Foto: Shutterstock Onderzoekers van Food Quality and Design zijn bezig met het ontwikkelen van antibacteriële verpakkingen die de levensduur van producten zoals vlees verlengen. Ze ontdekten dat de werking van deze verpakkingen onder andere afhangt van het vetgehalte in het vlees. Bij mager gehakt werkte het beter dan bij normaal gehakt.
Het onderzoek werd uitgevoerd door promovendus Li Wang en haar collega’s. De onderzoekers maakten een proefverpakkingsmateriaal van PLA met carvacrol: een stof die van nature onder andere voorkomt in de oliën van oregano en tijm en die bacteriegroei remt. ‘Vanwege de angst die er tegenwoordig bij sommige consumenten is voor kunstmatige stoffen was het voor ons belangrijk om een materiaal te ontwerpen op basis van een natuurlijk antibacterieel middel’, zegt Matthijs Dekker, co-promotor van Wang.
Als ergens in de keten de koeling niet werkt, wordt automatisch meer antibacteriële stof afgegeven.
Matthijs Dekker, Food Quality and Design
Carvacrol komt geleidelijk uit de verpakking vrij en in het product terecht. Het is belangrijk dat de concentratie in het product constant hoog genoeg is zodat bacteriën geen kans krijgen. ‘Omgevingsfactoren en verpakkingsmateriaal beïnvloeden de afgifte van carvacrol’, zegt Dekker. ‘Echter welk effect productsamenstelling heeft op de antimicrobiële werking was nog niet eerder onderzocht.’
Langer houdbaar
De onderzoekers testten de verpakking op gewoon gehakt, met 12 procent vet en mager gehakt, met 5 procent vet. Ze sloegen dit op bij een temperatuur van 5, 20 of 30 graden Celsius. Bij 30 graden, en in mindere mate ook bij 20 graden, komt er in korte tijd veel carvacrol vrij. ‘Dit is erg handig’, zegt Dekker. ‘Als ergens in de keten de koeling niet werkt, wordt automatisch meer antibacteriële stof afgegeven.’ Het gewone gehakt was met deze verpakking bij vijf graden Celsius gemiddeld anderhalve dag langer houdbaar dan gehakt in een PLA verpakking zonder carvacrol , en voor het magere gehakt was dit tweeëneenhalve dag.
Vet
De onderzoekers zagen verder dat gewoon gehakt 30 procent meer carvacrol bevatte dan mager gehakt. Ondanks de lagere concentraties van carvacrol was de antibacteriële werking juist beter in mager gehakt. ‘Dit klinkt in eerste instantie wellicht vreemd. Maar het blijkt goed te verklaren’, vertelt Dekker. ‘We ontdekten dat het vetgehalte van het vlees invloed heeft op de verdeling van het carvacrol, dat makkelijk wordt opgenomen in vet’. Carvacrol dat in vet zit opgelost kan minder goed zijn werk doen tegen bacteriën, die vooral in het waterrijke deel van het vlees vertoeven
Optimale verpakking
De studie laat zien dat verschillende soorten voedsel ook verschillende typen verpakkingen nodig hebben.. Dekker: ‘Met deze kennis kunnen we verpakkingen ontwerpen die geoptimaliseerd zijn voor het type voedsel.’ In de toekomst gaat Wang onder andere aan de slag met de invloed van de structuur van het voedsel op antibacteriële werkzaamheid Uiteindelijk zal het onderzoek leiden tot een wiskundig model waarmee de werking van de antibacteriële verpakkingen voor verschillende producten en condities kan worden voorspeld. Dat scheelt veel labtesten. Volgens Dekker duurt het nog zeker enkele jaren voordat dit type antibacteriële verpakkingen op de markt komt.
