Химики РУДН разработали биоразлагаемую антибактериальную пленку для хранения еды

Химики РУДН разработали биоразлагаемую антибактериальную пленку для хранения еды

Химики РУДН разработали антибактериальный состав для покрытия продуктов питания. Смесь двух безопасных компонентов образует тонкую пленку без вкуса, цвета и запаха, которая в 2,5-8 раз увеличивает срок хранения пищи, полностью нетоксична и биоразлагаема. 
Для производства пищевых пленок обычно используют соединения на основе синтетических полимеров, например, полиэтилен и полипропилен. Эти материалы разлагаются в течение нескольких десятков или даже сотен лет, загрязняя окружающую среду. Пищевая пленка должна не только надежно защищать продукты и не выделять в пищу вредных веществ, но и без остатка распадаться в естественной среде после использования. Химики РУДН создали такую пленку из природных макромолекул — «строительного материала» живых организмов полисахаридов. Они не вызывают существенных негативных реакций организма, биоразлагаемы и нетоксичны.

Химики РУДН разработали антибактериальные пленки на основе хитозана — полисахарида, который получают из панцирей крабов или низших грибов. Химики использовали два вещества производных хитозана — натриевую соль сукцинила хитозана (SC-Na) и соединение триазола, бетаина и хитозана (TBC). Последний обладает антибактериальными свойствами, сравнимыми с действием современных антибиотиков. Химики обнаружили, что наночастицы TBC встраиваются в решетку, или матрицу, из SC-Na, и в результате образуется тонкая однородная пленка. Она прочнее, чем каждое из веществ по отдельности, пропускает меньше кислорода и водяного пара. Опытным путем химики установили, что лучшие свойства пленки достигаются при пропорции SC-Na и TBC один к одному.

«Мы получили нетоксичные производные хитозана с выдающейся антибактериальной активностью, близкой к активности коммерческих антибиотиков, и предположили, что оно значительно повысит прочность пленки и ее антибактериальную активность. За основу мы решили использовать соль SC-Na, которая обладает высокой пленкообразующей способностью. Более того, она не токсична, и действует как антиоксидант, что важно для продления срока годности пищевых продуктов. Изменяя соотношение TBC/SC-Na, мы разработали многофункциональные пищевые пленки с улучшенными антибактериальными, барьерными и механическими свойствами», — кандидат химических наук Андрей Критченков, ассистент кафедры неорганической химии РУДН.

Для проверки свойств вещества химики РУДН на 10 дней поместили под пленку бананы. В течение всего эксперимента химики измеряли вес плодов, содержание в них витамина С и уровень выделения углекислого газа, а затем сравнили эти параметры с контрольными экземплярами, которые хранились без пленки. Под пленкой плоды потеряли в 3 раза меньше массы, чем без нее, и в 8 раз меньше витамина С. В 2,6 раза уменьшилась «частота дыхания» — замедлились обменные процессы, которые сопровождаются выделением углекислого газа.

Благодаря этим свойствам пленки на основе органического вещества хитозана можно будет применять для хранения продуктов. Причем после использования пленка будет разлагаться без вреда для окружающей среды.

Результаты опубликованы в журнале Food Packaging and Shelf Life.

Новости
Все новости
Наука
6 декабря 2024
Счастливое материнство: нерешенные проблемы акушерства, гинекологии и перинатологии обсудили на семинаре в РУДН

Около 200 участников из России и 20 стран мира встретились на Всероссийском междисциплинарном научном семинаре с международным участием «Право в медицине. Медицина в праве: точки соприкосновения». Тема — «Счастливое материнство: нерешенные проблемы акушерства, гинекологии и перинатологии».

Наука
5 декабря 2024
Реформатор здравоохранения: 150 лет со дня рождения Николая Семашко

Почему люди стали уделять внимание гигиене? Зачем появилась диспансеризация? Кто сделал медицинскую помощь общедоступной и бесплатной? Все эти вопросы напрямую связаны с Николаем Семашко, выдающимся руководителем здравоохранения, создателем отделения санитарного просвещения, педагогом, врачом и ученым в области социальной гигиены.

Наука
2 декабря 2024
Премия РУДН за достижения в химии: первый лауреат — выдающийся ученый из Кубы

В 2024 году в РУДН стартовал прием заявок на новую ежегодную премию за научные достижения в области химии. Награда учреждена для признания вклада в фундаментальные и прикладные исследования, а также заслуг в достижении Целей устойчивого развития ООН.