Технологии пищевых пленок: обзор последних достижений

Введение. В статье представлены существующие технологии пищевых плёнок.

Материалы и методы. Исследование построено на контент анализе научной литературы по поиску в https://elibrary.ru/, https://www.sci-hub.ru/, https://cyberleninka.ru/, https://scholar.google.com, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/.

Результаты и обсуждение. В ходе работы обнаружено, что съедобные упаковочные пленки изготавливаются из углеводов (крахмал, целлюлоза и др.), белков (коллаген, желатин и др.) и жиров, делясь на усвояемые и неусвояемые. В качестве основы используют гидроколлоиды, а в качестве добавок — антиоксиданты, противомикробные вещества и др. Формование происходит непрерывным или прерывистым методом, а также экструзией. Контролируются такие характеристики, как гомогенность, вязкость и др. Пленки применяются для упаковки различных продуктов, увеличивая срок их годности благодаря антибактериальным и антиоксидантным свойствам, часто с использованием растительных экстрактов.

Заключение. По итогам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что биоразлагаемые пищевые пленки экологичны, но менее прочны, чем синтетические аналоги. Пленки с антимикробными свойствами продлевают срок хранения продуктов, но требуют тщательной разработки. Современные технологии позволяют создавать пленки с улучшенными характеристиками (например, газопроницаемостью). Выбор пленки зависит от продукта, условий хранения и экологических требований; будущие исследования направлены на создание более эффективных и экологичных решений.

1. Макарова Н. В., Еремеева Н. Б., Быков Д. Е., Давыдова Я. В. Исследование органолептических, прочностных, физико-химических свойств многослойной съедобной пленки на основе яблочного сырья // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2018. № 46. С. 35–46.

2. Мещерякова Г. С., Мещеряков С. В., Нугманов А. Х. Х. Преимущества производства съедобной полимерной пленки и покрытий из арбузного сырья // Наука и инновации в XXI веке: актуальные вопросы, открытия и достижения: сборник статей XXVI Международной научно-практической конференции. Пенза, 25 августа 2021 г. Пенза: Наука и Просвещение, 2021. С. 50–52.

3. Choi W. S., Han J. H. Physical and mechanical properties of pea–protein-based edible films // Journal of Food Science. 2001. Vol. 66. No. 2. P. 319–322.

4. Corrales M., Han H. J. Tauscher B. Antioxadant and antimicrobial properties of grape seed extracts and their application into pea starch films for meat preservation // International Journal of Food Science and Technology. 2009. No. 44. P. 425–433.

5. Cutter C. N. Opportunities for bio-based packaging technologies to improve the quality and safety of fresh and further processed muscle foods. Meat Science. 2006. No. 74(1). P. 131–142.

6. Хамаганова И. В., Зверькова Я. А. Разработка технологии консервированного мяса и обоснование биоразлагаемой упаковки для обеспечения питания на туристских маршрутах // Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. 2023. № 3(90). С. 24–33.

7. Aider M. Chitosan application for active bio-based films production and potential in the food industry: Review. LWT. 2010. No. 43. P. 837–842.

8. Bourtoom T. Edible films and coatings: Characteristics and properties. International Food Research Journal. 2008. No. 15(3). P. 237-248.

9. Сергазиева О. Д., Долганова Н. В. Применение пленок на основе желатина для сохранения качества пищевых продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 1. С. 156–163.

10. Тихонов С. Л., Тихонова Н. В., Леонтьева С. А. Разработка биоразлагаемых плёнок на основе природных полимеров растительного происхождения и оценка их эффективности // Профессорский журнал. Серия: Рекреация и туризм. 2019. № 1(1). С. 42–54.

11. Тихонов С. Л., Тихонова Н. В., Ногина А. А. Технология и оценка качества пищевых пленок // Вестник ВСГУТУ. 2019. № 1(72). С. 19–28.

