Такая упаковка может стать устойчивой альтернативой традиционному пластику, подчеркнули в пресс-службе Красноярского научного центра СО РАН.
Упаковка занимает первое место среди всех направлений использования синтетических пластмасс: ее производство превышает 400 миллионов тонн в год. До половины производимых синтетических пластиков приходится на производство упаковки, а из них — около 40% используется для затаривания и транспортировки продуктов питания и напитков. Однако большая часть упаковки из синтетических пластиков, получаемых из нефти, служит всего несколько дней, а затем становится отходом, пополняя неразрушаемое содержимое свалок и загрязняя почвы и воды Мирового океана.
Ученые Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета сконструировали прозрачные упаковочные пленки из биопластика, который был получен из жировых отходов переработки рыбы. Использованный биопластик – это поли-3-гидроксибутират, который разрушается под действием природных микроорганизмов до углекислого газа и воды, не нанося вреда живым организмам и окружающей среде.
Упаковка для пищевых продуктов должна защищать продукты от пыли, влаги, высыхания и микробов, сохранять их вкусовые и питательные качества и быть экологичной и биоразлагаемой. Поэтому пленки, полученные во время исследования, прошли комплексную оценку в соответствии с российскими ГОСТ и международными стандартами. Результаты показали, что пленки соответствуют современным требованиям к пищевой упаковке.
Материал устойчив к влаге, пару и воздействию жидких сред, не выделяет вредных веществ, не влияет на вкус и запах продуктов и безопасен при контакте с пищей. Кроме того, гидрофобная поверхность пленки препятствует развитию бактерий, что особенно важно при упаковке продуктов. Численность различных видов бактерий, характерных для мясных и молочных продуктов, снижалась в течение 72 часов при контакте с пленкой.
При этом эффективность воздействия зависела от вида микроорганизмов — наибольшую чувствительность показали грамотрицательные бактерии. Исследования подтвердили, что материал пригоден для изготовления пищевой пленочной упаковки, остро востребованной в настоящее время.
«В развитых странах инвестиции в упаковочную промышленность уже обогнали даже машиностроение, настолько значимым стал этот сегмент. При этом срок жизни многих видов упаковки — всего несколько суток. После использования она почти сразу превращается в мусор, большая часть которого не перерабатывается, а накапливается в окружающей среде. Пластиковые отходы все чаще оказываются в почве, в реках и океанах, нарушая экосистемы и угрожая живым организмам. Особенно большую проблему создает именно одноразовая упаковка, на которую приходится четверть мирового производства пластмасс, и которая разлагается крайне медленно: десятки, а порой и сотни лет. На этом фоне интерес к биоразлагаемым материалам становится не просто тенденцией, а необходимым ответом на экологический вызов — особенно когда такие материалы производятся не из первичного сырья, а из отходов, например, рыбной промышленности», — рассказала руководитель работы, доктор биологических наук Татьяна Волова, заведующая лабораторией хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН.
По ее словам, огромные объемы жиросодержащих рыбных остатков часто не перерабатываются вовсе, превращаясь в еще одну экологическую проблему. Использование этих отходов для получения целевых продуктов, включая разрушаемую упаковку, меняет саму логику производства: отход становится ресурсом, а упаковка — частью устойчивого цикла.
Исследование поддержано Российским научным фондом. Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в Десятилетие науки и технологий. Результаты работы опубликованы в Журнале Сибирского федерального университета.
