Биополимеры на основе отходов рыбной промышленности разработали в России

Ученые Красноярского научного центра СО РАН Сибирского федерального университета (СФУ) разработали экологичную пищевую упаковку из биопластика, полученного на отходах рыбной промышленности. Новый полимерный материал разлагается в природе без вреда для окружающей среды, не влияет на вкус и свойства упакованных продуктов, при этом защищает их от влаги, микробов, помогает дольше сохранять свежесть и может стать устойчивой альтернативой традиционным полимерам на основе ископаемых ресурсов, сообщается в пресс-релизе СФУ.

Исследователи сконструировали прозрачные упаковочные пленки из биопластика, который представляет собой поли-3-гидроксибутират, полученный из жировых отходов переработки рыбы и разрушаемый под действием природных микроорганизмов до углекислого газа и воды, не нанося вреда окружающей среде.

Методом экструзии специалистам удалось получить однослойные прозрачные бездефектные пленки с гладкой поверхностью, лишенные пор и неровностей. В рамках работы также было проверено соответствие пленок требованиям, предъявляемым к упаковке пищевых продуктов.

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 ГОСТом и международными стандартами.

«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. Особенно большую проблему создает именно одноразовая упаковка, на которую приходится четверть мирового производства пластмасс. 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. 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», — подчеркивает руководитель работы Татьяна Волова, доктор биологических наук, заведующая лабораторией хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН.

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.

Исследование поддержано Российским научным фондом (№ 23-64-10007). Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий. Результаты исследования опубликованы в Журнале Сибирского федерального университета.