12. Шлейкин А. Г., Шаталов И. С., Шаталова А. С. Влияние трансглутаминазы на механические характеристики упаковочного материала на основе желатина // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2014. № 2. С. 27.

13. Кадималиев Д. А., Парчайкина О. В., Кезина Е. В., Замылина Л. Н., Сюсин И. В., Варламов В. П. Способ получения биоразлагаемой пленки. Патент России № 2545293. 2015. Бюл. № 9.

14. Потороко И. Ю., Малинин А. В., Цатуров А. В. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 1 // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2020. Т. 8. № 2. С. 21–28.

15. Сергазиева О. Д., Долганова Н. В. Применение пленок на основе желатина для сохранения качества пищевых продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 1. С. 156–163.

16. Маслова Г. В., Сподобина Л. А., Красавцев В. Е., Нудьга Л. А., Петрова В. А., Бочек А. М., Панарин Е. Ф. Способ формирования защитного покрытия для хранения рыбной продукции. Патент России № 2297151. 2007. Бюл. № 11.

17. Улитина Е. А., Тихонов С. Л., Тихонова Н. В. Биоразлагаемая антимикробная пленка для пищевой продукции // Инновации в пищевой промышленности: образование, наука, производство: Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Благовещенск, 20 февраля 2024 г. Благовещенск: Дальневосточный ГАУ, 2024. С. 139–145.

18. Зинина О. В., Меренкова С. П., Вишнякова Е. А., Галимов Д. М. Исследование структуры и свойств пищевых биоактивных пленок на основе пектина // Вестник КрасГАУ. 2024. № 1. С. 201–207.

19. Седелкин В. М., Черкасов Д. М., Пачина О. В., Лебедева О. А. Пленочный материал пищевого назначения на основе хитозана и способ его получения. Патент России № 2682598. 2019. Бюл. № 8.

20. Белоглазова К. Е., Ульянин А. А., Горневская А. Д., Палагин В. И., Рысмухамбетова Г. Е., Горельникова Е. А., Карпунина Л. В. Биоразлагаемое пищевое пленочное покрытие. Патент России № 2662008. 2018. Бюл. № 21.

21. Денисова М. Н., Жук С. Г., Бухарова Е. Н., Рысмухамбетова Г. Е., Кащенко В. Ф. Пищевое пленочное покрытие. Патент России № 2532180. 2014. Бюл. № 30.

22. Пищевая биоразлагаемая пленка с использованием хитозана / М. Д. Мукатова, С. А. Сколков, М. С. Моисеенко, Н. А. Киричко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2018. № 3. С. 124–131.

23. Кадималиев Д. А., Парчайкина О. В., Замылина Л. Н., Кезина Е. В., Мамин Б. Ф., Мишкин В. П., Марисова Я. А. Биоразлагаемая пленка. Патент России № 2564824. 2015. Бюл. № 28.

24. Улитина Е. А., Тихонов С. Л., Тихонова Н. В. Характеристика и использование синтезированного антимикробного пептида в составе биоразлагаемой пищевой пленки // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2023. № 4. С. 95–102.

25. Зинина О. В., Вишнякова Е. А., Меренкова С. П., Неверова О. П. Исследование свойств пищевых пленок на основе агара с добавлением функциональных компонентов // Аграрный вестник Урала. 2023. Т. 23. № 12. С. 55‒64.

26. Кырыкбай К. Р., Сагитов Д., Байсеитова Г. Биоразлагаемые пищевые пленки на основе крахмала // Студент года 2024: Сборник статей II Международного учебноисследовательского конкурса. Петрозаводск, 15 мая 2024 г. Петрозаводск: Новая наука, 2024. С. 473–480.

27. Лихачев Л. Создание съедобной пищевой пленки (упаковки) на основе фруктового пюре с различными пластификаторами // XII Региональная научно-практическая конференция школьников по биологии: сборник материалов. Челябинск, 23 апреля 2022 г. Челябинск: Челябинский государственный университет, 2022. С. 11–13.

