Съедобное покрытие из водорослей и цинка защитило клубнику

Канадские ученые разработали съедобное покрытие на основе агара с добавками солей цинка и танинов, которое помогло клубнике оставаться свежей при комнатной температуре как минимум четыре дня. Покрытые агаром ягоды теряли меньше воды, были более устойчивы к появлению плесени и меньше мялись. Результаты исследования опубликованы в Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Свежие фрукты и овощи быстро портятся после сбора: они теряют воду, размягчаются и становятся более уязвимыми для бактерий и грибов (то есть плесени). Чтобы замедлить эти процессы, продукты обычно хранят и перевозят при низкой температуре. Однако поддержание холодовой цепи требует много дополнительной энергии на всех этапах от склада до магазина. Еще один вариант — сбор и транспортировка недозрелых плодов, которые затем можно сделать зрелыми, обработав этиленом — работает только для некоторых разновидностей.

Канадские биотехнологи под руководством Тяньси Яна (Tianxi Yang) из Университета Британской Колумбии разработали съедобное покрытие, которое помогает сохранять фрукты. Ученые смешали агар — полисахарид из красных водорослей, используемый в кулинарии, — с таниновой кислотой и солями цинка. Цинк известен своими антибактериальными свойствами, а таниновая кислота может связываться с ионами металла, образуя стабильные коллоидные частицы. 

Для испытаний выбрали клубнику — одну из самых популярных скоропортящихся ягод. Когда ягоды погружали в полученный раствор, на их поверхности формировался прозрачный тонкий слой агара с добавками цинка и танинов. За четыре дня при комнатной температуре покрытые таким слоем ягоды потеряли только 13,4 процента массы (основном — за счет воды), тогда как необработанные — 30,6 процента. Кроме того, ягоды меньше мялись — теперь для деформации нужно было применить вдвое большую силу. Покрытие помогало сохранять витамин C и антиоксидантные соединения.

Разница оказалась заметна и при сравнении с хранением в холодильнике. Необработанная клубника при комнатной температуре начала покрываться плесенью примерно через двое суток, а в холодильнике — через четверо суток. Ягоды в оболочке из агара сохранялись без видимой плесени при комнатной температуре не менее четырех суток, а в холодильнике — не менее шести. Авторам удалось продлить срок хранения винограда до четырнадцати суток. Испытания на клетках кишечного эпителия человека показало, что покрытие нетоксично. Впрочем, при желании его можно смыть обычной водой примерно за две минуты. 

Ян и его коллеги рассчитали, что использование покрытия снижает углеродный след от транспортировки клубники примерно на 14 процентов, а сопутствующее загрязнение воды на 85 процентов. Изначально ученые работали с лабораторным агаром, но в последних сериях экспериментов заменили его на коммерческий пищевой и получили очень близкие результаты. Никакого дорогостоящего оборудования для нанесения пленки не требуется, так что новую технологию смогут использовать не только крупные пищевые предприятия, но и частные фермерские хозяйства и магазины.

В забродившей клубнике дрожжи превращают часть глюкозы и фруктозы в этиловый спирт. В 2023 году канадские биологи показали, что это позволяет растениям привлекать млекопитающих, поскольку те при поиске пищи обычно пользуются обонянием и ориентируются на запах спирта при поиске и выборе самых спелых плодов.