Ученые создали пленку, которая продлит срок хранения продуктов

Автор Наталья Виноградова

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, пишет iz.ru. Материал защищает пищу от появления бактерий и ультрафиолетового излучения, которые чаще всего становятся причиной ее порчи. Разработка была поддержана грантом Российского научного фонда.

По оценкам авторов изобретения, в новом материале 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.

По оценкам разработчиков, на данный момент себестоимость пленки превышает затраты на производство полиэтилена примерно в 10 раз.

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.

Авторы экспериментально исследовали механические свойства полученных пленок. Лучшие результаты показали образцы, в которых концентрация наночастиц не превышала 2% от массы. Результаты испытаний показали, что пленки обладают антибактериальной активностью и при этом блокируют ультрафиолетовое излучение. У них выявили хорошие показатели износостойкости, прочности и влагонепроницаемости.