Биоразлагаемая упаковка продлит срок годности продуктов

6 июля 2023
187

Группа ученых из Института элементоорганических соединений РАН имени А. Н. Несмеянова (Москва) с коллегами разработала пленку для упаковки пищи, которая сочетает в себе все эти качества и даже может продлить срок хранения некоторых продуктов. За основу авторы взяли эфирное масло чайного дерева, которое известно своими антимикробными и антиоксидантными свойствами, которые могли бы быть полезными в упаковке пищевых продуктов. Однако такое масло сложно ввести в состав полимерной матрицы (например, полиэтилена), потому что некоторые его компоненты летучи и несовместимы с компонентами пленки.

У этого ограничения есть решение: микрочастицы масла чайного дерева можно инкапсулировать («завернуть») в наноконтейнеры, которые защитят их от улетучивания и разрушения. При этом сохранить биологическую активность вещества позволяет то, что молекулы постепенно высвобождаются из капсул. Примером таких наноконтейнеров служат металлоорганические каркасы — пористые кристаллические материалы, физическими свойствами которых можно управлять, варьируя их структурные компоненты — органические перемычки (линкеры) и металл-содержащие узлы.

Такие материалы уже активно используются в науке и медицине, но практически не изучались в аспекте пищевой промышленности. Для своей разработки ученые выбрали один из наиболее популярных биосовместимых металлорганических каркасов — MIL-100(Fe), — получаемый экологически безопасным способом из солей железа и органической кислоты.

В вакуумных условиях и при температуре 85°С ученые включили активные компоненты масла чайного дерева в состав металлорганического каркаса. Затем заполненные наноконтейнеры ввели в матрицу на основе двух растительных полимеров, которые широко используются в пищевой промышленности в качестве загустителей и влагоудерживающих агентов. После этого авторы экспериментально исследовали механические свойства полученных пленок, а также микроструктуру их поверхности, паропроницаемость, прозрачность и возможные антибактериальные свойства.