28. Макарова Н. В., Еремеева Н. Б., Давыдова Я. В. Биоразлагаемые съедобные пленки на основе отходов переработки яблок – яблочных выжимок // Индустрия питания. 2020. Т. 5. № 1. С. 32–43. https://doi.org/10.29141/2500-1922-2020-5-1-4

29. Jang S. A., Shin Y. J., Seo Y. B., Song K. B. Effects of Various Plasticizers and Nanoclays on the Mechanical Properties of Red Algae Film // Journal of Food Science. 2011. Vol. 76. No. 3. P. 30–34.

30. Bosquez-Molina E., Tomas S. A., Rodriguez-Huezo M. E. Influence of CaCl2 the Surface Morphology of Mesquite Gum Based Edible Films // LWT. 2010. Vol. 43. No. 9. P. 1419–1425.

31. Быков Д. Е., Макарова Н. В., Демидова А. В., Еремеева Н. Б. Комбинационный подход к разработке биоразлагаемой съедобной пленки на основе яблочного пюре // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2017. № 41. С. 33–39.

32. Сысоева М. А., Лугманова А. Ф., Валиева Г. Г., Латипова А. Д. Разработка пищевых пленок на основе природных полимеров // V Международный Балтийский морской форум: материалы форума. Калининград, 21–27 мая 2017 г. Калининград: БГАРФ, 2017. С. 1489– 1494.

33. Алексеева Ю. А., Демидова А. В., Данчева А. С., Еремеева Н. Б., Макарова Н. В. Съедобные пленки как компонент продуктов общественного питания // Актуальные проблемы пищевой промышленности и общественного питания: Материалы Международной научнопрактической конференции, Екатеринбург, 19 апреля 2017 г. Екатеринбург: Уральский государственный экономический университет, 2017. С. 3–7.

34. Крюк Т. В., Тюрина Т. Г., Кудрявцева Т. А. Получение и свойства пленочных материалов на основе крахмала и карбоксиметилцеллюлозы // Проблемы науки. Химия, химическая технология и экология: Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции. Тула: Аквариус, 2022. С. 681–688.

35. Соколова Е. С., Успенская М. В. Биоразлагаемые пищевые пленки на основе хитозана // Культура, наука, образование: проблемы и перспективы: Материалы Х Международной научно-практической конференции. Нижневартовск: НВГУ, 2022. С. 443–450.

36. Гузенко О. А., Кузнецов В. В. Исследование биоразлагаемых пленок физико-химическими методами анализа // Вестник науки. 2024. Т. 4. № 6. С. 1497–1503.

37. Касаткина М. А., Баязитова Г. А., Кильдеева Н. Р. Биополимерные пленки на основе хитозана // Фундаментальные и прикладные исследования по безопасности и качеству пищевых продуктов: Сборник научных трудов VIII Международной конференции молодых учёных и специалистов. Видное, 4–5 декабря 2014 г. Видное: Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования, 2014. С. 98–102.

38. Cutter C. N. Sumner S. S. Application of edible coatings on muscle foods // Protein-Based Films and Coatings. Boca Raton: CRC Press, 2002. P. 467–484.

39. Guo M., Jin T. Z., Wang L., Scullen O. J. Sommers C. H. Antimicrobial films and coatings for inactivation of Listeria innocua on ready-to-eat deli turkeymeat. Food Control. 2014. Vol. 40. P. 64– 70.

40. Higueras L., L´opez-Carballo G., Hernández-Muñoz P., Gavara R. Rollini M. Development of a novel antimicrobial filmbased on chitosan with LAE (Ethyl-N-dodecanoyl-l-arginate) and its application to fresh chicken. International Journal of Food Microbiology. 2013. Vol. 165(3). P. 339– 345.

