Суп з упаковки.Зайшов в магазин, купив пучок зелені в піддоні з спіненого полімеру, обернутого прозорою плівкою, курячі стегна в такій же упаковці, пластикову пляшку води. Повернувся додому, розпакував, поклав в холодильник, воду випив. А потім всі ці піддони, плівки, пляшку помив, порізав на дрібні шматочки та й зварив. Вийшло щось своєрідне: суп - не суп, локшина - не локшина, каша - не каша, але їжа, та ще й зі смаком базиліка, чебрецю та часнику. І нічого не вирушило у відро для сміття. Комусь така ідея здасться огидною, а хтось, натхнений думками швейцарського
економіста Вальтера Штахеля (засновника і директора організації «Product-Life Institute») про повторне використання речей, скаже, що це прекрасне рішення проблеми сміття. (Запропонована цим економістом циклічна економіка заснована на повторному використанні, ремонті та модифікації наявних виробів замість нового виробництва, а також на заміні продажі товарів продажою послуг.)
Сьогодні з упаковки супу не звариш - вона виготовлена з неїстівних поліпропілену, поліетилену або поліетилентерефталату. Однак в недалекому майбутньому щось подібне може виявитися реальним завдяки роботі хіміків, які займаються їстівними плівками і упаковками.
В принципі такі упаковки добре відомі з найдавніших часів. Це кишки, які заповнюють фаршем і отримують ковбаси з сосисками, це пиріжки, де упаковкою для м'яса, капусти, грибів, варення та інших начинок служить тісто. Китайці з ординського завоювання обмазували плоди цитрусових воском, щоб продовжити їх свіжість і доставити з півдня до столу імператора. І розтоплене сало або желатин, якими заливали м'ясо для консервування, давно відомі кулінарам багатьох народів. Навіть одноразовий посуд з глибокої давнини був їстівним. Так, Ганна Антонівська в своїй епопеї «Великий Моураві» про Грузію XVII століття пише, що на прийомі у володаря Самегрело князя Дадіані їжу розкладали в тарілки з мамалиги, зліплені на столі безпосередньо перед вживанням. Всім відома і така цілком сучасна їстівна посуд, як вафельний стаканчик для морозива.
А якби стояла задача назавжди позбутися від упаковки, що відправляється після використання у відро для сміття, з чого б можна було зробити упаковку їстівну? З усього вже перерахованого: згодяться ліпіди (те ж сало, масло або віск), білки (кишки для ковбас) і білково-полісахаридні композити (значну частину тіста, ідучого на виготовлення стаканчиків, становить крохмаль). Однак всі ці речовини мають свої недоліки, з якими борються технологи.
Технології хімургії
Ідея використовувати сільськогосподарську сировину для виробництва промислової продукції виникла в XX столітті. Очевидно, першим слід назвати швейцарського інженера Жана Бранденберга, який в 1911 році винайшов целофан - прозору плівку, сировиною для якої служить деревина. Така плівка має високу міцність, майже не пропускає водяну пару і кисень, і не дивно, що з 1913 року, коли почався її промисловий випуск, і до 50-х років вона залишалася важливим пакувальним матеріалом. Однак у целофану є кілька недоліків. По-перше, його листи не можна з'єднувати зварювальними швами, пакетики з нього доводиться склеювати. По-друге, найменший надріз веде до швидкого розриву: целофан роз'єднується, подібно застібці-блискавці. По-третє, він набухає у воді, і при попаданні крапель плівка деформується. Зрозуміло, що целофан не міг конкурувати з новими пакувальними матеріалами - поліетиленом і поліпропіленом. А шкода, адже він цілком біорозкладаний.
