תוחלת חיים ארוכה יותר לפירות וירקות טריים

פיתוח חדש מהמחלקה לכימיה והמכון לננוטכנולוגיה באוניברסיטת בר-אילן יאפשר לשמור על טריותם של פירות וירקות ולהאריך את חיי המדף שלהם. השיטה יוצרת ננו-חלקיקים אכילים בשיטה שנקראת סונוכימיה ומצפה את הפירות והירקות בעזרת גלי קול באופן קל, מהיר וידידותי לסביבה.

פירות וירקות המאוחסנים במקרר או על הדלפק במטבח עוברים תהליך ריקבון מהיר וטבעי מרגע שהם נקטפים בשדה ועד שהם נאכלים. כדי להאט את התהליכים האלה ולמנוע בזבוז מזון נדרשים עיבוד ושימור בתנאים ספציפיים, המונעים מחיידקים ממזהמים אחרים להתרבות על היבולים ולשנות את טעמם. הדוקטורנט בילאל אבו-סאלחה מהמחלקה לכימיה והמכון לננוטכנולוגיה באוניברסיטת בר-אילן פיתח שיטה חדשנית לציפוי פירות בננו-חלקיקים אכילים באמצעות סונוכימיה, שיטה המבוססת על גלי קול.

מחקרו של אבו-סאלחה התחיל בגולן, שם יש למשפחתו משתלת תות שדה. תות הוא יבול מאתגר בהיבט של שמירה על טריות בשל שטח הפנים הגדול יחסית שלו ובשל רגישותו הגבוהה לתאי חיידקים, ולכן אבו סאלחה חיפש פתרון להארכת טריות התות ממועד הקטיף ועד הגעתו לבית הצרכן. השיטה שפיתח מאפשרת שימוש בגלי קול, בתהליך שנקרא סוניקציה, ליצירת ציפוי ננו-חלקיקי מהחומר צ'יטוזן. ציפוי הצ'יטוזן מקנה תכונות אנטי-בקטריאליות לפני השטח של התותים הטריים, וכך מאריך את חיי המדף שלה באחסון קר.

צ'יטוזן הוא חומר טבעי שמקורו בפולימרים כמו שיטין, פוליסכרידים וחלבונים. מדענים גילו שהוא יכול לשמש כתחליף בטוח לשימוש בשיטות לשימור פירות וירקות. עם ציפו היבולים בחומר, פגיעותם לבקטריות וחיידקים יורדת בצורה משמעותית. יתרה מכך, הצ'יטוזן ידידותי לסביבה ומתפרק בצורה טבעית. שיטת גלי הקול, הסונוכימיה, מאפשרת לחלקיקי הצ'יטוזן להיתפס על פני השטח של הפרי ולצפות אותו בצורה מהירה ויעילה – וזאת מהות הפיתוח.

פרופ' אהרון גדנקן, מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בר-אילן, פיתח את שיטת הסוניקציה וליווה את אבו סאלחה בעבודתו. פרופ' גדנקן מסביר שכשמפציצים תמיסה נוזלית בגלי קול בתדרים גבוהים, בתהליך שנקרא אולטרה סוניקציה, התמיסה הנוזלית מתערבלת במהירות ונוצרות בה המוני בועיות מיקרוסקופיות שקורסות לתוך עצמן. כשתהליך הקריסה מתרחש ליד משטח מוצק כמו התות, או אפילו גרגיר מילימטרי של חומר, נעים זרמי נוזל במהירות גבוהה מאוד אל פני המוצק ומשליכים אליו את החלקיקים מהתמיסה במהירויות עצומות. החלקיקים מוטבעים במוצק ולא ניתן להסירם בשטיפה. בצורה זו ניתן להקנות למוצק תכונות שונות שלא היו בו מלכתחילה. למשל תכונות אנטי-בקטריאליות, עמידות כו'. כך ניתן למשל להטביע בפירות וירקות או בכל חומר אחר, חומרים אנטי חיידקיים.

בתהליך המחקר, תמיסת הצ'יטוזן עברה תהליך סונוכימי, וגלי הקול גרמו ליצירת ננו-חלקיקים אכילים, עם תכונות אנטי בקטריאליות, והם הוטבעו על פני השטח של התות. בדיקת הפעילות האנטי-בקטריאלית של התות ומאפייניו הפיזיים והכימיים, כמו רמת הסוכר, חומציות וקצב ריקבון, הראתה עמידות של התותים שטופלו בננו-חלקיקים אכילים של צ'יטוזן. חיי המדף של התותים המצופים התארכו ב-15 ימים.

לתוכניות הלימוד במחלקה לכימיה