41. Jeon Y. I., Kamil J. Y. V. A. Shahidi F. Chitosan as an edible invisible film for quality preservation of herring and Atlantic cod. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002. Vol. 20. P. 5167– 5178.

42. Kamil J., Jeon Y. J. Shahidi F. Antioxidant activity of chitosans of different viscosity in cooked comminuted flesh of herring (Clupeaharengus). Food Chemistry. 2002. Vol. 79. P. 69–77.

43. Кадималиев Д. А., Парчайкина О. В., Кезина Е. В., Замылина Л. Н., Сюсин И. В., Варламов В. П. Способ получения биоразлагаемой пленки. Патент России № 2545293. 2015. Бюл. № 9.

44. Фомина В. И., Шиповская А. Б., Юсупова К. А., Бузинова Д. А. Способ получения пленочного покрытия на основе хитозана и пленочного покрытия на основе хитозана. Патент России № 2461575. 2012. Бюл. № 26.

45. Полищук Е. К., Котенкова Е. А. Разработка биоактивной упаковки на основе хитозана с включенными антимикробными пептидами. Пищевые системы. 2021. Т. 4. № 3S. С. 217–222.

46. Лихачев Л. Создание съедобной пищевой пленки (упаковки) на основе фруктового пюре с различными пластификаторами // XII региональная научно-практическая конференция школьников по биологии: Сборник материалов. Челябинск: Челябинский государственный университет, 2022. С. 11–13.

47. Тяглова А. М. , Макарова Н. В., Еремеева Н. Б., Демидова А. В. Антибактериальные свойства пищевой пленки за счет добавления экстрактов из трав // Пищевая индустрия и общественное питание: современное состояние и перспективы развития: сборник статей I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Самара: Самарский государственный технический университет, 2017. С. 132–134.

48. Тяглова А. М., Макарова Н. В. Разработка технологии производства кулинарных блюд из мяса с использованием антибактериальной съедобной пищевой пленки // Пищевые инновации в биотехнологии: Сборник тезисов VI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Кемерово, 16 мая 2018 г. Том 2. Кемерово: Кемеровский государственный университет, 2018. С. 133–135.

49. Дышекова М. М. Использование плодового и цитрусового сырья для изготовления съедобных пленок // Агропромышленные технологии Центральной России. 2024. № 1(31). С. 8–16. https://doi.org/10.24888/2541-7835-2024-31-8-16

50. Шалимова О. А., Киреева О. С., Стромская И. Я., Емельянов А. А. Съедобные пищевые пленки из концентрированных ягодных соков для вареных колбасных изделий // Мясная индустрия. 2010. № 3. С. 56–58.

51. Горлов И. Ф., Емельянов А. А., Шалимова О. А., Козлова Т. А., Киреева О. С., Стромская И. Я. Разработка состава съедобных пищевых плёнок и исследование фрактальных свойств дистиллятов плодовых и ягодных культур в технологии производства мясных продуктов // Вестник орловского государственного аграрного университета. 2010. № 2(23). С. 42–45.

52. Алексеева Ю.А., Демидова А.В., Данчева А.С., Еремеева Н.Б., Макарова Н.В. Съедобные пленки как компонент продуктов общественного питания // Актуальные проблемы пищевой промышленности и общественного питания: Материалы Международной научнопрактической конференции. Екатеринбург, 19 апреля 2017 г. Екатеринбург: Уральский государственный экономический университет, 2017. С. 3–7.

53. Рогова Е.Е., Болдинов Д.И. Разработка пектиновой пленки с повышенной сорбционной способностью для пищевых продуктов.Экология России сопредельных территорий // Материалы XXV Международной экологической студенческой конференции. Новосибирск, 2022 Издательство: Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 2022 С. 29.

54. Червоткина Д. Р. Биоразлагаемая пищевая пленка с экстрактом листьев малины обыкновенной // Междисциплинарные подходы в биологии, медицине и науках о Земле: теоретические и прикладные аспекты. 2024. № 25. