دائما ما تواجه الكثير من الأشخاص مشكلة حفظ الطعام لفترة أطول، ليستفيدوا منه في أوقات أخرى، وابتكر بعض العلماء عبوات ذكية تعمل على حفظ الطعام لفترات أطول، ويقول العلماء الذين طوروها إن عبوات الطعام الذكية التي تطلق ببطء مضادات الميكروبات لقتل البكتيريا الضارة، مثل الإشريكية القولونية والليستيريا يمكن أن تحافظ على الأسماك واللحوم والفواكه والخضروات طازجة لفترة أطول، وفقًا لموقع "ميرور" البريطاني.

وفي الاختبارات المعملية، تبين أن العبوة قادرة على إطالة العمر الافتراضي للفاكهة الطازجة بنحو يومين إلى ثلاثة أيام مقارنة بالتغليف العادي وتبدو العبوة المقاومة للماء - التي طورها باحثون من جامعة هارفارد وجامعة نانيانغ التكنولوجية - تمامًا مثل البلاستيك الشفاف.

ومع ذلك، فإن لها فائدة بدلاً من كونها قابلة للتحلل البيولوجي، ما يعني أنها يمكن أن تساعد في تقليل نفايات مكب النفايات وكذلك فساد الطعام ووفقًا للفريق، فإن صناعة التعبئة والتغليف هي أكبر مستهلك للبلاستيك الاصطناعي المشتق من الوقود الأحفوري وهي مسؤولة عن الجزء الأكبر من النفايات البلاستيكية.

وقال الباحثون إن تكلفة إنتاج عبواتهم الجديدة يمكن مقارنتها بالبلاستيك العادي - ومن المرجح أن تصبح أرخص في المستقبل، وأضافوا أن هذا لأنهم يتوقعون تحسينات في التقنيات المستخدمة لاستخراج المكونات الضرورية من الكتلة الحيوية.

وأضافت مؤلفة البحث والمهندسة الحيوية ماري تشان بارك من جامعة نانيانج التكنولوجية بسنغافورة: "سيكون هذا الاختراع بمثابة خيار أفضل للتغليف في صناعة الأغذية".

يمكن أن يكون بمثابة بديل صديق للبيئة للبوليمرات القائمة على البترول المستخدمة في تغليف المواد الغذائية التجارية، مثل البلاستيك، والتي لها تأثير بيئي سلبي كبير.

ويحدث الإطلاق الذكي لمضادات الميكروبات عند وجود البكتيريا أو الرطوبة العالية، يوفر الحماية فقط عند الحاجة - وبالتالي التقليل من استخدام المواد الكيميائية والحفاظ على التركيب الطبيعي للأغذية المعبأة.

وأظهر صفات فائقة في مضادات الميكروبات في مكافحة عدد لا يحصى من البكتيريا والفطريات ذات الصلة بالأغذية والتي يمكن أن تكون ضارة للإنسان، ويمكن تطبيقها على منتجات مختلفة مثل الأسماك واللحوم والخضروات والفواكه.

وأوضحت، على وجه الخصوص، أن الخضار مصدر هدر لأنها حتى لو تم تبريدها، فإنها تستمر في التنفس، ما يؤدي إلى تلفها بعد أسبوع أو أسبوعين ومع العبوة المضادة للميكروبات، هناك فرصة لإطالة عمرها الافتراضي - وكذلك جعل الخضار والفواكه تبدو طازجة مع مرور الوقت.

يتم تصنيع مواد التغليف الذكية عبر عملية تسمى الغزل الكهربائي، حيث يتم سحب الخيوط المشحونة من محلول البوليمر إلى ألياف ويعتبر المكون الرئيسي للمادة هو نوع من بروتين الذرة يسمى "زين" - وهو نفايات ثانوية في إنتاج الإيثانول من نشا الذرة أو الزيوت - والذي أضاف إليه الباحثون نشا النبات وحمض الخليك.

وقام الفريق بغرسها بمزيج من المركبات الطبيعية المضادة للميكروبات المشتقة من النباتات، بما في ذلك زيت الزعتر وحمض الستريك، الموجود في فواكه مثل الجريب فروت والليمون والليمون والبرتقال.

وفي الاختبارات المعملية، تمكن الفريق من إظهار أن مضادات الميكروبات يتم إطلاقها بكميات ضئيلة من الألياف الموجودة في مواد التغليف عند تعرضها إما لارتفاع الرطوبة أو بعض الإنزيمات التي تطلقها البكتيريا الضارة.

وقال الفريق إنه من خلال إطلاق المركبات فقط استجابة للتلف المحتمل، يمكن أن تتحمل العبوة العديد من التعرضات، وتبقى قابلة للحياة لأشهر وفي الاختبارات، كانت العبوة قادرة على قتل العديد من البكتيريا الشائعة بما في ذلك E. coli وListeria، وكذلك الفطريات، على سطح العبوة والغذاء الموجود بداخلها.

وظلت الفراولة الملفوفة في العبوة الذكية طازجة لمدة سبعة أيام قبل تطوير العفن، مقارنة بأربعة أيام فقط لتلك الفاكهة المحفوظة في علب بلاستيكية تقليدية للفاكهة.

وقال مؤلف الورقة وعالم النانو بجامعة هارفارد فيليب ديموكريتو: "أصبحت سلامة الأغذية وهدرها تحديًا اجتماعيًا كبيرًا في عصرنا مع تأثير هائل على الصحة العامة والاقتصاد مما يضر بالأمن الغذائي".

وتتمثل إحدى أكثر الطرق فعالية لتعزيز سلامة الأغذية وتقليل التلف والهدر في تطوير مواد تغليف أغذية غير سامة وقابلة للتحلل الحيوي ومع اكتمال إثبات المفهوم الأولي، يتطلع الفريق الآن إلى توسيع نطاق تقنيته بمساعدة شريك صناعي ولقد قالوا إنهم يأملون في أن يتمكنوا من طرح منتج تجاري في السوق في غضون بضع سنوات.