Ученые СПбГУ разрабатывают новый тип экологичной упаковки для пищевой продукции

Потребление небезопасных продуктов питания — одна из распространенных причин развития проблем со здоровьем. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно до 30 % населения планеты страдает от пищевых инфекций, вызванных патогенными микроорганизмами, которые попали в еду извне в процессе хранения, транспортировки и реализации.

Роспотребнадзор запустил приложение для здорового питания

Спасти пищу от контакта с бактериями и микробами способна упаковка, которую сегодня чаще всего изготавливают из пластика. Минусы подобной тары состоят в том, что для ее создания используют невозобновляемые ресурсы, например нефть. Кроме того, такая упаковка лишь защищает продукт от внешних загрязнений, но не способна замедлять внутренние процессы разложения и продлевать срок хранения еды. К тому же пластиковые пакеты, пленки и контейнеры не всегда подлежат переработке во вторичное сырье, а их разложение может занимать несколько сотен лет.

Исследовательский проект «Разработка и изучение инновационной функциональной биопищевой упаковки» в 2022 году стал одним из победителей в грантовом конкурсе Минобрнауки России на проведение научных исследований совместно с организациями стран БРИКС. Ранее проект медиков СПбГУ также одержал победу в конкурсе Минобрнауки.

Работа над «умной» упаковкой продлится с 2022 по 2024 год. Исследование проводится при грантовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Совместно с химиками СПбГУ в проекте примут участие специалисты Совета по научным и промышленным исследованиям (ЮАР), Университета Лимпопо (ЮАР), Университета Махатмы Ганди (Индия), Федерального университета Уберландии (Бразилия) и Федерального университета Триангуло Минейро (Бразилия).

Чтобы решить эти проблемы, исследователи Санкт-Петербургского университета совместно с коллегами из Индии, Бразилии и ЮАР решили создать новую «умную» упаковку для пищи. Как рассказала руководитель научного коллектива, профессор СПбГУ (кафедра аналитической химии) Анастасия Пенькова, ученые разработают инновационное нанопокрытие — дополнительный съедобный слой в виде пленки на поверхности пищевых продуктов. Изготавливать его планируют из экологичного нанокомпозита, синтезом которого химики занимаются прямо сейчас.

Нанокомпозит — это многокомпонентный материал, состоящий из полимерной основы (матрицы) и нанонаполнителя (модификатора). В данном проекте нанокомпозит будет состоять из каррагинана, крахмала аррорута и наноцеллюлозы с добавлением экстракта цветков. Это экологически чистые ресурсы, которые получают из остатков агропищевых отходов.

Руководитель научного коллектива, профессор СПбГУ (кафедра аналитической химии) Анастасия Пенькова

Пленка из таких материалов, в отличие от других «умных» упаковок на мировом рынке, будет обладать сразу несколькими полезными свойствами. Во-первых, она полностью экологична, поскольку состоит только из биоразлагаемых веществ. Эта упаковка не содержит токсинов, канцерогенов и разлагается, не оказывая отрицательного воздействия на окружающую среду. Более того, ее производство поможет в несколько раз сократить число агропищевых и пластиковых отходов на планете.

Глава Минприроды Козлов: новая система по утилизации товаров и упаковки заработает в 2024 году

Во-вторых, инновационная пленка будет увеличивать срок годности продуктов за счет антимикробных свойств, а также замедлит скорость окисления пищи и уменьшит потерю воды во время ее хранения. Цветочный экстракт в составе упаковки защитит еду от химического загрязнения и заражения патогенными микроорганизмами, а также не позволит вредным бактериям и микробам размножаться на поверхности продуктов.

«Кроме того, наша упаковка будет обладать рН-чувствительностью к среде. То есть она сможет идентифицировать процесс гниения пищи и изменять цвет, когда продукты начнут портиться, рН-чувствительным красителем также выступит экстракт цветков», — добавляет Анастасия Пенькова.