Nachricht

May 16, 2023

Forscher suchen nach „brillantem Weiß“ in Garnelenstreifen, um eine Alternative zu E171 zu finden

02.06.2023 – Zuletzt aktualisiert am 02.06.2023 um 13:09 GMT Verwandte Tags E171 Titandioxid Nanomaterialien Farben Nanotechnologie function sanitize_gpt_value2(gptValue) { var vOut = ""; var aTags =

02.06.2023 – Zuletzt aktualisiert am 02.06.2023 um 13:09 GMT

Verwandte Tags E171 Titandioxid Nanomaterialien Farben Nanotechnologie function sanitize_gpt_value2(gptValue) { var vOut = ""; var aTags = gptValue.split(','); var reg = new RegExp('\\W+', "g"); für (var i=0; i

Die Pazifische Putzergarnele nutzt weiße Streifen auf ihrem Körper, um Fische anzulocken, die sie dann reinigt, indem sie Parasiten vom Fischkörper frisst.

Nach der Untersuchung des weißen Materials in Putzergarnelen entdeckten israelische Forscher ein völlig neues Prinzip in der Optik, das einen der effizientesten weißen Reflektoren erzeugt.

Obwohl die Garnele weniger als 5 Mikrometer dick ist, ist das Weiß, das sie erzeugen, extrem hell, was sie zu einem der dünnsten und effizientesten weißen Materialien macht, die es gibt.

Sie erkannten nicht nur, dass es sich bei den Partikeln um Flüssigkristalle handelt, wie sie in LCD-Displays vorkommen, sondern auch, dass sie Doppelbrechung (doppelte Brechung) aufweisen, was in der Tierwelt „äußerst“ selten ist.

Unter Doppelbrechung versteht man die Aufspaltung eines Lichtstrahls in zwei Strahlen, wenn er bestimmte Materialarten durchdringt.

Die große Herausforderung für die Lebensmittelindustrie besteht mittlerweile darin, mit sehr wenig Material und sehr dünnen Abmessungen Weißgrad zu erzeugen.

Laut den Forschern ist diese spezielle Anordnung der Moleküle in den Putzergarnelen der Schlüssel zur Überwindung der Hürde der „optischen Verdrängung“, da sie eine dichte Packung der Partikel ermöglicht und die Dicke der Schicht verringert, die für die Erzeugung eines strahlenden Weißgrades erforderlich ist.

Die Forscher hoffen daher, diesen Effekt bei der Herstellung von Weißmachern in Lebensmitteln zu reproduzieren.

Die einzigartige Qualität des Materials der Putzergarnele besteht darin, dass es dichte Streuschichten bilden kann, ohne die Streueigenschaften zu beeinträchtigen, erklärte Professor Dan Oron von der Abteilung für Molekularchemie und Materialwissenschaften am Weizmann Institute of Science.

„Bei „normalen“ Materialien sinkt die Streuung ab einer bestimmten Streudichte, dies wird üblicherweise als „optisches Crowding“ bezeichnet. Dies liegt an der Doppelbrechung der Teilchen; das heißt, ihre besondere optische Anisotropie“, sagte er gegenüber FoodNavigator.

Er erklärte uns die größten Herausforderungen, mit denen die Forscher nun bei der Herstellung eines weißen Pigments rechnen müssen, das sich wie die weißen Streifen auf einer Putzergarnele aus dem Pazifik verstreut: „Die Bildung solcher nanoskaliger Strukturen ist aus Sicht der synthetischen Chemie eine große Herausforderung.“ Offensichtlich ist die Materialsynthese im biologischen System stark reguliert. Die größte Herausforderung besteht sicherlich darin, solche anisotropen Nanokügelchen [eine Substanz, deren Eigenschaften je nach Richtung variieren] synthetisch herzustellen.“

Start-ups versuchen inzwischen, weiße Pigmente herzustellen, die das Licht ähnlich streuen wie der Panzer des Cyphocilus-Käfers. Gibt es weitere Tiere, die untersucht werden könnten?

„Wir haben uns einige Lebewesen angesehen, die unter Wasser leben, da die Optik in einer wässrigen Umgebung anspruchsvoller ist“, sagte Oron. „Dennoch gibt es so viele Arten, dass es unvernünftig erscheint, dass es nicht auch andere Tiere gibt, die dieses oder verwandte Phänomene aufweisen.“

Dr. Ben Palmer von der Ben-Gurion-Universität des Negev fügte hinzu: „Es ist wirklich eines der ersten Male, dass wir aus der Untersuchung eines Organismus ein völlig neues Prinzip gelernt haben.“ Die Garnele hat eine scheinbar grundlegende Hürde in der Optik überwunden, indem sie Partikel mit dieser besonderen Anordnung von Molekülen erzeugt hat. Die Frage ist nun: Wie können wir diesen Effekt bei der Herstellung neuer Materialien reproduzieren, die wir als Lebensmittelzusatzstoffe in Weißbrot, in weißer Farbe und für andere Anwendungen verwenden könnten?“

Referenz​

Brillantes Weiß bei Garnelen durch ultradünne Schichten doppelbrechender Nanokügelchen

Naturphotonik

DOI: 10.1038/s41566-023-01182-4

Urheberrecht – Sofern nicht anders angegeben, unterliegen alle Inhalte dieser Website dem © 2023 – William Reed Ltd – Alle Rechte vorbehalten – Ausführliche Informationen zur Verwendung der Materialien auf dieser Website finden Sie in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen

verwandte ThemenWissenschaft Bäckerei Getränke Süßwaren Milchprodukte Gesunde Lebensmittel Fertiggerichte Snacks Ernährung und Gesundheit Aromen und Farben Lebensmittelsicherheit Lebensmitteltechnik