Не викидайте гарбузову шкірку: вчені знайшли їй несподіване застосування

Японські вчені представили екологічний матеріал для пакування продуктів, основою якого стала шкірка гарбуза.

Розробкою займалися фахівці Університету Кюсю, які вже тривалий час досліджують екологічно безпечні матеріали для зберігання сільськогосподарської продукції. Їхня мета — знайти альтернативу упаковці, виготовленій з нафтопродуктів, зберігши при цьому свіжість їжі.

Як сировину дослідники використовували шкірку гарбуза, яка зазвичай потрапляє у відходи, незважаючи на те, що її можна вживати в їжу. Спочатку її обробили під високим тиском і температурою, потім висушили методом ліофілізації. Після цього вдалося отримати вуглецеві квантові точки — мікроскопічні частинки чорного порошку, перспективність яких для харчової упаковки вже підтверджувалася попередніми науковими роботами.

На наступному етапі ці частинки поєднали з рослинними волокнами та желатином, отримавши новий пакувальний матеріал. Його ефективність оцінили під час експерименту з помідорами черрі, порівнявши результати зі зберіганням у пластиковій плівці та взагалі без упаковки.

Через 20 днів виявилося, що покриття на основі гарбузової шкірки краще зберігає томати, ніж зберігання без будь-якого захисту. Крім того, матеріал ефективніше за звичайну пластикову плівку перешкоджав проникненню ультрафіолетового випромінювання, уповільнював розмноження мікроорганізмів і краще зберігав антиоксидантні властивості плодів. При цьому за рівнем утримання вологи пластикова упаковка все ж показала вищий результат.

Окремо вчені оцінили безпечність розробки. Лабораторні дослідження показали відсутність токсичності при концентрації речовини нижче 2 мг/мл. У самому покритті його вміст ще менший, а товщина шару становить приблизно 0,01 мм. За словами авторів роботи, потенційний контакт з матеріалом можна додатково зменшити, якщо перед вживанням вимити овочі або видалити покриття.

Дослідники вважають, що розробку можна використовувати не тільки у вигляді пакувальної плівки. Матеріал також підходить для нанесення розпиленням на окремі ділянки овочів і фруктів, що дозволить ще більше зменшити витрату пакування.

Фахівці нагадують, що шкірка гарбуза становить близько 10–12 % маси плоду, проте найчастіше потрапляє серед відходів. На відміну від багатьох сучасних антимікробних упаковок, що містять металеві наночастинки, наприклад срібло або оксид цинку, нова технологія базується виключно на рослинній сировині. Під час випробувань матеріал продемонстрував хорошу біосумісність у концентраціях, необхідних для контакту з харчовими продуктами.

Незважаючи на успішні результати, до промислового застосування технології ще далеко. Поки що випробування обмежилися лабораторним експериментом із помідорами черрі тривалістю 20 днів. Далі вчені планують перевірити матеріал на інших продуктах, посилити його захисні властивості за допомогою натуральних компонентів, зокрема засобів проти цвілі, а також розробити способи масштабного виробництва.

Ще однією особливістю вуглецевих квантових точок стало їхнє світіння під впливом ультрафіолету. Дослідники вважають, що в перспективі ця властивість дозволить наносити зображення або маркування безпосередньо на харчову упаковку.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені вперше підрахували всіх мурах на Землі.

Підпишись на наш Telegram-канал, якщо хочеш першим дізнаватися про найважливіші новини.