δεκαετίες υπήρξε η κύρια «σιωπηλή» πηγή πλαστικής ρύπανσης στο περιβάλλον.
Τα πλαστικά είναι πανταχού παρόντα υλικά λόγω του χαμηλού κόστους, της εύκολης επεξεργασίας και των εξαιρετικών φυσικών τους ιδιοτήτων. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι διαφανή, άκαμπτα ή εύκαμπτα, αδιαπέραστα και σταθερά σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν πυροδοτήσει την κατασκευή τους για εφαρμογές συσκευασίας τροφίμων. Ωστόσο, τα πλαστικά είναι τόσο χημικά αδρανή που δεν αποικοδομούνται με φυσικές διεργασίες, συσσωρεύονται για εκατοντάδες χρόνια στο περιβάλλον, κυρίως στους ωκεανούς, και βλάπτουν τους ζωντανούς οργανισμούς. Επιπλέον, η μείωση των ορυκτών πόρων και η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι άλλα προβλήματα που σχετίζονται με την παραγωγή πλαστικών που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Διαφορετικές στρατηγικές, όπως η χρήση πλήρως βιοαποδομήσιμων και ανανεώσιμων υλικών, έχουν αναπτυχθεί για να ξεπεραστούν τα πλαστικά μειονεκτήματα. Επιπλέον, η ενεργή συσκευασία, δηλαδή η ενσωμάτωση προσθέτων στη συσκευασία για την παράταση και την αύξηση της ποιότητας και της διάρκειας ζωής των τροφίμων, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των ιδιοτήτων των υλικών συσκευασίας τροφίμων. Ερευνητές από την ομάδα Έξυπνων Υλικών στο Istituto Italiano di Tecnologia της Ιταλίας, μαζί με το Τμήμα Επιστημών Γης, Περιβάλλοντος και Ζωής του Πανεπιστημίου της Γένοβας χρησιμοποίησαν αυτήν την προσέγγιση για να κατασκευάσουν ένα αντιμικροβιακό, αντιοξειδωτικό και αδιάβροχο σύνθετο.
Για το σκοπό αυτό, αιθυλοκυτταρίνη, σιλικόνη βουλκανισμού θερμοκρασίας δωματίου (RTV) και αιθέριο έλαιο γαρύφαλλου αναμίχθηκαν σε ένα διάλυμα και χυτεύτηκαν για να σχηματίσουν στιβαρές μεμβράνες. Η αιθυλική κυτταρίνη είναι ένα ευέλικτο, θερμοπλαστικό, μη τοξικό, βιοαποικοδομήσιμο και βρώσιμο παράγωγο κυτταρίνης που χρησιμοποιείται σήμερα ως πρόσθετο και έκδοχο σε σκευάσματα φαρμάκων, καλλυντικών και τεχνολογίας τροφίμων, ενώ η σιλικόνη έχει καλή υδροφοβία, συντονιζόμενη ελαστικότητα, υψηλή θερμική, ελαφριά , και χημική σταθερότητα, έχει εγκριθεί ως πρόσθετο τροφίμων και μπορεί να υδρολυθεί στο έδαφος με αβιοτική και βιοτική αποικοδόμηση.
Από την άλλη πλευρά, το αιθέριο έλαιο γαρύφαλλου είναι μια ουσία που αποτελείται κυρίως από ευγενόλη και εξάγεται από το φυτό Syzygium aromaticum με σημαντική πολυλειτουργική βιοδραστικότητα, όπως αντιμικροβιακή, αντιοξειδωτική, αντιμυκητιακή και αντιική δράση, καθώς και αντιφλεγμονώδεις και εντομοαπωθητικές ιδιότητες.
Τα σύνθετα υλικά σχηματίστηκαν από μήτρες πλούσιες σε αιθυλοκυτταρίνη και μικροσωματίδια πλούσια σε σιλικόνη. Ο αριθμός και η διάμετρος των σωματιδίων στο σύνθετο υλικό εξαρτιόταν από την περιεκτικότητα σε σιλικόνη και επέτρεπε μια λεπτή ρύθμιση πολλών ιδιοτήτων όπως η αδιαφάνεια, οι μηχανικές ιδιότητες, η υδροφοβία, η πρόσληψη νερού και η διαπερατότητα του νερού. Συγκεκριμένα, οι ιδιότητες φραγμού νερού και η υδροφοβικότητα βελτιώθηκαν σημαντικά με την περιεκτικότητα σε σιλικόνη, καθιστώντας αυτά τα υλικά κατάλληλα για συσκευασία τροφίμων.
Είναι ενδιαφέρον ότι η προσθήκη αιθέριου ελαίου γαρύφαλλου αύξησε σημαντικά την αντιοξειδωτική ικανότητα του σύνθετου, προστατεύοντας καλύτερα το τρόφιμο από την οξείδωση, η οποία μειώνει τόσο τη θρεπτική αξία όσο και το ενεργειακό περιεχόμενο των τροφίμων καθώς και επηρεάζοντας τις οργανοληπτικές του ιδιότητες. Επιπλέον, η ελεγχόμενη απελευθέρωση αιθέριου ελαίου γαρύφαλλου από το σύνθετο υλικό ανέστειλε τον σχηματισμό βιοφίλμ κοινών παθογόνων, όπως το Escherichia coli , Staphylococcus aureus, και Pseudomonas aeruginosa, που μπορούν να βρεθούν εύκολα στα τρόφιμα και ευθύνονται για πολλές τροφιμογενείς ασθένειες.
Στο διάσημο βιβλίο του Hopscotch Δημοσιεύθηκε το 1963, ο Αργεντινός μυθιστοριογράφος Χούλιο Κορτάσαρ έγραψε, «Το βασίλειο θα κατασκευαστεί από πλαστικό υλικό, αυτό είναι γεγονός. Πενήντα πέντε χρόνια μετά, αυτή η πρόβλεψη είναι πραγματική. Ωστόσο, έχουμε τη δυνατότητα να αλλάξουμε κάτι, να κάνουμε τις καθημερινές μας καταναλωτικές συμπεριφορές πιο οικολογικές. Αυτή η εργασία είναι μόνο μία από τις μυριάδες μελέτες όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν κυρίως φυτικές ουσίες για την κατασκευή βιώσιμων υλικών. Είναι καιρός για μια «πράσινη» αλλαγή παραδείγματος.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Αντιμικροβιακά, αντιοξειδωτικά και αδιάβροχα σύνθετα υλικά RTV σιλικόνης-αιθυλοκυτταρίνης που περιέχουν αιθέριο έλαιο γαρύφαλλου, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Carbohydrate Polymers .
Το έργο αυτό διηύθυνε ο José A. Heredia-Guerrero, ο Luca Ceseracciu, η Susana Guzman-Puyol, ο Uttam C. Paul, ο Alejandro Alfaro-Pulido, ο Tiziano Bandiera, η Rosalia Bertorelli, η Debora Russo, η Athanassia Athanassiou και ο Ilker S. Bayer. Italiano di Tecnologia, Genova, και Chiara Grande και Luigi Vezzulli από το Πανεπιστήμιο της Γένοβας.
