Men hvilke nanomaterialer fungerer best? Det forsøker matforskere å finne ut av.
Den viktigste grunnen til å pakke inn maten er at den skal holde seg frisk og trygg lengst mulig. Økt holdbarhet reduserer matsvinn.
Matemballasjen bør også bli grønnere, for klimafotavtrykket skal være lavest mulig for både maten og emballasjeløsningen.
Utfordringen er å utvikle grønnere emballasjeløsninger som samtidig sørger for maten holder seg minst like lenge og godt som med dagens emballering.
Tina Gulin-Sarfraz undersøker størrelse og overflate-funksjonalisering på nanobærerne.(Foto: Jon-Are Berg-Jacobsen)
Naturlige planteoljer trenger beskyttelse
– Vi jobber med muligheten for å kombinere aktive emballasjeløsninger basert på naturlige aktive komponenter med mer miljøvennlige emballasjeløsninger. Disse naturlige komponentene finnes i naturlige planteoljer som har antimikrobielle egenskaper, og dermed hemmer bakterievekst slik at maten får økt holdbarhet, forklarer forsker Jawad Sarfraz i Nofima.
De aktive komponentene i planteoljene er veldig flyktige og forsvinner derfor etter en tid. De er også følsomme overfor oksygen, varme og lys, noe som gjør det vanskelig å prosessere dem i deres naturlige tilstand.
Det er her nanomaterialene kommer inn. De kan danne et beskyttende miljø rundt de følsomme komponentene i planteoljen.
Nanobærer = nanomateriale med innkapslingsevner
Nofima-forskerne har undersøkt nanomaterialer som kapsler inn organiske aktive komponenter. De har deretter justert effekten slik at komponentene utløses etter en viss tid.
Disse nanomaterialene kalles nanobærere. Teknikken er velkjent fra forskning innen biomedisin, der et nanomateriale frakter spesifikk medisin til et bestemt sted i kroppen, for å oppnå best mulig effekt.
– Vi har undersøkt og sammenlignet ulike nanobærere for å se nærmere på hvilke som kan fungere best for matemballasje, forteller Tina Gulin-Sarfraz. Hun er forsker i Nofima-prosjektet PackTech. Målet er å utvikle neste generasjons bærekraftige emballasjeløsninger
Et ufarlig mineral er også aktuelt
Andre forskergrupper har tidligere undersøkt hvordan kommersielt tilgjengelig nanoleire, en naturlig type leire, kan brukes til å kapsle inn de aktive komponentene i planteoljer. Også her er målet å utvikle nye aktive emballasjeløsninger med lavere klimafotavtrykk.
Men disse tidligere forskingsprosjektene har i liten grad vurderte muligheten for å tilpasse nanobæreren til en bestemt bruk.
– Nå vokser interessen for såkalte syntetisk produserte porøse silikapartikler. Dette er et ufarlig mineral som finnes i store mengder i naturen. Det er mye brukt innen medisinsk forskning, og er et vanlig tilsetningsstoff i mat, med E-nummer 551. Vi mener at denne nanobæreren er den mest aktuelle for matkontakt, sier forsker Jawad Sarfraz.
Partikler fra mineralet silika egner seg for skreddersøm
Silikapartiklene byr på store muligheter for forskerne. De kan skreddersy partiklene slik at de beskytter en spesifikk aktiv komponent.
Annonse
– Vi kan skreddersy både porestrukturen, overflatearealet og overflatekjemien, og tilpasse til komponentene vi skal innkapsle, forklarer Tina Gulin-Sarfraz.
Det er også viktig å vite hvor effektive nanobærerne er til å kapsle inn de aktive komponentene og å gjøre disse tilgjengelig akkurat på riktig tidspunkt.
Nofima-forskerne har funnet at de aktive flyktige komponentene blir kapslet inn mer effektivt når de bruker syntetiske produserte silikapartikler fremfor kommersielt tilgjengelige nanobærere.
Gulin-Sarfraz sier at det derfor kan virke mot sin hensikt å benytte en kommersiell tilgjengelig nanobærer som ikke er tilpasset den aktive komponenten.
– Vi må utvikle skreddersydde løsninger der nanobæreren er tilpasset den aktuelle aktive komponenten. Vi trenger også nøyaktig kunnskap om hvordan nanobæreren ta vare på egenskapene til den aktive komponenten og hvordan disse kan aktiveres på en hensiktsmessig måte, sier Tina Gulin-Sarfraz.
Om nanoteknologi og nanomaterialer
Nano er en milliardsdel meter. Nanomaterialer har en ekstremt stor overflate per masse sammenlignet med større objekter.
Høyt overflate-til-volum-forhold betyr at optiske, elektriske, fysiske, mekaniske og magnetiske egenskaper kan endres. De unike nanoeffektene åpner for nye og fascinerende bruksområdene av nanomaterialer.
Innen matemballasje kan nanomaterialer ha potensial til å forbedre barriereegenskapene av emballasjematerialet. Forskerne ser muligheter til å utvikle nye aktive og intelligente emballasjesystemer.
