Met heel simpele chemie kun je voedsel voorzien van etiketten die verkleuren wanneer je het beter niet meer kunt eten. Contact tussen label en voedsel is daarbij geheel overbodig, schrijven Andrew Mills en colega’s van Queen’s University Belfast in Chemical Communications.
Hun etiket is gebaseerd op inkt met broomfenolblauw (BPB, zie afbeelding), een klassieke pH-gevoelige kleurstof die normaal gesproken geel is maar die met ammoniak reageert tot het blauwe NH4+BPB-. Wanneer die ammoniak uit het etiket lekt, gaat de kleur weer via groen naar geel. De ontleding van NH4+BPB- vraagt een zekere activeringsenergie en is daardoor temperatuurgevoelig; in de koelkast gaat het langzamer dan daarbuiten.
Het ontledingstempo is tevens afhankelijk van de snelheid waarmee de gevormde ammoniak uit het etiket kan ontsnappen. Via de samenstelling van de inkt kun je die diffusiesnelheid instellen. Naast BPB zit er de kunststof polyvinylbutyral in, met tributylfosfaat als weekmaker. Hoe minder weekmaker je er bij doet, hoe langer de ammoniak er over doet.
Sommige voedseldegradatieprocessen, zoals het verkleuren van groente en fruit en de achteruitgang van gehakt door toedoen van melkzuurbacteriën, vertonen een vergelijkbare temperatuurafhankelijke reactiekinetiek. De kunst is dus de etiketten zo samen te stellen dat ze tussen blauwgroen en geelgroen in zitten op het moment dat het voedsel statistisch gezien op het randje van eetbaarheid balanceert.
Om vóór gebruik het etiket te ‘laden’ met ammoniak, plak je er een tweede etiket overheen dat onder meer ammoniumcarbonaat bevat. Zolang die tweede laag er op blijft zitten, kun je de etiketten zeker een half jaar lang bewaren. Tot je ze ‘activeert’ door simpelweg die laag er af te trekken.
Mills tekent er bij aan dat de ammoniak zó langzaam vrijkomt uit zijn etiketten, dat je het onmogelijk kunt ruiken. Bovendien laat de sensor zich niet beïnvloeden door ánder voedsel dat in de koelkast ligt te rotten - voor diffusie in de verkeerde richting zijn uitwendige ammoniakconcentraties nodig die niet te harden zijn.
Nadeel is wel dat de instelbaarheid van de huidige etiketten niet verder gaat dan 72 uur. Voor verse groente, vers vlees en vis is dat redelijk, voor voedsel met conserveermiddelen zullen we iets anders moeten verzinnen.
bron: Chemistry World
Nog geen opmerkingen