Nanofibras comestíveis e biodegradáveis ​​criadas a partir de proteínas do leite e celulose vegetal

A proteína do leite e a celulose derivada de plantas podem ser a próxima grande novidade da sustentabilidade, graças a um avanço de primeira linha feito por pesquisadores da Penn State.

Realizado por eletrofiação, que envolve o uso de uma tensão para forçar um solução líquida em forma de cone que se estende e se transforma em minúsculas fibras Como os jatos de solução de um ejetor, a equipe combinou o proteína do leite caseína com hidroxipropil metilcelulose, um composto também conhecido como hidrelose e derivado de Materials vegetalpara criar nanofibras 1.000 vezes mais fino que um cabelo humano. Eles então manipularam essas fibras em tapetes que prometem uma variedade de produtos, como embalagens biodegradáveis ​​- e até comestíveis.

“Em um estudo de prova de conceito, demonstramos a fabricação bem-sucedida de tapetes eletropunos ricos em caseína independente”, disse o co-líder da equipe Federico Harte, professor de ciência de alimentos na Faculdade de Ciências Agrícolas. “As nanofibras eletrofiadas à base de proteínas são muito procuradas para seu potencial uso em Engenharia de tecidosAssim, Aplicações biomédicas como curativos de feridas e papéis emergentes em embalagens comestíveis, oferecendo soluções sustentáveis ​​de preservação e segurança de alimentos “.

No estudardisponível on-line agora e programado para ser publicado na edição de setembro da Journal of Colloid e Interface Scienceos pesquisadores relataram que a combinação de caseína enriquecida com a hidrelose period eletrofinnable até uma proporção de celulose / caseína de 1 a 4. No entanto, fibras com o menor número de contas, que são espessadas, de seções irregulares e de uma maior área de superfície-de uma fúria de um pouco de fútil em uma inclusão de uma inclusão em uma inclusão em uma inclusão em uma fúria.

E, em uma nova descoberta, a 100% umidade relativaos tapetes de fibra reagiram quimicamente à umidade com facilidade, transformando -se em filmes claros que têm potencial para embrulho de alimentos, sugeriram os pesquisadores.

“A caseína tem uma longa história de uso como materials para usos de alimentos e não alimentos”, disse o co-líder da equipe Gregory Ziegler, professor distinto de ciência de alimentos, explicando que a proteína pode melhorar texturas alimentares e valores nutricionais, além de ser usado na produção de colas, tintas, revestimentos de papel, cosméticos e farmacêuticos. “Esta pesquisa aumenta sua utilidade, dando uma nova forma: nanofibras”.

Este estudo foi o mais recente de uma série de pesquisas publicadas envolvendo a eletrofiação de caseína, observou Harte. Anteriormente, este grupo de pesquisa avaliava a eletrofiação de caseína e caseína combinada com a carragenina, um aditivo alimentar derivado de algas marinhas vermelhas e usado principalmente como espessante, estabilizador e emulsificante em vários produtos alimentícios. No entanto, os tapetes produzidos nesses estudos continham nanofibras fracas e quebradiças.

Neste estudo, os pesquisadores testaram a idéia de suplementar a caseína com a hopromelose, que eles hipotetizaram poderia fornecer força e flexibilidade à proteína. Eles estavam certos.

“A idéia aqui period criar tapetes baseados na caseína, algo que nunca foi feito antes”, disse Harte. “Nossos esforços iniciais usando a caseína sozinhos mostraram claramente que precisávamos melhorar as propriedades mecânicas dos tapetes, e finalmente decidimos adicionar hidromelose porque pensamos que uma interação entre caseína e celulose otimizaria o propriedades mecânicas nesses tapetes. “

Harte acrescentou que pesquisas futuras explorarão novas aplicações para as nanofibras de caseína comestíveis, como embalagem de alimentos e filtração.