Однак бурхливе захоплення виготовленням всього на світі з рослинної сировини пов'язано з ім'ям Вільяма Джея Хейла з Каліфорнійського університету. У 1936 році він опублікував книгу «The Farm Chemurgic», що можна перекласти як «Хімургія на фермі». З його легкої руки з'явилися і термін «хімургія» (мабуть від «хімія» та грець. Epyov - ремесло, робота, дія, те ж корінь, що в деміурзі і драматурзі; хімічне творіння) і однойменний комітет, який , отримавши підтримку від президента Теодора Рузвельта, зайнявся дослідними програмами з розробки технологій виробництва промислових продуктів з продуктів сільського господарства. Ідеєю надихнувся Генрі Форд: саме він став першим робити кузова автомобілів з волокнами конопель, а ручки коробки передач і кнопку клаксона - з соєвого білка. Він же хотів і паливо для своїх машин отримувати з конопель. Мабуть, цим ідеям посприяла світова криза, для виходу з якої потрібно було нарощувати збут продукції у всіх секторах, придумуючи все нові і нові товари. Інтерес до такої продукції зріс під час Другої світової війни, коли військові дії і різного роду санкції порушили роботу каналів постачання. У Німеччині машини їздили на газу від піролізу дров, в США і СРСР намагалися робити гуму з місцевої сировини на кшталт кукурудзи або коксагиза.
Однак після війни нафтохіміки набрали таку вагу і капітал, що біотехнологи з ними змагатися не змогли. Хімургічний комітет, незважаючи на спроби бавовняних магнатів використовувати його для розширення ринків збуту, животів і в 1977 році був розпущений. Але справа його живе: громадськість хвилюють екологічні проблеми, ростуть ціни на нафту і відповідно вартість упаковки з викопної сировини, так що на ідеї хімургіі знову з'являється попит. А напрацювання в період між двома світовими війнами були зроблені чималі. Ось один приклад: для задоволення потреби в теплому одязі і перев'язному матеріалі розробили волокна з молочного білка - казеїну, а також з білків кукурудзи, арахісу і сої; за якістю вони були подібні до шовку - природного білкового волокна.
Білки як основа плівки
Білки - цілком підходящий матеріал для промислових штучних волокон. Молекула білка зібрана з амінокислот з різними властивостями, і така блокова структура надає природі, а тепер і біотехнологам, широкі можливості для конструювання. Одна амінокислота має у своєму вільному радикалі (ділянці молекули, які не утворює зв'язки з сусідніми амінокислотами) позитивно заряджену групу, інша - негативно заряджену, у однієї там масивне бензольне кільце, в іншої - скромна метильная група... Крім того, білки можна модифікувати, приєднуючи додаткові групи і молекули до певних амінокислот. Між окремими білковими молекулами виникають всі відомі хімікам зв'язку - від водневих і ван-дер-ваальсових до ковалентних. Все це дозволяє отримувати з білків не тільки міцні волокна, але і прекрасні плівки. Якщо ж білки для їх виготовлення виділені з харчових продуктів, то ці плівки, очевидно, будуть їстівні (або неїстівні для частини споживачів з тих же причин, що і сировина, наприклад, глютен, він же клейковина злаків, і в складі плівки буде протипоказаний людям з непереносимістю цієї групи білків). А якщо людям здадуться неапетитними прозора плівка або розрізані поддончики для овочів, вони підуть на корм або тваринам (за умови, що в державі налагоджений роздільний збір харчових відходів) або тим істотам, що живуть в компостній купі. Оскільки в білках багато азоту, сполуки розпаду упаковки виявляться ще й прекрасним азотним добривом.
Джерел же білків для виробництва їстівних упаковок декілька. Наприклад, з молока можна виділити як казеїн, в цілому гідрофобний, так і розчинну фракцію, що залишається в сироватці після виготовлення кисломолочних продуктів. Один з важливих білків молочної сироватки - бета-лактоглобулін, що становить 48-58% білкової фракції. Після денатурації завдяки розподіленому по молекулі негативному електричному заряду він так вивертається, що стає доступними сірковмістній групі деяких амінокислот, раніше звернених всередину; в результаті молекули білка можна ковалентно з'єднати дисульфідними містками і отримати міцні тривимірні сітки.
