Inovasi Kemasan Makanan Anti Bakteri dan Anti “Busuk”

Berita Baru, Amerika Serikat – Inovasi Kemasan makanan cerdas yang secara perlahan melepaskan antimikroba untuk membunuh bakteri berbahaya seperti E. coli dan Listeria ini dapat membuat ikan, daging, buah, dan sayuran lebih segar lebih lama, kata para ilmuwan yang mengembangkannya.

Dilansir dari Dailymail.co.uk, Dalam uji laboratorium, kemasan ditemukan mampu memperpanjang umur simpan buah segar sekitar dua-tiga hari dibandingkan dengan kemasan biasa.

Paket kemasan tahan air yang dikembangkan oleh para peneliti dari Harvard dan Universitas Teknologi Nanyang terlihat persis seperti plastik transparan.

Namun ia memiliki manfaat alih-alih biodegradable atau dapat didaur ulang, yang berarti dapat membantu mengurangi limbah TPA serta pembusukan makanan.

Menurut tim, industri pengemasan merupakan konsumen terbesar plastik sintetis yang berasal dari bahan bakar fosil dan bertanggung jawab atas sebagian besar sampah plastik.

Para peneliti mengatakan kepada MailOnline bahwa biaya untuk memproduksi kemasan baru mereka sebanding dengan plastik biasa dan kemungkinan akan menjadi lebih murah di masa depan.

Ini, tambah mereka, karena mereka mengantisipasi perbaikan dalam teknologi yang digunakan untuk mengekstrak bahan-bahan yang diperlukan dari biomassa.

“Penemuan ini akan menjadi pilihan yang lebih baik untuk pengemasan dalam industri makanan,” kata penulis makalah dan bioengineer Mary Chan-Park dari Nanyang Technological University, Singapura.

“Ini bisa berfungsi sebagai alternatif ramah lingkungan untuk polimer berbasis minyak bumi yang digunakan dalam kemasan makanan komersial, seperti plastik, yang memiliki dampak lingkungan negatif yang signifikan.”

“Pelepasan cerdas antimikroba terjadi ketika bakteri atau kelembaban tinggi hadir. Ini memberikan perlindungan hanya saat dibutuhkan sehingga meminimalkan penggunaan bahan kimia dan melestarikan komposisi alami dari makanan kemasan.”

“Ini telah menunjukkan kualitas antimikroba yang unggul dalam memerangi segudang bakteri dan jamur terkait makanan yang dapat berbahaya bagi manusia dan dapat diterapkan pada berbagai produk seperti ikan, daging, sayuran, dan buah-buahan.”

Secara khusus, dia menjelaskan, “sayuran adalah sumber pemborosan karena meskipun didinginkan, mereka terus bernafas, menyebabkan pembusukan setelah satu atau dua minggu.”

“Dengan kemasan anti-mikroba, ada peluang untuk memperpanjang umur simpannya dan juga membuat sayuran dan buah-buahan tetap terlihat segar seiring waktu.”

Bahan kemasan cerdas dibuat melalui proses yang disebut electrospinning, di mana benang bermuatan larutan polimer ditarik keluar menjadi serat.

Bahan utama untuk bahan tersebut adalah sejenis protein jagung yang disebut ‘zein’ yang merupakan produk sampingan limbah dalam produksi etanol dari pati jagung atau minyak di mana para peneliti menambahkan selulosa pati tanaman dan asam asetat.

Tim memasukkan ini dengan koktail senyawa antimikroba alami yang berasal dari tanaman, termasuk minyak thyme dan asam sitrat, yang ditemukan dalam buah-buahan seperti jeruk bali, lemon, limau dan jeruk.

Dalam tes laboratorium, tim dapat menunjukkan bahwa antimikroba dilepaskan dalam jumlah yang sangat kecil dari serat dalam bahan kemasan ketika terkena baik peningkatan kelembaban atau enzim tertentu yang dilepaskan oleh bakteri berbahaya.

Dengan hanya melepaskan senyawa sebagai respons terhadap potensi pembusukan, kemasannya dapat bertahan beberapa kali paparan, kata tim, dan tetap bertahan selama berbulan-bulan.

Dalam pengujian, kemasan tersebut mampu membunuh berbagai bakteri umum termasuk E. coli dan Listeria, serta jamur, baik pada permukaan kemasan maupun makanan yang terkandung di dalamnya.

Dan stroberi yang dibungkus dengan smart pack tetap segar selama tujuh hari sebelum berkembang menjadi jamur — dibandingkan dengan hanya empat hari untuk buah yang disimpan dalam kotak buah plastik konvensional.

“Keamanan pangan dan limbah telah menjadi tantangan masyarakat utama di zaman kita dengan dampak kesehatan dan ekonomi masyarakat yang sangat besar yang membahayakan ketahanan pangan,” kata penulis makalah dan ilmuwan nano Universitas Harvard Philip Demokritou.

“Salah satu cara paling efisien untuk meningkatkan keamanan pangan dan mengurangi pembusukan dan limbah adalah dengan mengembangkan bahan kemasan makanan non-toksik yang dapat terurai secara hayati secara efisien.”

“Dalam penelitian ini, kami menggunakan senyawa yang berasal dari alam termasuk biopolimer, pelarut tidak beracun dan antimikroba yang terinspirasi dari alam dan mengembangkan sistem yang dapat diskalakan untuk mensintesis bahan antimikroba yang cerdas.”

Ini, tambahnya, “dapat digunakan tidak hanya untuk meningkatkan keamanan dan kualitas pangan tetapi juga untuk menghilangkan bahaya terhadap lingkungan dan kesehatan dan mengurangi penggunaan plastik yang tidak dapat terurai di tingkat global dan mempromosikan sistem pertanian pangan yang berkelanjutan.”

Peter Barber CEO perusahaan pertanian atap perkotaan yang berbasis di Singapura, ComCrop, yang tidak terlibat dalam penelitian ini mengatakan bahwa bahan tersebut dapat “berfungsi sebagai solusi berkelanjutan bagi perusahaan seperti kami yang ingin mengurangi penggunaan plastik dan merangkul alternatif yang lebih hijau.”

“Ketika ComCrop berupaya meningkatkan produk untuk meningkatkan kemampuan produksi makanan Singapura, volume kemasan yang kami butuhkan akan meningkat secara sinkron, dan beralih ke bahan seperti ini akan membantu kami memiliki dampak ganda,” tambahnya.

“Sifat antimikroba pembungkusnya, yang berpotensi memperpanjang umur simpan sayuran kita, akan membantu kita dengan baik.”

“Bahan kemasan menjanjikan bagi industri, dan kami berharap dapat mempelajari lebih lanjut tentang pembungkusnya dan mungkin mengadopsinya untuk penggunaan kami suatu hari nanti.”

Dengan bukti konsep awal yang lengkap, tim sekarang mencari untuk meningkatkan teknologi mereka dengan bantuan mitra industri.

Mereka mengatakan bahwa mereka berharap dapat membawa produk komersial ke pasar dalam beberapa tahun.

Temuan lengkap dari penelitian ini diterbitkan dalam jurnal ACS Applied Materials & Interfaces.