Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) приступили к созданию «умной» биоразлагаемой пленки из органических отходов для упаковки для продуктов питания. Разработка, поддержанная грантом Минобрнауки России, поможет защитить еду от воздействия патогенных микроорганизмов, сможет отображать степень свежести пищи и позволит снизить уровень загрязнения окружающей среды, сообщается в пресс-релизе СПбГУ.
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 производится из пластика.
В сообщении СПбГУ отмечается, что минусы подобной тары состоят в том, что она производится из невозобновляемых ресурсов. 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 вторичной переработке.
Исследовательский проект «Разработка и изучение инновационной функциональной биопищевой упаковки» в 2022 году стал одним из победителей в грантовом конкурсе Минобрнауки России на проведение научных исследований совместно с организациями стран БРИКс. Ранее проект медиков СПбГУ также одержал победу в конкурсе Минобрнауки.
Работа над «умной» упаковкой продлится с 2022 по 2024 год. Исследование проводится при грантовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Совместно с химиками СПбГУ в проекте примут участие специалисты Совета по научным и промышленным исследованиям (ЮАР), Университета Лимпопо (ЮАР), Университета Махатмы Ганди (Индия), Федерального университета Уберландии (Бразилия) и Федерального университета Триангуло Минейро (Бразилия).
«Исследователи Санкт-Петербургского университета совместно с коллегами из Индии, Бразилии и ЮАР решили создать новую „умную“ упаковку для пищи. 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», — рассказала руководитель научного коллектива, профессор СПбГУ (кафедра аналитической химии) Анастасия Пенькова.
Нанокомпозит — это многокомпонентный материал, состоящий из полимерной основы (матрицы) и нанонаполнителя (модификатора). В данном проекте нанокомпозит будет состоять из каррагинана, крахмала аррорута и наноцеллюлозы с добавлением экстракта цветков, 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.