Avocadoer fra Chile, bananer fra Costa Rica, tomater fra Sydspanien, mangoer fra Brasilien. En stor del af de frugter og grøntsager, vi spiser, har rejst tværs over kloden, før de når butikshylderne herhjemme. Men mange millioner ton går hvert år tabt, før de når så langt.

En af hovedårsagerne er ethylen – en naturlig gas, som mange frugter og grøntsager producerer, og som styrer deres modning. Når frugter og grøntsager er indespærret i lukket emballage eller containere under transport og opbevaring, stiger koncentrationen af ethylen i luften, og det accelererer modningsprocessen. Derfor når en stor del af lasten at rådne, inden den når frem til sit bestemmelsessted.

Hulrum og kemisk behandling øgede optaget af ethylen

Nu viser ny forskning ledet fra Københavns Universitet imidlertid, at helt almindeligt ler kan afhjælpe problemet. Forskningen, der er støttet af Carlsbergfondet, er netop udgivet i det videnskabelige tidsskrift Applied Surface Science Advances.

”Ler er et interessant materiale, fordi det er naturligt, billigt, ugiftigt og findes overalt - og vi kan optage det sikkert i kroppen. Vores tanke var: Kan vi bruge kemi og fysik til at modificere ler, så det indfanger gassen og dermed bremser modningsprocessen? Det er vi lykkedes med,” siger lektor på Niels Bohr Institutet Heloisa Bordallo, som har stået i spidsen for det nye studie.

Ifølge forskerne er det aldrig før lykkedes at opfange så store mængder ethylen med ler. Forskerne startede med at teste naturligt lers evne til at opfange gassen. Det resulterede i opfangning af en lille smule gas. Ved at øge hulrummene i lerets struktur med en mild kemisk behandling lykkedes det senere forskerne at indfange mere gas, uden at gassen røg ud igen. Samtidig forblev materialet ugiftigt.

Designmanual for udvikling af fødevareemballage?

Forskerne har brugt lermineralet Montmorillonit, som er udbredt, ugiftigt og naturligt forekommende. Til undersøgelserne af, hvordan gassen bevæger sig i leret, brugte forskerne avancerede målemetoder med neutroner og røntgenlys samt termiske analyser, hvor materialet varmes op, og dets reaktion måles.

Det, at den fundamentale fysik og kemi bag processen nu kendes, giver forskerne mulighed for at kontrollere og optimere metoden, så den potentielt kan bruges til at sikre fødevarer bedre mod forrådnelse i fremtiden.

Således kan forskningsresultaterne fungere som en slags designmanual for, hvordan man kan udvikle bæredygtige materialer til fødevareemballage, der tackler problemet med ethylen.

Man kunne forestille sig udvikling af små poser eller puder med ler i pulverform, som kan ligge sammen med frugt og grønt under transporten og suge ethylen til sig – à la de fugtabsorberende silica-poser, der ofte følger med i emballagen, når man køber eksempelvis sko og elektronik.

Bedre smag en bieffekt

Det nye ler-materiale har imidlertid ikke alene potentiale til at reducere madspild. En anden konsekvens af ethylen-problemet og de lange transporter er nemlig, at frugter ofte ikke udvikler deres fulde smag. Meget frugt høstes før tid for netop at undgå, at de rådner undervejs. Men mange processer i frugten er ikke færdigudviklede og kan ikke 'indhentes' fuldt ud senere, selv hvis frugten modnes med ethylen under transport. Og det går ud over smag og aroma.

”Hvis vi formår at løse problemet med ethylen, tjener det to gode formål. Først og fremmest kan vi mindske det globale problem med madspild. Samtidig kan det gøre det muligt at høste frugt senere i modningsprocessen, så forbrugerne får frugt, der smager som det skal,” siger Heloisa Bordallo.

Selvom studiet fokuserer på ethylen og fødevarer, peges der også på, at forskningsresultaterne kan få betydning inden for andre teknologier, hvor materialer skal opsamle bestemte gasser.

Lige nu arbejder forskergruppen videre med at optimere den kemiske proces, så den helt rigtige balance mellem effekt og miljøvenlighed rammes. Samtidig undersøger de, om de kan få leret til at indfange endnu mere ethylen og holde på det i endnu længere tid. Endvidere skal ler-materialet konkret testes i fødevareemballage.