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
30 июля
Химик РУДН нашел способ сделать производство биотполива в 4-10 раз эффективнее с помощью кремниевой матрицы и гетерополикислот

Химик РУДН создал кремниевый молекулярный каркас для получения эфиров из отходов сельского хозяйства, древесной и бумажной промышленности. Он в 4-10 раз повышает эффективность получения эфиров, которые можно использовать как биотопливо. Это позволит снизить энергозатраты и сделает производство биотоплива дешевле. 

Наука
28 июля
Химики РУДН разработали новый путь синтеза веществ для фармацевтики

Химики РУДН предложили универсальный способ синтеза производных тиеноиндолизинов. Свойства этих веществ позволяют использовать их для создания антибактериальных и противораковых препаратов, а также в производстве новых материалов для оптоэлектроники.

Наука
26 июля
Химики РУДН разработали домино-реакцию для получения противоопухолевых препаратов

Химики РУДН предложили новую реакцию для получения сложных органических веществ в одном сосуде. Продукты синтеза оказались эффективными против клеток раковых опухолей, в том числе — устойчивых к известным препаратам.