Уральский федеральный университет (УрФУ) имени первого Президента России Б. Н. Ельцина запускает амбициозный научно-исследовательский проект по созданию биоразлагаемой упаковки нового поколения. Уникальность будущих материалов — в использовании растительных экстрактов с природной антимикробной и антиоксидантной активностью: куркумин, розмарин, кожура граната, бетулин, капсаицин и другие природные соединения станут основой инновационной упаковки для пищевых продуктов. Помимо УрФУ, к проекту подключены Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова, индийский Университет Санживани (Sanjivani University, Копаргаон) и индустриальный партнёр — компания из Екатеринбурга.
Что такое «активная» упаковка и зачем она нужна?
Разрабатываемые биоматериалы представляют собой активную упаковку — это особый тип упаковки, которая не только защищает продукт, но и взаимодействует с ним: продлевает срок хранения, препятствует росту патогенов и окислению. Исследователи УрФУ планируют создать биоразлагаемые плёнки и покрытия на основе наноэмульсий и наногелей, содержащих активные растительные компоненты.
Как поясняет руководитель проекта, заведующая лабораторией биотрансформационных технологий и пищевой химии УрФУ Елена Ковалева, упаковка будет проходить строгую проверку на экологическую безопасность, стабильность, антимикробную активность и пригодность для контакта с продуктами питания.
«Наша задача — создать функциональные упаковочные материалы с пролонгированным действием, которые станут экологичной и более здоровой альтернативой существующим органическим покрытиям», — отмечает Ковалева.
Зелёная химия и вторичное сырьё — в приоритете
Биологически активные вещества для упаковки учёные планируют извлекать из растительного сырья и пищевых отходов — в том числе из коры берёзы (бетулин), кожуры граната, куркумы, розмарина и красного перца. Процесс экстракции будет строиться на принципах зелёной химии: используются экологически безопасные методы, включая глубокие эвтектические растворители (NADES), ультразвук, микроволновые и сверхкритические технологии.
Такая упаковка может быть применима как в промышленной, так и в розничной пищевой отрасли — например, для упаковки мясных изделий, фруктов, молочных продуктов или готовых блюд. Ученые также надеются, что разработка заинтересует международных партнёров, в том числе на рынке Индии.
Научные заделы: от хлореллы до антираковых соединений
Этот проект — продолжение более чем пятилетней научной работы УрФУ в сфере биотехнологий и функционального питания. Учёные университета активно исследуют биологически активные вещества, полученные из растительных источников и побочных продуктов пищевой промышленности.
В 2019 году они разработали добавку на основе хлореллы для снижения токсического воздействия алкоголя.
В 2020 — создали йогурты и сыры с антиоксидантным эффектом.
В 2022-м открыли потенциал изофлавоноидов, содержащихся в соевой мелассе и корнях кудзу, в борьбе с онкологическими заболеваниями.
В 2024 году подтвердили противодиабетическое действие бетулина — природного соединения из коры берёзы.
Фундамент для будущего
УрФУ входит в число ведущих вузов России и активно участвует в реализации национального проекта «Молодёжь и дети», а также в программе «Приоритет 2030». В рамках своей миссии университет развивает Уральский межрегиональный научно-образовательный центр мирового уровня, где и ведутся работы по передовым производственным технологиям и материалам.
Новый проект по созданию биоактивной упаковки демонстрирует, как наука может отвечать на актуальные вызовы — от устойчивого производства до продовольственной безопасности и экологии. И если всё пойдёт по плану, в ближайшие годы потребители в России и за её пределами смогут увидеть на полках магазинов не только экологичную, но и функциональную упаковку — созданную руками российских учёных.