Найважливіший тваринний білок для отримання їстівних плівок - колаген, який після денатурації перетворюється в клейкий і пружний желатин. Робити суцільну плівку з желе зовсім неважко, досить налити розчин желатину в форму, інше питання - як надати їй необхідні міцносні властивості. Якщо мова йде про таку товсту композитну плівку, як заливне чи холодець, то зайва міцність і жорсткість їм тільки зашкодить, але, коли з желатину роблять оболонку, скажімо, для ковбаси, міцність повинна бути високою. Добувати ж колаген можна з відходів тваринництва і рибальства, простіше кажучи, зі шкіри і кісток. У зв'язку з тим, що кістки тварин можуть містити пріони, які викликають губчасту енцефалопатію, шкіра і кістки риб стають більш привабливим джерелом желатину. Крім того, у міру розвитку рибопереробної промисловості їх стає все більше - на одній Алясці накопичуються сотні тисяч тонн. Ще одне значиме джерело тваринного білка - пух і пір'я з птахофабрик: за рік вони відправляють в відходи понад мільйон тонн білка кератину, вміст якого в пусі і пері - 91%. Цей білок має відмінну міцність і твердість, його молекули прекрасно поєднуються один з другим за допомогою дисульфідних містків. Непогані їстівні плівки можна робити з яєчного білка, головний компонент якого - альбумін, але, звичайно, білки з відходів - більш економічна сировина для виготовлення упаковки.
Серед рослинних білків увагу привертає насамперед глютен пшениці. Плівка з цього білка одночасно міцна і пружна - при навантаженні його молекули розпрямляються і оборотно переорганізовуються. Оскільки частина дієтологів вважає глютен шкідливою речовиною, а деякі люди його дійсно не переносять, виробництво безглютенових хлібопродуктів зростає, а, отже, глютен виявляється відходом їх виробництва. Серед соєвих білків гліцинін - його вміст 31% від усіх білків - так само, як і сироватковий бета-лактоглобулін або кератин з пір'я, здатний утворювати тривимірні сітки за рахунок тих же сульфідних містків.
Кукурудзяний білок зеін ще більш цікавий - переважна більшість складових його амінокислот неполярні: він не розчиняється у воді, але розчиняється в спирті. Зеінові плівки виходять жорсткими, глянцевими, жиростійкими і, що особливо важливо, волого-стійкими; ніякий інший рослинний білок не може з ним зрівнятися за цими характеристиками. Зеіновими плівками вже давно покривають таблетки, і вважається, що їх перспективи у виробництві їстівних упаковок досить непогані. Правда, такі плівки крихкі. А щоб зробити білкову плівку менш жорсткою і крихкою, додають пластифікатор
- гліцерин, цукрозамінник сорбіт або просто сахарозу. До речі, гліцерин використовують в цій якості здавна - він знижував крихкість ще целофану; саме тому, якщо доторкнутися до целофанової плівки язиком, можна було відчути солодкуватий присмак.
Плівка в валках і не тільки
Як правило, щоб отримати плівку з білка, втім, як і з іншого полімеру, треба його розчинити в чомусь, а потім висушити. Якщо мова йде про їстівні плівки, можна використи тільки воду і спирт. А якщо просто про біорозкладні, підійдуть і інші рідини, які поліпшать властивості. Так, зеінова плівка, зроблена на спирту, істотно, на три чверті втрачає свою міцність при підвищенні вологості навколишнього середовища з 5 до 90%. А зроблена на ацетоні - лише на 15%. Взагалі, втрата міцності, а також сильне зростання газопроникності при підвищенні вологості - вельми неприємний недолік білкових плівок.
Їстівні плівки з білків роблять різними методами. Так, для досліджень застосовують найпростіший спосіб: досить рідкий розчин білка наливають на дно чашки Петрі і висушують. Підібравши склад і температуру висушування, можна організувати лабораторне виробництво плівки прокатки такого розчину між валками. У напівпромисловому варіанті використовують екструзію плівки з вузького концентрованого розчину або навіть з чистого білка. В результаті скорочуються витрати енергії на випаровування розчинника, і плівка виходить дешевше: важлива якість, коли мова йде про змагання з існуючими полімерами на кшталт поліетилену. Правильний підбір температури дозволяє проводити денатурацію білка безпосередньо при екструзії, і плівка, якщо мова йде про білок молочної сироватки або соєвий білок, відразу зміцнюється за рахунок виникнення тривимірної сітки. Плівкам з білків, у яких сульфідні містки утворюються погано, можна додати міцність, додаючи ферменти або ж опромінюючи їх під час виготовлення - тоді за рахунок радикальної полімеризації також виходить тривимірна сітка.
