Вузький спектр

Доктор Славомір Вільчинський (Sławomir Wilczyński), проф. СУМ, керівник кафедри фундаментальних біомедичних наук факультету фармацевтичних наук у Сосновці (Польща), розробив інноваційний метод оцінки ефективності упаковки. СУМ розповідає про прорив, який зробить революцію на ринку.

«Упаковка здебільшого асоціюється з картоном. Картонні коробки були створені в кінці XIX століття, а перші патенти на картонну упаковку датуються 1903 роком. З тих пір майже все змінилося в технології пакування, але ми все ще не вибираємо упаковку за властивостями продукту. Технологія, яку ми пропонуємо, вирішує цю проблему, – пояснює Славомір Вільчинський, проф. СУМ. – Ми запропонували використовувати напівсферичний спрямований рефлектометр. Це пристрій, який досі в основному використовувався в аерокосмічній промисловості для перевірки довговічності покриттів, що піддаються впливу інфрачервоного випромінювання, і ефективності сонячних панелей. Тому запропонований нами спосіб дозволяє не тільки ефективніше захистити виріб, але й продовжити його термін служби, що має велике значення не тільки в економічному, а й в екологічному контексті. Ми провели дослідження та довели, що можемо набагато краще підібрати упаковку до продукту та таким чином ефективно збільшити термін його придатності». 

Продукти харчування та ліки чутливі до різних довжин хвиль світла

Упаковка сьогодні відіграє важливу роль у збереженні якості харчових продуктів під час їх зберігання, забезпечуючи захист від екологічних, хімічних і фізичних факторів. Упаковка може виконувати таку основну функцію, як запобігання поломці продукту, але вона також використовується для створення бар’єру для води, кисню, вуглекислого газу та інших газів і ароматів. 

«Найважливішим фактором, що впливає на термін зберігання харчових продуктів і ліків, є сонячне світло. Сонячне світло, спектр якого включає ультрафіолетове, видиме та інфрачервоне випромінювання, призводить до реакцій деградації та окислення активних інгредієнтів. Деградація та окислення харчових продуктів і ліків спричиняють зниження вмісту активних речовин, поживних речовин і біоактивних сполук, а також утворення неприємних запахів і присмаків і зміну кольору їжі та ліків, – пояснює проф. Вільчинський. – Це також може спричинити утворення токсичних речовин. Продукти харчування та ліки чутливі до різних довжин хвиль світла. Розуміння впливу певних довжин хвиль світла на харчові інгредієнти дасть змогу розробити нові пакувальні матеріали для харчових продуктів».

Світлове випромінювання впливає на термін зберігання харчових продуктів  

У літературі можна знайти численні дослідження впливу світлової енергії на стабільність і сенсорні властивості різних харчових продуктів і ліків. Відомий також механізм фотодеградації багатьох діючих речовин. «Однак є лише кілька звітів про те, як різні спектральні діапазони світла впливають на стабільність готових харчових продуктів і ліків, а не окремих інгредієнтів. Такі знання дозволили б розробити упаковку, яка могла б вибірково захистити харчовий продукт від певного спектрального діапазону світла, що спричинило б найбільше погіршення якості продукту», – каже проф. Вільчинський. 

Світлове випромінювання взаємодіє з речовиною (харчовим продуктом) лише тоді, коли воно поглинається нею. Біологічний і хімічний ефект відбитого або пропущеного випромінювання дорівнює нулю. Таким чином, важливим елементом, що визначає фотостабільність харчового продукту, є визначення того, яким чином і якою мірою він поглинає світлове випромінювання. 

Вибір упаковки простий

«Поглинання випромінювання харчовими або лікарськими хромофорами (тобто молекулами, які поглинають випромінювання) змушує їх перейти у збуджений стан, а потім віддати поглинену енергію харчовому продукту або лікам. Поглинання сонячного випромінювання відбувається у вузьких спектральних діапазонах, коли різниця в енергіях конкретних молекулярних орбіталей дорівнює енергії (довжині хвилі) випромінювання. У результаті дуже часто поглинається лише вузький діапазон довжин хвиль, а це означає, що захист від цього вузького діапазону довжин хвиль значно збільшує довговічність виробу. Найчастіше немає необхідності створювати упаковку, що захищає від усього широкого спектру випромінювання (створити такий матеріал дуже складно і дорого), а достатньо захистити продукт від вузького спектрального діапазону. Однак залишається відкритим питання, який діапазон і як його вимірювати. Наш метод дозволяє ідентифікувати цей діапазон, і тоді вибір ефективної упаковки дуже простий», – підкреслює проф. Вільчинський. 

Войцех Тодур, sosnowiec.wyborcza