Экологист и волонтёр команды «Видное ЗА Раздельный сбор отходов». Волонтёр движения... · 7 июл 2022
Протеин шёлка может продлевать срок хранения продуктов питания
На этой неделе в рубрике «Научная среда» предлагаем обсудить одну технологию, позволяющую дольше сохранять продукты питания, тем самым минимизируя объёмы пищевых отходов – того, что испортилось до того, как было съедено. Сейчас существует как минимум одна компания, предлагающая эту технологию на коммерческой основе.
Исследование вышло в 2016 году в журнале Scientific Reports. Учёные описали свойства покрытия из белковой суспензии на водной основе, полученной из фиброина шёлка. Оно снижает скорость клеточного дыхания и испарения воды, за счёт чего увеличивается срок хранения фруктов при комнатной температуре. Эксперимент был проведён на клубнике и бананах. Клубника была выбрана как продукт питания, который сложно сохранять в свежем виде на протяжении всей цепи поставок. Банан взяли как пример климактерического плода, созревающего за счёт выработки этилена и усиленного клеточного дыхания. К таким плодам также относятся яблоки и помидоры. Источником фиброина послужили коконы тутового шелкопряда.
Само покрытие не имеет вкуса и запаха и может потребляться в пищу, поэтому конечный потребитель даже не заметит его присутствие. Для подобных покрытий важны такие свойства, как биосовместимость, биоразлагаемость, антибактериальная и противогрибковая активность, способность образовывать мембраны и безопасность (т.е. съедобность и гипоаллергенность). Сейчас для создания таких покрытий широко используются полисахариды, белки, смолы, липиды и их комбинации.
Фиброин шёлка – это структурный белок, подобный коллагену, но с уникальной особенностью: он производится в результате выделения аминокислотной суспензии сложным организмом, в то время как коллаген производится во внеклеточном пространстве путем самосборки клеточных мономеров. Он имеет высокий потенциал в текстильной, медицинской и электронной промышленности, и поэтому широко исследуется. Ему можно придавать различные формы, в его структуру – встраивать макромолекулы, и с его помощью можно регулировать газообмен в изготовленных из него материалах. В целом, из фиброина изготавливают материалы, отличающиеся механической прочностью и специально подобранными биохимическими свойствами.
Результаты исследования показали, что покрытия из фиброина шёлка продлевают свежесть скоропортящихся фруктов, замедляя дыхание фруктов, сохраняя их упругость и предотвращая обезвоживание.
Ознакомиться с полным тексом исследования можно по ссылке внизу. Поделитесь своим мнением о перспективах этой технологии – ответьте на вопрос или напишите комментарий к этому посту.
Пост вышел в рамках рубрики «Научная среда». Ставьте лайк, чтобы его увидели больше людей.
Silk Fibroin as Edible Coating for Perishable Food Preservation - Scientific Reports
The regeneration of structural biopolymers into micelles or nanoparticles suspended in water has enabled the design of new materials with unique and compelling properties that can serve at the interface between the biotic and the abiotic worlds. In this study, we leveraged silk fibroin quintessential properties (i.e. polymorphism, conformability and hydrophobicity) to design a water-based protein suspension that self-assembles on the surface of food upon dip coating. The water-based post-processing control of the protein polymorphism enables the modulation of the diffusion of gases through the silk fibroin thin membranes (e.g. O2 and CO2 diffusion, water vapour permeability), which is a key parameter to manage food freshness. In particular, an increased beta-sheet content corresponds to a reduction in oxygen diffusion through silk fibroin thin films. By using the dip coating of strawberries and bananas as proof of principle, we have shown that the formation of micrometre-thin silk fibroin membranes around the fruits helps the management of postharvest physiology of the fruits. Thus, silk fibroin coatings enhance fruits’ shelf life at room conditions by reducing cell respiration rate and water evaporation. The water-based processing and edible nature of silk fibroin makes this approach a promising alternative for food preservation with a naturally derived material.