Ще можна наносити плівку безпосередньо на продукт. Для цього його вмочують в розчин або обприскують ним - всі ці прийоми чудово відомі і фармацевтам, і кондитерам. Білкові плівки продемонстрували високі бар'єрні властивості, перш за все перешкоджаючи обміну киснем з навколишнім середовищем: так, плівки з казеїну у багато разів перевершують за цим показником поліетилен. В результаті продукти, що містять багато жиру, під такою плівкою довше не псуються. Зерна арахісу, обмазані плівкою з сироваткового білка, лежать без окислення в два рази довше - 273 дня замість 136. Дуже добре працює покриття з сироваткового білка, нанесене на різані яблука або очищену картоплю, які користуються все більшою популярністю за океаном: вони істотно довше не змінюють колір своєї поверхні, ніж оброблені аскорбинкою або містяться в контрольованій атмосфері. Стало бути, і збитки магазину менше, і робочі місця чистильникам яблук забезпечені: не марна їх праця.
Крохмаль, цукрова глазур і панцир краба
Клейстер, целюлоза, камеді, смоли та панцири ракоподібних - що їх об'єднує? Те, що всі вони, при правильному приготуванні, речовини клейкі і, отже, придатні для виготовлення плівок. Загальна властивість виникає з спільності будови - всі ці речовини містять полісахаридні компоненти. Або один, як у випадку целюлози, або кілька - крохмаль, з якого отримують клейстер, складається в основному з амілози і амілопектину, або до полісахариду прироблені ще й додаткові групи, як в хітозан, який виробляють з хітину.
Різницю між різними полісахариди легко побачити на прикладі того ж крохмалю. На перший погляд амілаза і амілопектин розрізняються незначно: перша - лінійний полімер, другий - розгалужений; на здатності формувати плівку це не повинно б позначатися. Однак позначається, причому якісно. Експерименти, проведені з безліччю полісахаридів, показали, що саме у лінійного полімеру молекули можуть тісно притиснутися один до одного і дати міцну плівку. У розгалуженого ж для цього занадто недолуга будова. Не сприяє утворенню плівок і заряд, розподілений по молекулі полісахариду.
Полісахариди, як правило, розчинні у воді, проте при різних температурах: розрізняють ті, що розчиняються в холодній воді, і ті, що в гарячій. Плівки успадковують властивість і розчиняються при тих же температурах. Наситившись водою і охолонувши, полісахарид перетворюється в гель - желе, а зробити плівку з желе, як уже згадувалося, неважко. Оскільки багато полісахаридних плівок використовують в якості глазурі для цукерок або тістечок, питання про температуру розчинності аж ніяк не пусте. Амілоза взагалі розчиняється при нагріванні вище 100°С, тобто її треба обробляти при підвищеному тиску. Це не дуже добре, оскільки серед полісахаридів саме вона вважається найбільш перспективною для виготовлення їстівних упаковок. Причина зрозуміла: крохмаль міститься у всіх злаках і багатьох коренеплодах, а значить, дешевий, його виробництво добре налагоджене. Більш того, виведені сорти, наприклад, картоплі та кукурудзи, у яких амілози набагато більше, ніж амілопектину.
Інше найважливіше джерело полісахаридів для виготовлення їстівних плівок - це хітин з панцирів ракоподібних і комах. Ця речовина - багатотонажний відхід виробництва морепродуктів, а також меду. З хітину отримують амінополісахарид хітозан. Він, здавалося б, порушує всі принципи виготовлення плівок з полісахаридів - у воді не розчиняється, тільки в крижаній оцтовій кислоті, по молекулах ж розподілений заряд. Тобто, вони повинні б один від одного відштовхуватися, знижуючи щільність плівки. Цього не відбувається - хітозан формує міцели, в яких заряди виявляються захованими. Такі міцели дають прекрасні плівки. Завдяки наявності вільних аміногруп хітозан може взаємодіяти з мембранами клітин бактерій і грибів, що надає йому антимікробні властивості.
