Биоразлагаемые пленки, разработанные учеными Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), проводят функцию не только увеличения срока хранения продуктов, но и оперативно сигнализируют о потере свежести и начале процессов гниения. Эти инновационные материалы могут стать прекрасной альтернативой пластиковым пищевым оберткам, считают авторы исследования. Важные результаты работы опубликованы в престижном научном издании "Sustainability".
Ученые кафедры "Пищевые и биотехнологии" ЮУрГУ пояснили, что в процессе производства биоразлагаемых пленок использовался белковый гидролизат, созданный по уникальной технологии университета. Простыми словами гидролиз — это химическая реакция вещества, в нашем случае белка, с водой. Этот компонент является ключевым для создания особенных характеристик пленок, по мнению специалистов.
"Белковый гидролизат — это продукт распада сложного белка на более простые составляющие под действием ферментов микроорганизмов. Проще говоря, мы "расщепили" белки субпродуктов птицы и творожной сыворотки при добавлении пробиотиков, полезных для пищеварения. Доказано, что при комбинировании таких видов белкового сырья, как субпродукты птицы и творожная сыворотка, во время гидролиза формируются уникальные биоактивные компоненты", — рассказала доцент кафедры Оксана Зинина.
Согласно заявлениям, гидролизат, полученный таким способом, содержит активные пептиды со свойствами антимикробных и антиоксидантных действий. Включение гидролизатов в состав пленок придает им дополнительную прочность, пластичность и эластичность, что позволяет значительно увеличить срок хранения продукции, упакованной в такие пленки, по мнению авторов исследования.
Цель исследования заключалась в изучении влияния структурообразователей на свойства пленок и их потенциальное применение в пищевой промышленности.
В результате исследования было установлено, что все три типа пленок обладают хорошей эластичностью и прочностью, а также обладают антибактериальными свойствами благодаря белковому гидролизату. Однако пленки на основе альгината натрия имели лучшие барьерные свойства по сравнению с пленками на основе агар-агара и пектина.
Полученные результаты показывают, что пленки на основе альгината натрия могут быть перспективным материалом для упаковки пищевых продуктов, включая свежие фрукты и овощи. Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию состава пленок и изучение их длительности хранения.
Это говорит о том, что использование данной пленки может быть эффективным способом увеличения срока хранения продуктов и уменьшения уровня усушки. Такой подход может быть полезен как для производителей, так и для потребителей, поскольку это позволяет сохранить качество продукта на более длительный срок. Дальнейшие исследования и разработки в этой области могут привести к созданию более эффективных и инновационных методов сохранения свежести и качества плодов.
По мнению Зининой, все варианты пленки проявили одинаковые свойства в различной степени, что позволяет правильно подобрать упаковку для любого пищевого продукта с учетом его особенностей. Важным свойством новой биоактивной пищевой пленки является ее биоразлагаемость благодаря натуральному составу. Под воздействием влаги, микрофлоры почвы и химических компонентов разложение пленки ускоряется, что позволяет ей превратиться в биогумус всего за две недели.
Исследовательская группа также разработала пищевую пленку-биосенсор с соком жимолости как активным компонентом. Антоцианы, содержащиеся в соке жимолости, меняют свой цвет в зависимости от окружающей среды. Например, если мясо упаковано в пленку красного цвета, то изменение цвета пленки можно использовать для отслеживания степени свежести продукта.
На следующем этапе планируется исследование степени сдерживания роста микроорганизмов и окислительных процессов при хранении различных продуктов в биоактивных пленках. Разработка ученых ЮУргУ направлена на решение экологических проблем, связанных с использованием синтетических материалов для упаковки пищевых продуктов. Замена полиэтилена на пленки на основе белкового гидролизата поможет минимизировать вред, наносимый окружающей среде синтетическими упаковками.
Эта работа проводится при поддержке Российского научного фонда.