На замену полиэтилену: в России разработали продлевающую срок годности пленку
Российские ученые разработали разлагаемую пищевую пленку, которая защищает от ультрафиолета и убивает бактерии. Но до того, как она заменит полиэтилен, ей предстоит пройти долгий путь.
Исследователи из России разработали композитную биоразлагаемую пленку, которая защищает пищу от ультрафиолетового излучения, бактерий и влаги, при этом позволяя ей «дышать». Статья ученых опубликована в журнале Nanomaterials.
В основе разработки — эфирное масло чайного дерева, которое известно своими антимикробными и антиоксидантными свойствами. Однако его сложно ввести в состав обычной полиэтиленовой пленки — некоторые компоненты масла летучи. Российские специалисты нашли решение — «завернуть» микрочастицы масла чайного дерева в наноконтейнеры. Сохранить биологическую активность вещества позволяет то, что молекулы постепенно высвобождаются из капсул.
Для своей разработки ученые выбрали широко используемый биосовместимый металлорганический каркас MIL-100(Fe) — экологично производящийся из солей железа и органической кислоты пористый кристаллический материал, физическими свойствами которого можно управлять.
Активные компоненты масла чайного дерева включили в состав металлорганического каркаса в вакуумных условиях и при температуре в 85 °С. Заполненные наноконтейнеры ввели в матрицу на основе двух растительных полимеров — гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) и каррагинана — которые используются в пищевой промышленности в качестве загустителей и для удерживания влаги.
В ходе испытаний наилучшие результаты оказали образцы, в которых концентрация наночастиц не превышала 2% от массы. Эксперименты показали, что разработанные пленки обладают антибактериальной активностью, а также блокируют ультрафиолетовое излучение, которое ускоряет порчу продуктов и уменьшает срок их годности. Кроме того, у предложенных материалов выявили хорошие показатели износостойкости, прочности и влагонепроницаемости.
Полиэтилен пока дешевле любых альтернатив, но в обозримом будущем стоимость такой пленки станет достаточно низкой для практического применения, выразил надежду один из исследователей, заведующий кафедрой химической физики функциональных материалов МФТИ Валентин Новиков