Пленку для упаковки продуктов питания, которая продлевает их срок годности, создали ученые Института элементоорганических соединений РАН им. А.Н. Несмеянова вместе с коллегами из МФТИ. В отличие от используемого сейчас полиэтилена она сама разлагается в течение нескольких лет, не нанося вреда природе. Материал защищает пищу от появления бактерий и ультрафиолетового излучения, которые чаще всего становятся причиной ее порчи.
По оценкам авторов изобретения, в новом материал многие продукты можно будет хранить вне холодильника до нескольких недель. Это заметно дольше, чем в полиэтилене. Разработчики уже подтвердили упаковочные свойства пленки в ходе экспериментов с нарезанными яблоками и бананами. Ученые рассчитывают получить аналогичные результаты и для большей части других видов продовольствия, кроме тех, которые со временем выделяют большое количество жидкости. Но для этого нужны дальнейшие испытания.
«Благодаря использованию возобновляемого сырья такая упаковка поможет решить глобальные экологические проблемы, связанные с чрезмерным потреблением синтетических пластиков. В дальнейшем мы планируем совершенствовать механические и водоустойчивые свойства разработанных нами материалов. Что касается стоимости — пока полиэтилен дешевле любых альтернатив, но есть надежда, что в обозримом будущем стоимость такой пленки станет достаточно низкой для практического применения», — сказал руководитель проекта, заведующий кафедрой химической физики функциональных материалов МФТИ Валентин Новиков.
Источник: «Центр исследования строения молекул» ИНЭОС РАН
Для того чтобы добиться от материала антибактериальных свойств, ученые решили использовать масло чайного дерева, которое служит природным средством борьбы с микробами. Однако это вещество очень сложно ввести в состав пленочной матричной основы из полимера (например, в тот же полиэтилен), так как компоненты масла очень летучи и несовместимы с элементами пленки. Поэтому ученые поместили его в специальные наноконтейнеры. Масло постепенно высвобождается из них и уничтожает бактерии.
В качестве мельчайших капсул взяли металлоорганические каркасы — пористый кристаллический материал с регулируемыми свойствами. Его получают экологически безопасным способом из солей железа и органической кислоты. В вакууме при температуре +85 ℃ ученые поместили масло в наноконтейнеры, а их, в свою очередь, ввели в матрицу на основе двух растительных полимеров, которые широко используются в пищевой промышленности в качестве загустителей и влагоудерживающих агентов. И получили таким образом новую пленку.
«Это гидроколлоиды, которые используются в качестве загустителей, например, в желе. Просто они отлиты в пленку и высушены. Эти вещества растворяются в обычной воде, поэтому если пленку поместить туда, она со временем растает. Мы намерены ввести в нее специальный сшивающий агент, который сделает ее более прочной. Нам нужно найти баланс, чтобы материал через несколько лет разлагался, но во время использования оставался прочным», — сказал Валентин Новиков.
.jpg)
Источник: «Центр исследования строения молекул» ИНЭОС РАН
Полиэтилен далеко не самая лучшая упаковка. Конечно, она защищает продукты от воздействия внешней среды, но вредит природе. Поэтому использовать новый материал целесообразно, уверена заведующая лаборатории технологии продуктов детского и диетического питания ГНУ ВНИИПП Россельхозакадемии Изабелла Стефанова.
«Несмотря на более высокую стоимость пленки, чем полиэтилена, для ее адекватной оценки нужно просчитать, например, что выгоднее, хранение продукты в холодильнике либо в этой упаковке. Производители продовольствия, естественно, переложат затраты на новый материал на плечи потребителя. Однако многие пользователи будут готовы платить больше, если пленка действительно даст возможность дольше хранить продукты», — сказала Изабелла Стефанова.
Фото: Getty Images/picture alliance
«Однако, прежде чем приступить к практическому использованию пленки, необходимо прояснить несколько нюансов. Например, влияет ли эфирное масло чайного дерева на вкус и запах продуктов? Также можно предположить, что материал не подешевеет до уровня полиэтилена и без законодательного запрета на его использование альтернатива применяться не будет», — сказала Татьяна Ледащева.
В работе также принимали участие исследователи из Научно-исследовательского института по изысканию новых антибиотиков имени Г. Ф. Гаузе (Москва), НОЦ «Композиты России» Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана (Москва) и Университета Сириус (Сочи).
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
