Будущая упаковка продукции будет значительно отличаться по качеству и функциональности от существующей. Тенденции в упаковке пищевых продуктов стремительно меняются, в основном из-за беспокойства потребителей о своем здоровье и защите окружающей среды. Разработка съедобных покрытий сегодня - это гораздо больше, чем просто упаковка, с дополнительными функциями, такими как антиоксидантные, противомикробные и питательные свойства, среди прочих.
Турция имеет отличный потенциал для производства черешни, если учесть ее экологические и другие характеристики. В 2022 году производство черешни в Турции составило около 660 тысяч тонн, что составляет около 24% мирового производства.
Черешня в основном потребляется как столовый фрукт из-за ее превосходных сенсорных свойств, таких как цвет и вкус, а также используется в шоколадной и кондитерской промышленности.
Черешня является важным типом фруктов для здоровья человека. Это один из лучших источников антиоксидантов, антоцианов и фенольных веществ. Антиоксиданты играют важную роль в защите клеток от повреждений, вызванных свободными радикалами в организме. Они также являются веществами, которые предотвращают такие заболевания, как рак, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера.
Черешня очень скоропортящаяся из-за умеренной дыхательной активности. Поэтому срок ее хранения короткий, и она подвержена быстрому микробиологическому распаду во время хранения. Физические повреждения и микробный распад вызывают твердость плодов, качество, обесцвечивание и потери после сбора урожая черешни. Поэтому крайне важно определить соответствующие методы для защиты качества и пищевой ценности черешни после сбора урожая.
Необходимы новые достижения для минимизации потерь после сбора урожая и продления срока годности свежих фруктов и овощей.
Экологически чистые технологии необходимы для продления срока их годности. Продление срока годности и хранения фруктов путем покрытия их съедобными материалами становится все более популярным в последние годы.
Тонкий слой съедобного материала в жидкой форме на поверхности продуктов называется съедобной пленкой или покрытием. Они состоят из белков, полисахаридов и соединений на основе липидов.
Съедобные покрытия представляют собой биоразлагаемые материалы, содержащие эфирные масла, экстракты, полифенолы и антиоксиданты, по отдельности или в комбинации.
Хитозан
Это полисахарид, часто используемый в съедобных покрытиях. Этот полимер может обеспечить бесконечные структурные возможности для химических и механических модификаций. Кроме того, он может способствовать инновационным свойствам, применениям и функциям. Хитозан используется в биоактивной упаковке для сохранения свежих фруктов и является экологически чистым применением. Покрытие хитозаном может ограничивать дыхание и транспирацию, образуя селективно проницаемую пленку на фруктах.
Селен
Основным источником селена (Se), необходимого микроэлемента для жизни человека, являются питательные вещества в рационе.
Неорганические солевые формы, селенит натрия и селенат натрия, широко используются для обогащения пищевых продуктов и диетических добавок. В допустимых пределах микрочастицы селена проявляют пониженную цитотоксичность по отношению к высшим организмам (людям, животным, рыбам и сельскохозяйственным культурам), но эти частицы также обладают высокой биоактивностью, подавляя бактерии, грибы и, в конечном итоге, раковые клетки, что повышает полезность частиц в областях биомедицины, фармации и диетического питания.
Микрочастицы селена, полученные зеленым способом, особенно в сочетании с растительными экстрактами, добавлялись в рецептурные препараты, содержащие антиоксиданты и противораковые агенты, а также в добавки для мясных продуктов и сельскохозяйственных культур.
Эфирные масла
Смесь хитозана с такими элементами, как селен, эфирные масла растений или их компоненты, имеет значительный потенциал для контроля послеуборочного гниения свежих фруктов.
Включение эфирных масел растений в съедобные покрытия усиливает антимикробный эффект, обеспечивая защиту качества пищевых продуктов от микроорганизмов. Признание растительных летучих веществ безопасными позволяет использовать эфирные масла в технологии съедобных покрытий для повышения безопасности и срока годности фруктов и овощей.
Эфирные масла, обладающие антимикробным действием, широко используются для предотвращения микробной порчи. Антимикробное действие эфирных масел обусловлено способностью многих масел и ароматических соединений, которые они содержат, уменьшать или останавливать производство микотоксинов плесенью.
Коллоиды
Коллоиды представляют собой смеси микроскопически диспергированных и нерастворимых материалов в жидкости. Они недороги из-за необходимости небольшого количества активного вещества. Коллоиды, частицы с размерами от 1 до 1000 нм, эффективно продлевают срок годности и свежесть продуктов от производства до потребления.
Коллоиды представляют собой общую категорию, которая включает как наночастицы, так и микрочастичные материалы. Хотя частицы размером менее 100 нм считаются наноразмерными материалами, опубликованы исследования, в которых частицы большего размера также принимаются как наноразмерные. Концентрации основных материалов, которые должны быть преобразованы в наночастицы, и растворителей, а также уровень pH окружающей среды влияют на размер получаемых частиц.
Команда исследователей из Турции и Румынии объединила микрочастицы селена (SeMPs), которые синтезируются посредством зеленого синтеза с экстрактом листьев черного чая, и микрочастицами хитозана (CsMPs). А затем эти микрочастицы были объединены с маслом тимьяна для получения водорастворимого материала покрытия, обогащенного эфирным маслом для пищевой промышленности.
Целью этого исследования было изучение эффективности этого съедобного коллоидного раствора в сохранении срока годности свежих плодов черешни для снижения потерь продуктов питания.
Обработки покрытия показали благоприятные результаты по сравнению с контролем в задержке увеличения потери веса из-за прогрессирования времени хранения.
Установлено, что съедобные покрытия, разработанные из микроразмерных композиций селена и хитозана, оказывают положительное влияние на снижение гниения и предотвращение снижения цвета плодов, твердости плодов и общего содержания фенолов в условиях хранения.
Вкратце, в этом исследовании изучалось влияние нового поколения активных пищевых консервирующих покрытий, образованных из комбинаций микрочастиц хитозана (CsMP) и селена (SeMP), а также эфирного масла тимьяна (Oil), на качество плодов черешни «0900 Ziraat» после сбора урожая.
После покрытия плодов съедобным коллоидным раствором их хранили при температуре 4 °C и 21 °C в течение 20 дней, а анализы параметров качества проводились на 0, 5, 10, 15 и 20-й дни.
В результате этого исследования было установлено, что нанесение CsMPs + SeMPs и последующее нанесение CsMPs + SeMPs + Oil из покрытий коллоидным раствором снижали потерю веса, дыхание и скорость распада.
Учитывая скорость гниения в продуктах, хранящихся при 21 °C, съедобные покрытия позволили продлить срок годности черешни как минимум на 5 дней.
Таким образом, микроразмерный хитозан в сочетании с микроразмерным селеном может использоваться в гомогенных съедобных покрытиях. Новые активные пищевые консерванты для покрытия после сбора урожая были эффективны в замедлении изменений физических и биохимических свойств черешни и улучшении условий хранения.
По статье группы авторов (Эркан Йылдыз, Фатих Ханджи, Мехмет Яман, Георге Кристиан Попеску, Моника Попеску, Ахмет Сюмбюль), опубликованной в журнале Horticulturae 2025 на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.