Первую антимикробную пленку, увеличивающую период безопасного хранения пищи в 2–2,5 раза, разработали специалисты Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Прочный биоразлагаемый материал уже производится на предприятиях Нижнего Новгорода и Дзержинска. А действующее вещество упаковки может применяться отдельно в качестве пищевой добавки, продлевающей срок годности продуктов.
Ранее подобные защитные пленки использовались только в медицине и строительстве. Ограничений для их применения в пищевой промышленности сразу несколько: высокая стоимость серебра, используемого в таких материалах в качестве антимикробного агента, его принадлежность к веществам третьего, а не минимального четвертого класса опасности, а также невозможность на сегодняшний день введения серебряных частиц в другие полимеры, кроме поливинилхлорида (ПВХ).
Антимикробная пленка, разработанная учеными Университета Лобачевского, позволяет увеличить срок годности продуктов в 2–2,5 раза.
Фото: Наталья Николаевна Шуклина / предоставлено пресс-службой ННГУ им. Н.И. Лобачевского
Создать антимикробную упаковку для продуктов питания исследователям ННГУ им. Н.И. Лобачевского позволил синтез нового защитного соединения — модифицированной органической соли цинка. Это вещество подавляет активность бактерий и дрожжей, вызывающих порчу пищи. Разработка была запатентована ННГУ им. Н.И. Лобачевского в 2024 г.
«Антимикробный агент в составе пленки — комплексная соль цинка, разработанная командой нашего предприятия “Активная упаковка” совместно с ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Это соединение оказывает бактериостатическое действие — полностью подавляет рост и развития микробиоты. Сейчас это задекларированная пищевая добавка производства ООО “ВолгаХим-Инжиниринг”, соучредителем которого я являюсь», — рассказала корреспонденту «Научной России» автор проекта, аспирантка химического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского Наталья Николаевна Шуклина.
В сравнении с привычными полиэтиленовыми упаковками, новая антимикробная пленка продлевает срок годности продукции на 100–150%. Материал прочный, но биоразлагаемый благодаря включенным в его состав крахмалу и сахарозе. Чтобы разрушиться в почве, ему требуется 50–70 лет.
Простота синтеза и доступность компонентов позволяют производить упаковку на стандартном оборудовании для изготовления полиэтиленовых пленок. Все, что требуется, — разработанные учеными специальные гранулы с полиэтиленом и солью цинка.
Прочная биоразлагаемая упаковка может изготавливаться на обычном оборудовании для производства полиэтиленовых пленок.
Фото: Наталья Николаевна Шуклина / предоставлено пресс-службой ННГУ им. Н.И. Лобачевского
Потребителям уже доступен и сам антибактериальный агент на основе цинковой соли. Один из вариантов его применения — в виде водорастворимой пищевой добавки. Орошение таким раствором различных продуктов (в первую очередь, мяса) помогает увеличить период их безопасного хранения. Величина, на которую продлевается срок годности обработанной пищи, зависит от концентрации активного вещества.
«Помимо мяса, пищевая добавка была успешно испытана на плодово-овощной, ягодной, хлебобулочной и рыбной продукциях, — поделилась Н.Н. Шуклина. — Максимальный срок, на который агент может продлить период хранения мяса, зависит от его вида. Например, срок хранения куриного мяса с помощью добавки увеличивается с заданных 3–5–7 до 14 дней, при этом концентрация соли в водном растворе составит от 0,1 до 2% в зависимости от метода обработки продукции».
Коллектив исследователей и выпускников Университета Лобачевского под руководством Натальи Николаевны Шуклиной продолжает развивать проект в инновационном центре «Сколково». В перспективе — создание на основе органических солей цинка антимикробных агентов для медицины.
«Сейчас наша команда совместно с Институтом биологии и биомедицины ННГУ ведет исследования по разработке соединения, родственного полученной нами соли цинка, но с другим лигандным окружением (для его синтеза используются другие органические кислоты). Уже получены первые положительные результаты экспериментов. Планируется внедрение вещества в стоматологическую отрасль», — сообщила Н.Н. Шуклина «Научной России».
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
Фото на превью: freepik / фотобанк Freepik
Фото на странице: Наталья Николаевна Шуклина / предоставлены пресс-службой ННГУ им. Н.И. Лобачевского