這種防水食品包裝是由一種叫做玉米醇溶蛋白的玉米蛋白質(zhì)、淀粉和其他天然生物聚合物制成的，并注入一種天然抗菌化合物的混合物(見(jiàn)視頻)。其中包括百里香油，一種烹飪中常用的草本植物，以及檸檬酸，它通常存在于柑橘類(lèi)水果中。
在實(shí)驗室實(shí)驗中，當暴露于濕度增加或有害細菌產(chǎn)生的酶時(shí)，包裝中的纖維被證明會(huì )釋放出天然的抗菌化合物，殺死污染食物的常見(jiàn)危險細菌，如大腸桿菌和李斯特菌，以及真菌。
該包裝的設計是為了釋放必要的微量抗菌化合物的反應額外的濕度或細菌的存在。這確保了包裝可以承受多次曝光，并持續數月。
由于這種化合物可以對抗任何生長(cháng)在包裝表面和食品本身表面的細菌，因此它有可能被用于多種產(chǎn)品，包括即食食品、生肉、水果和蔬菜。
在一項實(shí)驗中，用外包裝包裝的草莓在發(fā)霉前可以保持新鮮7天，而用主流水果塑料盒包裝的草莓只能保持新鮮4天。
這項發(fā)明是由南洋理工大學(xué)和哈佛大學(xué)陳馮富珍公共衛生學(xué)院可持續納米技術(shù)項目(南洋理工大學(xué)-哈佛大學(xué)SusNano)的科學(xué)家合作的結果， 該項目將南洋理工大學(xué)和哈佛大學(xué)陳馮富珍學(xué)院的研究人員聚集在一起，致力于農業(yè)和食品領(lǐng)域的前沿應用。重點(diǎn)發(fā)展無(wú)毒、環(huán)保的納米材料。
主任陳教授瑪麗南大的抗菌生物工程中心,該項目,表示:“這項發(fā)明將成為一個(gè)更好的選擇對于包裝在食品行業(yè),因為它顯示了優(yōu)越的抗菌特性在與無(wú)數的食物可能對人體健康有害的細菌和真菌。該包裝可適用于各種產(chǎn)品，如魚(yú)、肉、蔬菜、水果等。只有在存在細菌或高濕度時(shí)才明智地釋放抗菌素，只有在需要時(shí)才提供保護，從而最大限度地減少化學(xué)品的使用，并保留包裝食品的天然成分。”
Philip Demokritou教授，哈佛大學(xué)陳商學(xué)院環(huán)境健康副教授，納米技術(shù)和納米毒理學(xué)中心主任，南大哈佛大學(xué)可持續納米技術(shù)項目聯(lián)合主任，他共同領(lǐng)導了這項研究，他說(shuō):“食品安全和浪費已經(jīng)成為我們這個(gè)時(shí)代的重大社會(huì )挑戰，對公共衛生和經(jīng)濟造成巨大影響，危及食品安全。開(kāi)發(fā)高效、可生物降解、無(wú)毒的食品包裝材料是提高食品安全、減少食品腐敗和浪費的最有效途徑之一。在這項研究中，我們使用了自然衍生的化合物，包括生物聚合物、無(wú)毒溶劑、,自然抗菌素和發(fā)展可伸縮的系統合成智能抗菌材料可以使用不僅增強食品安全和質(zhì)量,而且消除環(huán)境和健康的危害和減少使用不可降解塑料在全球水平和促進(jìn)可持續農業(yè)系統。”在實(shí)驗室實(shí)驗中，當暴露于濕度增加或有害細菌產(chǎn)生的酶時(shí)，包裝中的纖維被證明會(huì )釋放出天然的抗菌化合物，殺死污染食物的常見(jiàn)危險細菌，如大腸桿菌和李斯特菌，以及真菌。
該包裝的設計是為了釋放必要的微量抗菌化合物的反應額外的濕度或細菌的存在。這確保了包裝可以承受多次曝光，并持續數月。
由于這種化合物可以對抗任何生長(cháng)在包裝表面和食品本身表面的細菌，因此它有可能被用于多種產(chǎn)品，包括即食食品、生肉、水果和蔬菜。
在一項實(shí)驗中，用外包裝包裝的草莓在發(fā)霉前可以保持新鮮7天，而用主流水果塑料盒包裝的草莓只能保持新鮮4天。
這項發(fā)明是由南洋理工大學(xué)和哈佛大學(xué)陳馮富珍公共衛生學(xué)院可持續納米技術(shù)項目(南洋理工大學(xué)-哈佛大學(xué)SusNano)的科學(xué)家合作的結果， 該項目將南洋理工大學(xué)和哈佛大學(xué)陳馮富珍學(xué)院的研究人員聚集在一起，致力于農業(yè)和食品領(lǐng)域的前沿應用。重點(diǎn)發(fā)展無(wú)毒、環(huán)保的納米材料。
主任陳教授瑪麗南大的抗菌生物工程中心,該項目,表示:“這項發(fā)明將成為一個(gè)更好的選擇對于包裝在食品行業(yè),因為它顯示了優(yōu)越的抗菌特性在與無(wú)數的食物可能對人體健康有害的細菌和真菌。該包裝可適用于各種產(chǎn)品，如魚(yú)、肉、蔬菜、水果等。只有在存在細菌或高濕度時(shí)才明智地釋放抗菌素，只有在需要時(shí)才提供保護，從而最大限度地減少化學(xué)品的使用，并保留包裝食品的天然成分。”
該研究結果于10月發(fā)表在同行評審的學(xué)術(shù)期刊《ACS應用材料與界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上。
這種智能食品包裝材料，當規模擴大時(shí)，可以作為一種替代選擇，以減少塑料垃圾的數量，因為它是生物可降解的。它的主要成分，玉米蛋白，也是從玉米蛋白粉中產(chǎn)生的，這是一種利用玉米淀粉或油來(lái)生產(chǎn)乙醇的副產(chǎn)品。
該食品包裝材料是通過(guò)靜電紡絲[1]玉米醇溶蛋白(一種抗菌化合物)和纖維素(一種構成植物細胞壁的天然聚合物淀粉)以及醋中常見(jiàn)的乙酸來(lái)生產(chǎn)的。
陳馮富珍教授補充說(shuō):“可持續及可生物降解的活性食品包裝，內置技術(shù)可防止細菌和真菌的滋生，對食品工業(yè)非常重要。”它可以作為一種對環(huán)境友好的替代品，取代商業(yè)食品包裝中使用的基于石油的聚合物，比如塑料，這些聚合物對環(huán)境有顯著(zhù)的負面影響。”
Demokritou教授補充說(shuō):“由于食品供應的全球化，以及人們對更健康的生活方式和環(huán)保食品包裝的態(tài)度轉變，有必要開(kāi)發(fā)可生物降解、無(wú)毒和智能/響應性材料，以提高食品安全和質(zhì)量。”可擴展的合成平臺的開(kāi)發(fā)，用于開(kāi)發(fā)由自然衍生的、生物可降解的生物聚合物和自然激發(fā)的抗菌劑組成的食品包裝材料，以及刺激引發(fā)的方法，將滿(mǎn)足社會(huì )減少食品浪費、提高食品安全和質(zhì)量的新需求。”
南洋理工大學(xué)和哈佛大學(xué)陳馮富珍學(xué)院的研究團隊希望與工業(yè)合作伙伴擴大他們的技術(shù)，并在未來(lái)幾年內實(shí)現商業(yè)化。
他們目前還在開(kāi)發(fā)其他技術(shù)，以開(kāi)發(fā)基于生物聚合物的智能食品包裝材料，以提高食品安全和質(zhì)量。
