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新研究:覆盖一层蚕丝后,食物保质时间可延长一星期

来源:寰宇科学新观察  |   作者:   |  发布日期: 2022-12-13   |  阅读次数:262次

       丝绸,即是桑蚕的丝,经过复杂的编制工艺后,做成的有独特手感和光泽的服装布料。在工业时代之前,丝绸是流通全世界的重要国际贸易物资,拜占庭帝国的人们曾经把丝绸看作“软黄金”,一度将丝绸作为对外贸易的货币来使用。

       因此,当有人跟你说用丝绸来给食物保鲜,你的第一反应可能是:这人疯了吧!

       美国塔夫茨大学的丝实验室将蚕丝作为生物解决方案,以应对许多技术挑战,就像进入精细织物的丝一样,实验室中使用的丝来自蚕茧,但它的加工方式跟丝绸不一样,可以将其分解为纤维蛋白基。

      塔夫茨大学的研究人员已经将这种基底制成了各种有用的材料,从人造皮革到光学传感器,再到可以在水下使用的胶水。丝蛋白的一种用途已经在食品领域找到了立足点:作为一种可食用的涂层,有助于延长多种食物的保质期。

        丝实验室的主任费伦佐·G·奥梅内托(Fiorenzo G.Omenetto)称:“我们不是把纤维织成衣服,而是把纤维溶解成液体,将这种液体转化为各种材料。它们可以被加工成类似塑料、涂层、块或海绵的成品,甚至可以变成电子产品的零件。它是一种非常好的水性蛋白质,而且非常生物友好,你可以吃它,也可以植入它,没有任何有害影响。”

       奥梅内托曾经在实验室里做血液分析时,不经意间把蚕丝覆盖在血液样本上,几个月后,他们发现,血液样本没有变成棕色,没有发生预期中的变质效果,而是仍然保持着鲜红色,因此他们注意到了蚕丝覆盖物的保质效果。

       研究人员在《科学报告》上发表了一项研究,描述了如何在草莓和香蕉上涂上蚕丝纤维涂层,并将其置于室温下。与无涂层的水果相比,草莓在一周后仍然是红色和结实的,香蕉没有变黑和过熟。基本上,蚕丝纤维涂层首先会使得水果表面变湿润,当它变干后,它会形成一层非常薄的薄膜,厚度大约是头发直径的五分之一,而且透明无味,它起到保护屏障的作用,还能让空气分子自由地进出。

      蚕丝纤维涂层把一些东西挡在外面,同时又把一些东西挡在里面,这取决于要保鲜的食物,比如像草莓这样的水果,你可能想保持水分,但不想让病原体进入,研究人员就可以调节不一样的涂层涂敷方式,达到独特的渗透性。

       在全球范围内,人们都因为不能很好地给食物保鲜,浪费了惊人数量的食物,每年浪费的食物超过10亿吨,这种能给食物保鲜的涂层会产生积极影响。无论是在没有冷藏设备的地方更容易保存食物,还是在商店里延长食物的保质期,还是在家里保持食物的新鲜时间,蚕丝纤维涂层都能做到,这样我们就不会把它们扔掉,最终还能减少碳排放。

      但是,吃这些蚕丝纤维,对人体有影响吗?水解丝和粉状丝作为食品添加剂在世界各地已经使用了很长一段时间,它们是非常强大的抗氧化剂或很好的膳食补充剂,纯化和重组的丝蛋白,在人体内是惰性的,因此不会对人体健康产生负面影响。

       对此,很多人也许会反对昆虫制品。但是,在世界上的一些地区,人们吃蟋蟀,很多食物中的色素或添加剂也是来自昆虫,比如胭脂红就是来自墨西哥的一种寄生在仙人掌上的小虫子。很多时候我们在知情或不知情的情况下,接受了我们在食物中摄入的许多化学物质和添加剂。因此昆虫制品并不会在道德上造成影响,我们能用蚕丝做衣服,也能用蚕丝做食物,而且有可能会在减少食物浪费问题上带来全球效益。

       但是,蚕丝不贵吗?在丝绸制作上,使用的往往是品质很好的蚕丝,但是做保鲜涂层,不用在乎蚕丝的质量,因为这些蚕丝最终都会被溶解。与纺织业不同的是,做蚕丝纤维涂层,不一定需要杀死蚕来使用蚕茧。未来,通过基于合成生物学的方法,研究人员可能能够使用细菌、植物或其他载体大规模表达蛋白质,而不是从蚕茧中提取蛋白质。

       总的来说,像蚕丝这样的生物材料,无论是自然产出的还是合成的,都将在材料科学中开启一个令人兴奋的篇章,在那里,生物和技术的世界被整合到“活材料”中,这将改变我们对周围物体的思考方式。这可能会彻底改变全球健康和食品安全,更重要的是,产生可持续的方法。



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