Bedorven aardbeien. Foto Freepik
Of het nu in de koelkast of op het aanrecht ligt, groenten en fruit bederven vaak voordat we zelfs maar de kans hebben gehad om ze op te eten. Het verlengen van de houdbaarheid ervan heeft de wetenschap lange tijd uitgedaagd.
Bij de afdeling Scheikunde van de Bar-Ilan Universiteit heeft promovendus Belal Abu Salha een proces ontwikkeld waarbij fruit en groenten worden bedekt met eetbare nanodeeltjes met behulp van sonochemie. Het onderzoek van Abu Salha begon op de aardbeienkwekerij van zijn familie op de Golanhoogvlakte in het noorden van Israël, waar hij zich vaak afvroeg hoe hij de versheid van het fruit kon verlengen vanaf het moment dat het werd geplukt tot het moment dat het werd gegeten.
“Ik gebruikte sonicatie, een proces waarbij ultrageluidsenergie in een vloeistof wordt aangebracht, om nanogecoate deeltjes uit chitosan te ontwikkelen. Chitosan is een natuurlijke stof afgeleid van polymeren zoals chitine, polysachariden en eiwitten”, legt Abu Salha uit. "Sonochemie zorgt ervoor dat de chitosandeeltjes zich in het oppervlak van het fruit kunnen nestelen en het snel en efficiënt kunnen bedekken, en de coating vermindert de schade aan het fruit veroorzaakt door schimmels en bacteriën aanzienlijk."
Het proces kan worden gebruikt als een veilig alternatief voor de huidige methoden om producten te conserveren. De coating vermindert de schade veroorzaakt door bacteriën en schimmels aanzienlijk, waardoor de houdbaarheid wordt verlengd en de frisse smaak en kwaliteit behouden blijven. Bovendien is chitosan milieuvriendelijk en biologisch afbreekbaar.
Prof. Aharon Gedanken, van de afdeling Scheikunde van de Bar-Ilan Universiteit, ontwikkelde de sonicatiemethode en adviseerde Abu Shilha’s onderzoek. "Wanneer je een vloeibare oplossing bombardeert met hoogfrequente geluidsgolven, in een proces dat ultrasoonapparaat wordt genoemd, wervelt de oplossing snel en worden er massa's microscopisch kleine belletjes gevormd die in zichzelf instorten. Wanneer de ineenstorting plaatsvindt in de buurt van een vast oppervlak, zoals een aardbei of zelfs een millimeter materiaalkorrel, vloeistofstromen bewegen met zeer hoge snelheid naar het oppervlak van de vaste stof en gooien de deeltjes met enorme snelheden uit de oplossing op het oppervlak. De deeltjes zijn ingebed in de vaste stof en kunnen niet worden verwijderd, zelfs niet door Op deze manier is het mogelijk om een vaste stof eigenschappen toe te kennen die hij in eerste instantie niet had – antibacteriële eigenschappen of resistentie-eigenschappen bijvoorbeeld. Zo kunnen antibacteriële stoffen worden ingebed in fruit en groenten of welk ander materiaal dan ook. "
Tijdens het onderzoeksproces onderging de chitosanoplossing een sonochemisch proces en veroorzaakten de geluidsgolven de vorming van eetbare nanodeeltjes met antibacteriële eigenschappen die volgens Abu Salha in het oppervlak van de aardbei waren ingebed. “Vervolgens testte ik de antibacteriële werking van de aardbei en de fysische en chemische eigenschappen zoals het suikergehalte in het fruit, de zuurgraad en het bederfpercentage. Ik ontdekte dat de houdbaarheid van de aardbeien behandeld met eetbare nanodeeltjes chitosan met 15 dagen werd verlengd!"
De ontdekking van Abu Salha heeft enorme gevolgen voor het aardbeienbedrijf van zijn familie op de Golan. Door middel van sonochemie en zijn innovatieve benaderingen van groene chemie vergemakkelijkt dit onderzoek de ontdekking van gemakkelijke, efficiënte en milieuvriendelijke oplossingen en hun toepassing in de voedselconserveringsindustrie. De innovatieve aanpak van Abu Salha maakt het mogelijk om fruit, groenten en vers voedsel langer te bewaren en te voorkomen dat schimmels en bacteriën de kwaliteit ervan aantasten.
