По оценкам специалистов, почти половина овощей и фруктов не доходит до покупателей. Значительная часть урожая портится при хранении и транспортировке. Обычная пластиковая упаковка помогает снизить потери, защищая продукцию от попадания воздуха, влаги и механического воздействия, но вредит окружающей среде.
Для решения этой проблемы группа ученых из Университета Кюсю разработала упаковочный материал из тыквенной кожуры, который не только продлевает свежесть продуктов и защищает их от механических повреждений, но и способен сократить использование пластика. Результаты работы опубликованы в журнале Food Research International.
Упаковка из пищевых отходов
В качестве сырья для новой упаковки исследователи использовали кожуру, которая остается после переработки тыкв. Она составляет всего 10% процентов веса плода и содержит подходящие для таких материалов вещества. Сначала кожуру обработали при высоком давлении и температуре, после чего остудили и высушили.
Так ученые получили порошок с частицами размером около 10 нанометров, известными как углеродные квантовые точки. Они способны убивать бактерии и блокировать ультрафиолетовые лучи, а потому хорошо защищают поверхность пищевых продуктов от потемнения и разрушения тканей.
Затем специалисты соединили этот порошок с желатином и модифицированной целлюлозой и получили упаковочную пленку. Они выяснили, что добавление 3% квантовых точек значительно повысило прочность и герметичность нового материала. Благодаря этому упаковка из тыквенной кожуры лучше сохраняет овощи и фрукты от потери влаги, ударов и вибраций.
Эксперимент с помидорами
Эффективность новой упаковки ученые проверили на помидорах черри. Их сравнили с томатами, которые хранились без упаковки, и плодами в пластиковом упаковочном материале. Оказалось, что «тыквенная» пленка лучше подавляет рост бактерий, замедляет потерю влаги и размягчение этих овощей, благодаря чему они дольше оставались свежими.
Также авторы работы проверили, насколько токсичен созданный ими материал. Исследование показало, что он полностью безопасен для человека в используемых концентрациях, что критически важно для пищевой упаковки. Кроме того, при необходимости эту пленку можно легко смыть водой либо удалить механически.
В дальнейшем ученые собираются добавить в состав новой упаковки натуральные противогрибковые вещества, например, эфирные масла, чтобы усилить защиту от плесени, и найти способы наносить на ее надписи и иллюстрации. Исследователи отметили, что пленку можно наносить не только на весь плод, а лишь на некоторые участки. Это позволит сократить расход материала.
Ранее Наука Mail рассказывала о новом катализаторе, который способен превратить растительные отходы в полезное сырье для топлива и пластика.
