Иногда кажется, что свежие фрукты, овощи и мясо портятся в мгновение ока. Потребители разочаровываются и часто переходят на менее дорогие обработанные продукты, которые хранятся дольше, но менее питательны. Теперь ученые сообщают, что они разработали упаковочную пленку, покрытую глиняными нанотрубками, наполненными антибактериальным эфирным маслом. Пленка обеспечивает двойной удар, предотвращая перезревание и рост микробов, что может помочь увеличить срок хранения скоропортящихся продуктов.
Исследователи представляют свои результаты на 254-м Национальном собрании и выставке Американского химического общества (ACS).
«Пищевая упаковка, способная взаимодействовать с пищевыми продуктами, может способствовать безопасности и предотвращать экономические потери от порчи», - говорит Хайрие Юнал, доктор философии. «Специализированные пленки, которые могут сохранять широкий спектр продуктов, пользуются большим спросом».
Люди во всем мире пытались сохранить фрукты, овощи и мясо с древних времен. От традиционных методов засолки или ферментации до более современных методов консервирования, замораживания или упаковки в полиэтиленовую пленку сохранение пищевых продуктов всегда имело большое значение. По данным Министерства сельского хозяйства США, от 30 до 40 процентов продуктов питания, которые фермеры производят в стране, выбрасывается. Иногда у занятых людей просто не хватает времени, чтобы съесть все свежие продукты, которые они покупают, но в других случаях продукты портятся в продуктовом магазине, потому что потребители избегают покупать некачественные фрукты, овощи и мясо.
В течение последних двух десятилетий ученые разрабатывали альтернативные способы сохранения продуктов питания, уделяя особое внимание упаковке. Многочисленные проблемы, в первую очередь универсальность материалов, препятствуют прогрессу. «Хотя компании уже могут производить множество пленок, предотвращающих высыхание фруктов и овощей, включение дополнительных свойств в одну и ту же пленку является сложной задачей», - говорит Юнал из Университета Сабанчи в Турции.
Бактериальное загрязнение и проницаемость как для кислорода, так и для водяного пара являются основными проблемами, которыми занимаются ученые. Еще одна проблема состоит в том, чтобы не допустить накопления слишком большого количества этилена вокруг пищевых продуктов. Этилен - это соединение, естественным образом выделяемое фруктами и овощами, которое способствует процессу созревания. Но избыток этилена, попавший под упаковочную пленку, может привести к перезреванию и гниению продуктов.
Чтобы удовлетворить спрос на многофункциональную упаковку, команда Юнала начала с полиэтиленовой пленки. Для удаления этилена и обеспечения газового барьера группа включила глиняные «нанотрубки галлуазита», которые представляют собой небольшие полые цилиндры. Нанотрубки предотвращают попадание кислорода в пленку и препятствуют утечке водяного пара и других газов. Кроме того, они препятствуют накоплению этилена, поглощая его. Исследователи наполнили эти нанотрубки природным антибактериальным эфирным маслом, содержащимся в тимьяне и орегано, называемым карвакролом, и покрыли внутреннюю поверхность упаковочной пленки загруженными нанотрубками для уничтожения микробов..
Команда завернула помидоры, бананы и курицу в пленку, чтобы проверить ее эффективность в течение разного времени по сравнению с продуктами, завернутыми в обычный полиэтилен. Через 10 дней томаты, обернутые новой пленкой, сохранялись лучше, чем контрольные овощи. Кроме того, новая пленка помогла бананам оставаться более твердыми и сохранять свой ярко-желтый цвет через шесть дней по сравнению с контрольными фруктами. А курица, обернутая экспериментальной пленкой и хранившаяся в холодильнике в течение 24 часов, показала значительно меньший рост бактерий, чем курица в простом полиэтилене.
Но внедрение этой технологии в промышленность потребует дополнительной работы, говорит Юнал. В качестве следующего шага к этому ее команда протестирует новую пленку, чтобы убедиться, что она безопасна и нетоксична.