Eine aus Meeresalgen gewonnene Beschichtung hält Erdbeeren länger frisch als im Kühlschrank
Bahnbrechende Beschichtung auf Agar-Basis könnte dazu beitragen, Verderb, Lebensmittelverschwendung und die Abhängigkeit von Kühlung zu verringern
Forscher der University of British Columbia haben eine essbare, aus Meeresalgen gewonnene Beschichtung entwickelt, die Erdbeeren bei Raumtemperatur mindestens vier Tage lang frisch hält und damit unbeschichtete, im Kühlschrank gelagerte Beeren übertrifft.
Dieser Durchbruch könnte dazu beitragen, eine der hartnäckigsten Herausforderungen der Lebensmittelindustrie zu bewältigen: die Reduzierung von Lebensmittelabfällen. Fast die Hälfte aller in Kanada produzierten Lebensmittel geht verloren oder wird verschwendet, was die Wirtschaft jährlich schätzungsweise 58 Milliarden Dollar kostet. Frisches Obst und Gemüse ist besonders anfällig für Verderb, da es während der Lagerung und des Transports Feuchtigkeit verliert und anfällig für Schimmel und Bakterien wird.
Die im „Journal of Agricultural and Food Chemistry“ veröffentlichten Ergebnisse bieten einen einfachen Ansatz, um die Haltbarkeit von Obst und Gemüse zu verlängern und die Abhängigkeit von Kühlung entlang der gesamten Lieferkette zu verringern. Die Aufrechterhaltung niedriger Temperaturen vom Erzeuger über das Lager und den Lkw bis zum Lebensmittelgeschäft erfordert erheblichen Energieaufwand und umfangreiche Infrastruktur, insbesondere bei frischen Erzeugnissen, die über große Entfernungen transportiert werden.
„Wir wollten eine einfache Alternative zur Kühllagerung finden“, sagte der leitende Autor Dr. Tianxi Yang, Assistenzprofessor an der Fakultät für Land- und Ernährungssysteme der UBC. „Sobald wir die Beschichtung auftrugen, reagierten die Früchte weitaus weniger empfindlich auf Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen und blieben länger frisch.“
Eine bekannte Zutat, neu interpretiert
Die Beschichtung besteht aus Agar, einer aus Rotalgen gewonnenen Substanz, die häufig als vegane Alternative zu Gelatine und als Verdickungsmittel in Lebensmitteln wie Pudding und Gelee verwendet wird. Für sich allein bildet Agar ein dickflüssiges Gel. Als die Forscher es jedoch mit Zink, einem essenziellen Nährstoff, und Gerbsäure, einem natürlich vorkommenden Pflanzenstoff, der in Trauben und Tee enthalten ist, kombinierten, veränderte sich das Material – es ordnete sich selbst zu winzigen Mikropartikeln an, die eine dünne Schutzschicht um die Früchte bildeten.
Wurden Erdbeeren, Trauben und Apfelscheiben in die Lösung getaucht, traten sie mit einer dünnen, essbaren Beschichtung wieder hervor, die nach dem Trocknen vollkommen durchsichtig war.
„Es war spannend, in Echtzeit zu beobachten, wie sich die Partikel von einer trüben, milchigen Flüssigkeit zu dieser unglaublich gleichmäßigen Schutzschicht selbst organisierten“, sagte die Doktorandin Ivy Chiu, Hauptautorin der Studie. „Nach unserem Kenntnisstand hat zuvor noch niemand eine solche Beschichtung aus Mikropartikeln auf Agar-Basis hergestellt.“
Frischer, länger haltbar, mit geringerem ökologischen Fußabdruck
Über vier Tage bei Raumtemperatur verloren beschichtete Erdbeeren weniger als halb so viel Wasser wie unbeschichtete Früchte und blieben spürbar fester, wobei mehr Vitamin C und Antioxidantien erhalten blieben. Weintrauben und Apfelscheiben zeigten ähnliche Vorteile, wobei die Verbesserungen 14 Tage bzw. 24 Stunden anhielten.
Im Vergleich dazu bildete sich bei unbehandelten Erdbeeren, die bei Raumtemperatur gelagert wurden, bereits nach zwei Tagen Schimmel, während die Kühlung ihre Haltbarkeit nur geringfügig verlängerte – die meisten unbehandelten Beeren begannen am vierten Tag zu verderben.
Beschichtete Erdbeeren, die ohne Kühlung gelagert wurden, blieben mindestens vier Tage lang schimmelfrei, während diejenigen, die im Kühlschrank gelagert wurden, mindestens sechs Tage lang frisch blieben.
Die Beschichtung zeigte zudem antibakterielle Eigenschaften und wies in Tests mit menschlichen Darmzellen keine Anzeichen von Toxizität auf. Für Verbraucher, die die Beschichtung vor dem Verzehr lieber entfernen möchten, lässt sich der größte Teil davon innerhalb von zwei Minuten mit Leitungswasser abwaschen.
Eine Ökobilanz ergab, dass die Beschichtung einen um 14 Prozent geringeren CO₂-Fußabdruck aufweist als herkömmliche Kühlung und die Ökotoxizität im Süßwasser um etwa 85 Prozent reduziert, was vor allem auf den geringeren Verbrauch an Strom und Kältemitteln für die Kühllagerung zurückzuführen ist.
Vom Labor in die Supermarktregal
Um das Potenzial für den praktischen Einsatz zu bewerten, ersetzte das Team den Agar in Laborqualität durch handelsüblichen Agar in Lebensmittelqualität. Die Ergebnisse blieben konsistent: Die beschichteten Erdbeeren wiesen einen geringeren Feuchtigkeitsverlust und weniger Verderb auf, während die Qualität erhalten blieb.
„Wir hoffen, dazu beitragen zu können, dass Obst und Gemüse im gesamten Lebensmittelsystem länger frisch bleiben“, sagte Dr. Yang. „Wenn wir den Verderb während der Lagerung und des Transports reduzieren können, lassen sich Lebensmittelabfälle verringern und gleichzeitig weniger Energie für die Konservierung von Lebensmitteln verbrauchen.“
Das Forschungsteam testet die Beschichtung nun an weiteren Obst- und Gemüsesorten und untersucht, wie sie in größerem Maßstab umgesetzt, getestet und in kommerzielle Lebensmittelsysteme integriert werden könnte.
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