Новый композитный антимикробный плёночный материал может снизить число пищевых отравлений

Исследователи из Колледжа сельскохозяйственных наук Университета Пенсильвании разработали новый композитный материал. Он создан путём соединения антимикробного слоя с обычной прозрачной полиэтиленовой плёнкой, используемой для вакуумной упаковки таких продуктов, как мясо и рыба. Эта разработка может помочь сократить вспышки заболеваний пищевого происхождения.

Состав и принцип действия

Антимикробный слой плёнки состоит из биополимера на основе пуллулана, производимого из крахмальной патоки в процессе ферментации и уже одобренного для использования в пищевых продуктах. Пуллулан — это водорастворимый полисахарид, цепь из молекул сахара, глицерина и целлюлозы. Для уничтожения патогенов, таких как Salmonella, Listeria и патогенная E. coli, исследователи добавили в пуллулан лауроил аргинат этила (Lauric arginate), созданный из природных веществ и также одобренный для пищевого применения.

Пуллулановая плёнка замедляет высвобождение антимикробного агента, распределяя его с предсказуемой скоростью для обеспечения непрерывного бактерицидного действия. Без включения в плёнку антимикробное вещество стекало бы с поверхности продукта или испарялось.

Актуальность и эффективность

Разработка важна, поскольку только в США ежегодно регистрируется 76 миллионов случаев болезней пищевого происхождения, приводящих к 300 000 госпитализаций и 5 000 смертей (данные CDC).

Исследователи протестировали плёнку с лауроил аргинатом этила против коктейлей из патогенных бактерий: Shiga токсин-продуцирующей E. coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes и Staphylococcus aureus. Плёнки с другими одобренными антимикробными агентами (низин, тимол) оказались неэффективны или работали избирательно, тогда как лауроил аргинат этила подавлял рост всех четырёх типов бактерий.

В эксперименте сырую говядину, куриную грудку и готовую к употреблению грудку индейки, искусственно заражённые патогенами, упаковали с использованием новой композитной плёнки и хранили в холодильнике до 28 дней. Результаты, опубликованные в International Journal of Food Microbiology, показали, что плёнка с лауроил аргинатом этила значительно снизила количество патогенов на поверхностях как сырых, так и готовых мясных продуктов после хранения.

Ключевое новшество и перспективы

Основная инновация — метод слияния антимикробного пуллуланового слоя с полиэтиленом, который обычно ничего не адсорбирует. Исследователь Абдельрахим Хасан модифицировал формулу пуллулана и изменил гидрофобность пластика, что позволило получить прочное соединение.

Полиэтилен обеспечивает прочность, прозрачность, газопроницаемость и водостойкость, а новый композитный материал добавляет к этим свойствам антимикробную активность. Университет Пенсильвании уже подал заявку на временный патент на эту разработку.

Дальнейшие исследования будут оценивать влияние плёнки на срок годности продуктов, а также изучать восприятие и приемлемость новой упаковки потребителями.