Кожура тыквы против пищевых отходов: японское открытие, которое спасет половину урожая и заменит пластик

Исследователи из Университета Кюсю представили технологию производства biodegradable-пленки из отходов тыквенной кожуры. Наноматериал, усиливающий прочность упаковки на 147%, призван сократить потери плодоовощной продукции, которые достигают 50% от всего собранного урожая.

Группа специалистов японского Университета Кюсю нашла необычное применение тыквенным коркам, превратив их в высокотехнологичный упаковочный материал. Ученые синтезировали из растительного сырья углеродные квантовые точки — микрочастицы диаметром около 10 нанометров, которые обладают сразу двумя полезными свойствами: подавляют развитие микробов и отсекают ультрафиолетовое излучение. Разработка нацелена на решение глобальной проблемы продовольственных потерь: по статистике, от 40 до 50% собранных фруктов и овощей портятся еще на этапе транспортировки, так и не попадая на стол потребителю.

Технология получения пленки включает несколько этапов: кожуру нагревают под высоким давлением, затем подвергают сублимационной сушке, а полученный порошок смешивают с желатином и карбоксиметилцеллюлозой. Профессор Фумихико Танака, представляющий сельскохозяйственный факультет университета, отметил, что его лаборатория давно работает над продлением сроков хранения агропродукции с одновременным снижением зависимости от нефтяных пластиков. Эксперименты показали, что добавление всего 3% квантовых точек увеличивает сопротивление пленки на разрыв в 2,5 раза (на 147%) и уменьшает ее паропроницаемость, что критически важно для защиты плодов от вибраций в пути и предотвращения обезвоживания.

В отличие от традиционных антимикробных упаковок, где используются металлические наночастицы на основе оксида цинка или серебра, новое покрытие имеет органическое происхождение. Как пояснила доцент Фумина Танака, квантовые точки из тыквы демонстрируют хорошую биосовместимость и оставляют значительно меньший экологический след, чем их металлические аналоги. Эффективность разработки проверили на томатах черри: пленка с добавлением наночастиц заметно сдерживала размножение бактерий и замедляла потерю веса плодов по сравнению с обычным пластиком. Толщина покрытия составляет всего 0,01 мм, оно нетоксично, и перед употреблением овощей его можно просто смыть или очистить.

Авторы работы предусмотрели не только формат пленки, но и возможность распыления состава непосредственно на плоды. В планах исследователей — усилить защитные свойства материала за счет добавления натуральных противогрибковых компонентов, например эфирных масел. Разработчики рассчитывают, что их технология позволит сохранять свежесть продуктов при комнатной температуре в регионах со слаборазвитой логистикой и отсутствием холодильных установок, что особенно актуально для развивающихся стран.

Ранее ученые превратили тараканов в водолазов с помощью 3D-печати. Также исследователи считают заниженным реальное число видов всех насекомых.

Автор: Наталья Лебедева