Interfax-Russia.ru — Приморские ученые создали съедобную смарт-упаковку, которая поможет определять степень свежести продуктов питания.
Специалисты Передовой инженерной школы Дальневосточного федерального университета (ПИШ ДВФУ, Владивосток) разработали пищевую смарт-упаковку, которая позволяет контролировать качество продуктов в режиме реального времени. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Food Processing: Techniques and Technology.
"Смарт-упаковка представляет собой красную пленку толщиной 0,2 мм, созданную на основе анионных (агар-агар, каппа-каррагинан), нейтральных (крахмал) и катионных (хитозан) полисахаридов с добавлением антоцианов. Она довольно плотная, пластичная и стойкая к деформации", — рассказала Interfax-Russia.ru доцент департамента пищевых наук и технологий ПИШ ДВФУ Наталья Чеснокова.
По словам ученого, такую упаковку можно смело употреблять в пищу вместе с завернутым в нее продуктом питания, поскольку ее компоненты совершенно безвредны для организма человека (полисахариды и антоцианы – это биологически активные соединения).
Вместе с тем, антоцианы в составе пленки выступают индикаторами изменения активной кислотности среды, и в зависимости от свежести продукта упаковка будет приобретать характерный цвет. Если продукт свежий — цвет упаковки останется ярко-красным, если испорчен — упаковка станет синей.
"Изменение цвета растворов антоцианов при разных значения рН (водородный показатель — ИФ) зависит от трансформационных изменений в их структуре. В кислой среде (pH менее 3) антоцианы имеют ярко красную окраску, довольно стабильны и существуют в виде пирилиевых солей. При повышении pH до 4-5 интенсивность окраски снижается, происходит присоединение гидроксид-иона с образованием бесцветного псевдооснования", — объяснила Чеснокова.
При дальнейшем повышении pH до 6-7 раствор антоцианов приобретает сине-фиолетовую окраску.
Первым делом ученые протестировали свою разработку на рыбном сырье разной степени свежести. Во время опыта упаковка с испорченным продуктом действительно окрасилась в синий цвет. Цвет пленки со свежим сырьем не изменился.
Также специалисты проверили свойства смарт-упаковки на бисквите. Исследования показали, что десерт, завернутый в такую пленку, хранится на 24 часа дольше (до 96 часов), при этом даже на четвертые сутки после изготовления он остается мягким, упругим и эластичным — немного подсохла лишь сама упаковка. Выпечка, которую оставили без смарт-покрытия, начала черстветь уже после суток хранения.
Сейчас ученые продолжают совершенствовать свою разработку, так как перед выпуском на рынок она требует дополнительных исследований.
"Данная упаковка перед внедрением требует дополнительных исследований. (…) Для улучшения структурно-механических свойств пленки необходимо ввести в состав сшивающие агенты, что позволит сделать ее более прочной к механическим деформациям. Хотелось бы также добиться уменьшения влажности пленки, что позволит увеличить ее сроки хранения", — сказала собеседница Interfax-Russia.ru.
При этом она отметила, что способ производства пленки достаточно прост и не требует специализированного оборудования, а цена на нее лишь немного превышает среднюю рыночную стоимость биоразлагаемой упаковки.
"Цена нашей пленки, содержащей антоцианы, незначительно превышает среднюю рыночную цену на биоразлагаемую упаковку. Отпускная цена нашей пленки составляет 34,28 руб. за 100 г", — сказала Чеснокова.
Хранить продукты в смарт-упаковке можно при комнатной температуре или в холодильнике при 4-6 градусах, уточнила специалист.
По мнению доцента департамента пищевых наук и технологий ПИШ ДВФУ, такая упаковка может быть интересна пищевой промышленности.
"Расширяется спрос на минимально обработанные продукты питания, что приводит к разработке новых технологий в качестве альтернативы термической и химической обработке. Наиболее перспективным направлением является использование специальных активных упаковочных материалов, которые защищают продукты от негативных факторов внешней среды и снижают скорость микробиологической порчи, а также определяют ее на ранних сроках хранения. Одними из таких упаковочных материалов как раз могут служить натуральные съедобные пищевые пленки на основе биополимеров", — сказала она.
Биополимерами называют природные высокомолекулярные вещества или соединения (ВМС), которые встречаются в живых организмах и являются не только их составной частью, но и во многом их основой. Они отвечают за бесперебойную жизнедеятельность живого существа и выполняют различные биофункции. К природным полимерам принято относить белки или протеины, нуклеиновые кислоты и полисахариды. Кроме того, существуют так называемые смешанные биополимеры, включающие "смесь" звеньев биополимера с низкомолекулярными включениями, такие как липопротеины, гликопротеины, липополисахариды и другие.
Также над сохранением свежести продуктов питания задумались ученые Омского государственного технического университета (ОмГТУ). Вместе с коллегами из научно-образовательного ресурсного центра вуза "Нанотехнологии" они придумали новый метод их консервирования. Суть технологии заключается в следующем: продукт помещают между двумя электродами, через которые на него подаются электрические импульсы высокого напряжения. Воздействие длится всего несколько микросекунд, однако после такой обработки сроки хранения продукта увеличиваются в разы.
Как сообщал Interfax-Russia.ru заведующий кафедрой биотехнологии, технологии общественного питания и товароведения ОмГТУ Максим Шадрин, технология предпочтительна для жидких пищевых продуктов, поскольку электрический ток течет в жидкости более эффективно. При этом ученый отмечал, что традиционная тепловая обработка по-прежнему является эффективным способом консервирования продуктов, однако она снижает их биологическую ценность, а также меняет их вкус.
