Група вчених з Іспанії та Португалії розробила новий тип біопластику у вигляді харчової плівки, яка покликана активно перешкоджати псуванню продуктів. Головними компонентами виробу є екстракт з листя манго, який володіє антимікробними властивостями, та целюлоза з відходів паперової промисловості. Результати їхніх дослідів опубліковані в журналі Food Hydrocolloids.
Для чого нам така плівка?
Звичайні харчові плівки для продуктів дають змогу вберегти їжу від забруднення, а також протягом обмеженого часу захищають їх від псування. Однак останнім часом дедалі частіше науковці демонструють, що пакування може виконувати свою функцію краще. Їхня ідея полягає у тому, щоб харчова плівка активно підтримувала свіжість продукту, що могло б знизити необхідність використання хімічних добавок із цією ж функцією. Подібні матеріали називають біоактивними, і очікується, що вони можуть перешкоджати розмноженню патогенних організмів, а відповідно й псуванню. Вони також можуть стати вдалою альтернативою звичайним пластиковим пакуванням, які завдають шкоди довкіллю, оскільки часто виготовляються з природної сировини, через що є біорозкладними. Про подібну розробку повідомили в новій роботі вчені Кадісського університету в Іспанії та Університету Авейру в Португалії.
Що створили дослідники?
Вчені використали відходи у вигляді решток листя манго, екстракт якого має антимікробні властивості, та наноцелюлозу з переробленого паперу, яка слугує основою полімерної плівки, щоб створити нове антимікробне пакування. Для цього вони перевірили дві технології виготовлення полімерних плівок. Типовим способом є розчинення компонентів у розчиннику, який згодом видаляють. Альтернативою йому є використання надкритичних розчинників, які поводяться одночасно як рідина та газ.
Тож у першому випадку вчені спочатку розчинили екстракт листя манго та наноцелюлозу в хімічному розчиннику, а потім почергово полімеризували та висушували розчин за температури 45 градусів Цельсія. У другому випадку вчені використали просочення надкритичним CO2, завдяки чому екстракт листя манго краще проникав у структуру наноцелюлози, досягаючи в ній вищої концентрації активних речовин. Наступним етапом стало порівняння антимікробних властивостей двох плівок, отриманих різними способами.
Які результати перевірки?
Біоплівки випробували на ефективність проти розмноження двох важливих патогенів, що зустрічаються в харчових продуктах: золотистого стафілокока (Staphylococcus aureus) та кишкової палички (Escherichia coli).
Результати вказують, що екстракт манго успішно перешкоджає поширенню обох видів мікроорганізмів, проявляє антиоксидантні властивості, а крім цього посилює бар'єрну функцію плівок від ультрафіолетового світла, яке також прискорює псування продуктів. Ці властивості були помітно кращими у плівки, яка виготовлена за технологією просочення надкритичним розчинником. При цьому вона демонструвала хороші фізико-механічні показники як для такого виробу, витримуючи розтягування та нагрівання до 250 градусів Цельсія.
У наступних роботах команда науковців планує перевірити ефективність їхнього винаходу в дослідах з використанням самих харчових продуктів, упакованих у їхню плівку з екстрактом мангового листя.