Є ще безліч природних полісахаридів, здатних утворювати непогані плівки, назви яких знайомі тим, хто любить читати етикетки на продуктах. Наприклад, ксантанова камедь - лінійний заряджений полісахарид, який виробляють бактерії Xanthomonas campestris. Гуарова камедь - лінійний нейтральний полісахарид, що виділяється з насіння гуара - бобового чагарнику Cyamopsis tetragonoloda. Всілякі альгінати, каррагінани - полісахариди з водоростей, що мають аніонні групи: такі групи збільшують їх розчинність в воді; при цьому нейтралізація заряду за рахунок добавок солей збільшує міцність плівок. Споріднений з ним пектин з фруктів дає їстівні плівки, але міцність їх нижче. Відмінні їстівні плівки виходять з ще одного водорослевого полісахариду - агар-агар. І гриби не обділені увагою дослідників - з живучого на папері, масляній фарбі або крохмалі дріжджеподібного грибка Aureobasidium pullulans (він же Pullularia pullulans) виділено полісахарид пуллілан. Плівка з нього прекрасно захищає від кисню, має відмінну міцність, мабуть, найвищу серед полісахаридних плівок: при ширині 25 мм і товщиною в півміліметра вона рветься лише під вагою в 1,8 кг! Пулліланова плівка прозора, володіє гарним блиском, її застосовують для глянсової глазурі.
З клубнецибулин аморфофаллуса виділяють так звану коньячну, або конжакову камедь. Цей лінійний полісахарид вигідно відрізняється від інших по в'язкості: для виготовлення плівки годиться його водний розчин, що містить всього 1-1,5% речовини (в середньому для інших полісахаридів - 5%), правда, міцність таких плівок невелика, рази в три менше, ніж у пулліланових. З коренеплодів, наприклад, топінамбура, отримують інулін, плівки якого служать для заміни цукрової глазурі.
Окремо варто згадати плівки з модифікованої целюлози. Целофанова плівка неїстівна, а ось метил-целюлоза і карбоксиметилцелюлоза, або целюлозна смола для виготовлення їстівної упаковки цілком підходять. У них дуже цікаві властивості: так, метилцелюлоза, добре розчиняючись в холодній воді, при нагріванні в інтервалі 48-65°С перетворюється в гель. Ще один вид целюлози - мікрокристалічна, яка існує у вигляді дрібних частинок, плівки не утворює, оскільки для цього потрібно частки зруйнувати. Однак оскільки мікроцелюлоза не тільки їстівна, але і, як кажуть, дуже корисна для здоров'я людини, можливо, її будуть додавати в їстівні плівки для поліпшення їх механічних властивостей.
Крохмаль, всілякі камеді, полісахариди з водоростей - всі вони здавна служать кондитерам. Такі плівки і розділяють різні компоненти тістечок, запобігаючи змішуванню, і надають блиск глазурованим солодощам, і оберігають їх від висихання, і багато чого ще роблять. Проте так само очевидно, що речовини, отримані з спеціально здобутих водоростей або за допомогою переробляючого крохмаль грибка, не кажучи вже про виділених з насіння екзотичних рослин або коренеплодів, ніяк не можуть бути дешевими. Основою їстівної упаковки можуть послужити крохмаль, похідні целюлози або хітозан, якщо буде налагоджений збір цих відходів сільського господарства і марикультури.
Крім того, розчинні у воді плівки аж ніяк не ідеальний варіант, якщо мова йде про захист продукту від висихання, а всі полісахариди так чи інакше непогано взаємодіють з водою. Значить, їм треба надавати гідрофобні властивості за допомогою якихось добавок, а з крихкістю боротися тими ж пластифікаторами, на кшталт гліцерину або сорбіту.
Віск і шоколад
Жири, за визначенням гідрофобні, - кращий захист їжі від випаровування вологи. Причому з найдавніших часів - в вощений папір, по суті, полісахарид, просочений жиром, не одне століття загортають продукти. Однак є і більш цікаві приклади. Ось для чого ескімо або морозиво схожого типу покрито шаром шоколаду? Не тільки для краси і смаку. Шоколад складається в основному з жирів - масла какао, вершків, можливо, кокосового масла, якщо рецептура допускає. Іншими словами, це саме що не є їстівна ліпідна плівка, що оберігає продукт - власне морозиво - від висихання. На цьому прикладі добре видно і головний недолік ліпідних плівок: вони неміцні і тендітні. Шоколадна глазур на морозиві «Лакомка», проте, міцніше - позначається спосіб її виготовлення: глазур спінена і тому мікротріщини по ній поширюються менш охоче, застрягаючи на бульбашках повітря.
