Een biologisch afbreekbare plastic-achtige folie verandert van kleur wanneer het wordt blootgesteld aan bedorven eten. Het is gemaakt van zijde en wordt in de grond snel afgebroken.

Biologisch afbreekbare voedselverpakkingen kunnen consumenten waarschuwen dat hun voedsel aan het bederven is door van kleur te veranderen.

Labels met daarop ‘Ten minste houdbaar tot’ en ‘Te gebruiken tot’ geven vaak niet juist aan wanneer het gevaarlijk wordt om voedsel nog te eten. Dat leidt tot voedselverspilling en voedselvergiftiging, zegt civiel ingenieur Benedetto Marelli van MIT in de Verenigde Staten.

Dossier: het raadsel mens
LEES OOK

Dossier: het raadsel mens

Ons lichaam bevat flink wat raadsels. We onderzoeken daar de verbazingwekkendste van en bespreken de bijzondere inzichten waar ze toe leiden.

Daarom besloten hij en zijn collega’s verpakkingsmateriaal te ontwikkelen dat reageert op het eten dat erin verpakt zit. Dit nieuwe verpakkingsfolie kan aangeven of het eten aan het bederven is of niet.

Poreuze laag

De onderzoekers maakten vier soorten folie, elk bestaand uit twee lagen en in uiterlijk gelijk aan huishoudfolie. Een van de lagen is gemaakt van eiwitten, die uit de zijde van zijderupsen wordt gehaald. Voor de andere laag werden vier soorten zogeheten Covalente Organische Raamwerken (COR) gebruikt. COR materialen bevatten koolstof, waterstof en andere atomen zoals zuurstof en stikstof. Die zitten gerangschikt in een gelijkmatig rooster met genoeg ruimte ertussen om het materiaal poreus te maken.

Eerst controleerden de onderzoekers of de vier typen folie rekbaar en robuust genoeg waren om te dienen als verpakkingsmateriaal, en of ze voedselveilig waren. Daarna keken ze hoe lang het duurde totdat de folies gecomposteerd waren. Na dertig dagen in de grond was de helft van de folie weg, vergelijkbaar met bestaande bio-afbreekbare plastics.

Warme kip

Het nieuwe materiaal verkleurt wanneer het wordt ondergedompeld in oplossingen met verschillende pH-waarden. Die verkleuring vindt plaats doordat de COR laag protonen en elektronen uitwisselt met de oplossing. De pH-waarde van voedsel stijgt wanneer het bederft, daarom probeerden de onderzoekers de folie uit in een verpakking voor kip. Dit slimme, van kleur veranderende stukje folie begon oranje. Nadat ze de kip 20 uur lang bewaard hadden bij 30 graden Celsius, was het label geel en 17 procent lichter van kleur geworden. Het gaf aan dat het vlees aan het bederven was.

Als laatste proef doordrenkten de onderzoekers de folie met een antimicrobieel stofje, dat bleef hangen in de folie door de poreuze structuur van de COR laag. Daarna verpakten ze sojabonen in de folie en stelden de bonen bloot aan hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid. Na vijftien dagen zat er op de foliebonen slechts een derde van de hoeveelheid schimmel die op bonen zat die in regulier plastic hadden gezeten.

Plastic concurrentie

Het is goed dat verpakkingen in de toekomst van kleur kunnen veranderen naarmate eten bederft, zegt voedselwetenschapper Julian McClements van de universiteit van Massachusetts Amherst in de VS. Maar om zoden aan de dijk te zetten moet het wel goedkoop en in bulk kunnen. ‘De lat om te concurreren met plastic ligt erg hoog.’