Химики Санкт-Петербургского университета приступили к созданию инновационной упаковки для продуктов — «умной» биоразлагаемой пленки из органических отходов. Разработка исследователей, поддержанная грантом Минобрнауки, поможет защитить еду от воздействия патогенных микроорганизмов, сможет отображать степень свежести пищи и позволит снизить уровень загрязнения окружающей среды.
Потребление небезопасных продуктов питания — одна из распространенных причин развития проблем со здоровьем. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно до 30 % населения планеты страдает от пищевых инфекций, вызванных патогенными микроорганизмами, которые попали в еду извне в процессе хранения, транспортировки и реализации.
Спасти пищу от контакта с бактериями и микробами способна упаковка, которую сегодня чаще всего изготавливают из пластика. Минусы подобной тары состоят в том, что для ее создания используют невозобновляемые ресурсы, например нефть.
Кроме того, такая упаковка лишь защищает продукт от внешних загрязнений, но не способна замедлять внутренние процессы разложения и продлевать срок хранения еды. К тому же пластиковые пакеты, пленки и контейнеры не всегда подлежат переработке во вторичное сырье, а их разложение может занимать несколько сотен лет.
Чтобы решить эти проблемы, исследователи Санкт-Петербургского университета совместно с коллегами из Индии, Бразилии и ЮАР решили создать новую «умную» упаковку для пищи. Как рассказала руководитель научного коллектива, профессор СПбГУ (кафедра аналитической химии) Анастасия Пенькова, ученые разработают инновационное нанопокрытие — дополнительный съедобный слой в виде пленки на поверхности пищевых продуктов. Изготавливать его планируют из экологичного нанокомпозита, синтезом которого химики занимаются прямо сейчас.
«Нанокомпозит — это многокомпонентный материал, состоящий из полимерной основы (матрицы) и нанонаполнителя (модификатора), — объясняет Анастасия Пенькова. — В данном проекте нанокомпозит будет состоять из каррагинана, крахмала аррорута и наноцеллюлозы с добавлением экстракта цветков. Это экологически чистые ресурсы, которые получают из остатков агропищевых отходов».
Пленка из таких материалов, в отличие от других «умных» упаковок на мировом рынке, будет обладать сразу несколькими полезными свойствами.
Во-первых, она полностью экологична, поскольку состоит только из биоразлагаемых веществ. Эта упаковка не содержит токсинов, канцерогенов и разлагается, не оказывая отрицательного воздействия на окружающую среду. Более того, ее производство поможет в несколько раз сократить число агропищевых и пластиковых отходов на планете.
Во-вторых, инновационная пленка будет увеличивать срок годности продуктов за счет антимикробных свойств, а также замедлит скорость окисления пищи и уменьшит потерю воды во время ее хранения. Цветочный экстракт в составе упаковки защитит еду от химического загрязнения и заражения патогенными микроорганизмами, а также не позволит вредным бактериям и микробам размножаться на поверхности продуктов.
«Кроме того, наша упаковка будет обладать рН-чувствительностью к среде. То есть она сможет идентифицировать процесс гниения пищи и изменять цвет, когда продукты начнут портиться, рН-чувствительным красителем также выступит экстракт цветков», — добавляет Анастасия Пенькова.