Похожие статьи
Беспорядочное использование упаковочных материалов, полученных из нефти, привело к огромному накоплению пластика на свалках и в океане, поскольку эти материалы обладают низкой способностью к разложению и не подвергаются существенной переработке. Чтобы смягчить эту проблему и удовлетворить растущий спрос на продукты, безопасные для здоровья человека и окружающей среды, пищевая промышленность инвестирует в разработку более экологичных альтернатив упаковки, которые сохраняют питательные качества, а также органолептические характеристики, такие как цвет, вкус, запах и текстура.
Примером может служить пленка, изготовленная из соединения, полученного из лимонена, основного компонента кожуры цитрусовых, и хитозана, биополимера, получаемого из хитина, присутствующего в экзоскелетах ракообразных.
Пленка была разработана исследовательской группой из штата Сан-Паулу, Бразилия, в состав которой входят ученые кафедры материаловедения и биопроцессов Школы химической инженерии Государственного университета Кампинаса (FEQ-UNICAMP) и Центра упаковочных технологий Института пищевых технологий (ITAL) Департамента сельского хозяйства и снабжения штата Сан-Паулу, также расположенного в Кампинасе.
Результаты исследования представлены в статье, опубликованной в журнале Food Packaging and Shelf Life.
«Мы сосредоточились на лимонене, потому что Бразилия является одним из крупнейших производителей апельсинов в мире [если не самым крупным], а Сан-Паулу — ведущим штатом по производству апельсинов», — рассказывает Рониерик Пиоли Виейра, профессор FEQ-UNICAMP.
Лимонен ранее использовался в пленке для упаковки пищевых продуктов для улучшения сохранности благодаря своему антиоксидантному и антимикробному действию, но его эффективность снижается из-за летучести и нестабильности в процессе производства упаковки, даже в лабораторных масштабах.
Это одно из препятствий для использования биоактивных соединений в коммерческой упаковке. Ее часто изготавливают при высоких температурах и высоких скоростях сдвига из-за резки или придания формы. Биоактивные добавки легко разлагаются в ходе этих процессов.
«Чтобы решить эту проблему, нам пришла в голову идея использовать производное лимонена под названием поли (limonene), которое не является летучим или особенно нестабильным», — поясняет Виейра.
Исследователи выбрали хитозан для матрицы пленки, потому что это полимер природного происхождения, обладающий хорошо известными антиоксидантными и антимикробными свойствами. Их гипотеза заключалась в том, что сочетание двух материалов позволит получить пленку с улучшенными биологически активными свойствами.
В лаборатории ученые сравнили пленки с лимоненом и поли (limonene) в различных пропорциях, чтобы решить проблему поиска способа их сочетания с хитозаном, поскольку теоретически они не смешиваются. Исследователи остановили свой выбор на полимеризации — процессе, при котором полимеры производятся из более мелких органических молекул.
В этом случае они использовали соединение с полярными химическими функциями, чтобы запустить реакцию и усилить взаимодействие между добавкой и полимерной матрицей. Затем они проанализировали полученную пленку, чтобы оценить такие свойства, как антиоксидантная способность, защита от света и водяного пара, а также устойчивость к высоким температурам.
Результаты оказались в высшей степени удовлетворительными.
«Пленки с добавкой поли (лимонена) превосходили пленки с добавкой лимонена, особенно с точки зрения антиоксидантной активности, которая была примерно в два раза мощнее», — делятся ученые.
Вещество также удовлетворительно действует как блокиратор ультрафиолетового излучения и оказалось нелетучим, что делает его пригодным для крупномасштабного производства упаковки, где условия обработки более суровые.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