До речі, темний шоколад по здатності чинити опір проходженню водяної пари знаходиться на тому ж рівні, що і стеарин, такому водонепроникному матеріалу, як бджолиний віск, поступається приблизно в чотири рази. Молочний шоколад проводить водяну пару в триста разів краще, ніж темний. Найкраще пручаються руху води і водяної пари воски: бджолиний віск, карнаубський віск з листя пальми і вироблений лаковими червецем шелак, який, взагалі, не вважається безумовно їстівним. Останній ще й дає саму блискучу плівку - не випадково саме двома останніми восками в США обробляють яблука, щоб довше зберегти їх свіжість; при цьому експерименти показали, що блискучі яблука з плівкою з шелаку купують значно частіше, ніж необроблені, матові.
Проте міцну пакувальну плівку з воску не зробиш. Та й із захистом від кисню і вуглекислого газу у жирів не все гаразд - білкова або полісахаридна плівки з цим справляються набагато краще. Тому доводиться робити композиційні матеріали. Є два способи. перший - виготовлення двошарового матеріалу: полісахаридна (згадаємо вощений папір) або білкова плівки служать основою, а на неї наносять твердий жир - він краще - або рідку олію. Другий - власне композиційний матеріал: приготування емульсії з олії в розчині білка або полісахариду і формування плівки вже з неї. Перший спосіб дорожче, вимагає більше технологічних операцій, зате дає міцну плівку з чудовим захистом від проходження вологи. Другий дає дешеву плівку, але її властивості гірше. Проте саме такі, що складаються з декількох компонентів їстівні плівки знаходять своє застосування перш за все для захисту фруктів і овочів.
Вимоги до захисного покриття досить суперечливі. Її завдання - захистити від мікробів і створити спеціальну атмосферу, що перешкоджає перезріванню плоду і сповільнює в ньому життєві процеси. Ця атмосфера багата вуглекислим газом і бідна киснем. Однак якщо кисню занадто мало, може початися анаеробне дихання, при якому цукор перетворюється на спирт і з'являються неприємні запахи. Якщо ж кисню більше 9%, не тільки йде окислення тканин, але ще і починається вироблятися етилен - цей газ у рослин служить гормоном, який пришвидшує дозрівання. А якщо пінка газонепроникна, то етилен буде активно псувати продукт. Плівка не повинна також пропускати водяну пару в обидві сторони, щоб продукт не сох і не відволожувався. Але в той же час повна влагонепроникність призводить до утворення конденсату всередині плівки як при зміні температури, так і внаслідок дихання - яблуко все-таки живе. Нарешті, плівка не повинна розтріскуватися після нанесення, руйнуватися або відшаровуватися при змінах температури.
Створити таку плівку можна. Наприклад, для полуниці була придумана плівка на основі крохмалю. Кращі властивості продемонстрував крохмаль з високим вмістом амілози, в який в якості пластифікатора був доданий сорбіт. Він же, з добавкою сорбата калію, служив і засобом проти мікробів. Для захисту від висихання в крохмаль додали олію. Полуниця з таким покриттям легко витримувала чотири тижні зберігання при 0°С, не втрачаючи свіжості, а могла б пролежати і довше - число мікробів на її поверхні було набагато менше норми. Без покриття ж ця ягода згниває вже через два тижні. Якщо ж олії в плівку не додавали, полуниця через три тижні ставала непридатною до продажу через втрату вологи. Карбоксіметилірований хітозан взагалі проявив чудеса стійкості: оброблені ним яблука по півроку зберігалися в холодильнику.
Як правило, такі результати отримують в дослідницьких лабораторіях. А ось плівки з похідних целюлози, як самих по собі, так і з добавками соєвого білка (для збільшення міцності) або ефірів жирних кислот (для підвищення гідрофобності), вже використовують в промисловості. Наприклад, для збереження свіжості вишень або розрізаних яблук, які темніють в холодильнику протягом тижня. Цікаве застосування плівка з метилцелюлози знайшла при виготовленні хрусткої картоплі. Її обсмажують в олії, збільшення вмісту якої в продукті є небажаним з дієтичних міркувань. Картопля з покриттям із метилцелюлози з сорбітом вбирає олію на 40% гірше: і піджаристо, і низькокалорійно.
Застава пряних трав
Однак можна піти далі: не обмежуватися захистом від кисню і водяної пари, а зробити активну упаковку, яка сама створює умови для поліпшення якості продукту. Наприклад, в скибочках груші, покритих шаром метилцелюлози з добавками стеаринової кислоти, зростає вміст ароматного гексанолацетату. Аналогічний ефект спостерігають і в скибочок яблук, покритих композицією з альгінату з лінолевою кислотою. Це не випадково - жирні кислоти служать попередниками для синтезу гексанолу. Якщо в хітозанову плівку додати вітамін Е (він служить антиоксидантом і покращує захист від випаровування) і солі кальцію, що збільшують міцність плівки, а потім обернути цією плівкою полуницю, то частина вітаміну і кальцію перейде з плівки на ягоду. У грейпфрутів, покритих хитозаном, посилюється синтез фенольних сполук - знаменитих антиоксидантів. Альгінатна плівка, що покрила свіжонарізані яблука, - прекрасний субстрат, що підтримує при зберіганні в холодильнику життєздатність корисних бактерій Bacillus lactis, які поліпшать мікрофлору кишечника.
Справжньою знахідкою для творців їстівних плівок виявилися так звані ароматичні масла пряних рослин. Кулінарам давно відомо, що вони не тільки чудово пахнуть, але і володіють антибактеріальними і антиоксидантними властивостями. Якщо вже робити упаковку з природних їстівних речовин, чому б не додати і натуральних консервантів? Тим більше що деякі з широко використовуваних для цих цілей синтетичних речовин не вважаються безумовно безпечними. А часник, материнку (орегано), чебрець, базилік, корицю, перець і інші прянощі людина вживає в їжу протягом тисячоліть без всяких неприємностей. Їх активні речовини руйнують мембрани клітин бактерій, блокують їх іонні канали, а також гасять вільні радикали та інші активні форми кисню. Крім того, вони мають яскраво виражену гідрофобність, тобто їх добавка в плівки на основі білків або полісахаридів знижує проникність для водяної пари. Не сильно: наприклад, в желатину з риб'ячої шкіри і кісток - на третину, але якщо врахувати, що добавка не перевищує 2%, все ж непогано.
Цікаво, що через свою малу вагу ароматичні олії при виготовленні плівки можуть спливти вгору, і в результаті сама собою формується двошарова структура, яка набагато гірше пропускає вологу, ніж при рівномірному розподілі. Мікробів ж така активна упаковка пригнічує дуже добре. Так, шматок яловичини, загорнутий в плівку з сироваткового білка з добавкою 1,5% олії материнки, і через вісім днів зберігання в холодильнику все ще не зіпсувався, а м'ясо без плівки протухло, якщо судити за кількістю бактерій на його поверхні. Хітозанова плівка з 2% екстракту материнки, в яку була упакована болонська шинка, в десять тисяч разів сповільнювала зростання лістерії і кишкової палички, заздалегідь нанесених на продукт. Чистий же хітозан - всього в сотні разів. В сто раз сповільнювала розвиток бактерій на сардинах холодного копчення плівка з желатину з екстрактом материнки і розмарину. Та ж сама плівка запобігала окисленню жирів у цієї риби при зберіганні в холодильнику.
Аналогічні результати отримані і з хлібом, і з фруктами, і з багатьма іншими продуктами. Найбільш перспективними вважаються екстракти материнки, базиліка і часнику, хоча досліди ставлять з величезною кількістю екстрактів. Тут треба враховувати один нюанс: ароматичні олії роблять свій вплив, випаровуючись з плівки і створюючи всередині неї своєрідну атмосферу. Однак ці ж олії, як випливає з самої їх назви, володіють специфічно ароматом, який може бути несумісним з продуктом, наприклад, в часнику і яблучного пирога. З цими обмеженнями технологам майбутнього доведеться рахуватися.
Як бачимо, в руках матеріалознавців вже сьогодні є широкий арсенал речовин, які здатні якісно змінити вид споживаних нами продуктів і зменшити обсяг сміття, що викидається, у всякому разі, за рахунок продовження терміну зберігання. Що ж стосується упаковки продуктів тільки в їстівні речовини з подальшим їх вживанням за призначенням, це питання часу, точніше, тривалості періоду високих цін на нафту. Зростання цін на вуглеводневі пластики дає їстівним упаковкам потенційну можливість спочатку з'явитися, а потім і закріпитися на ринку.
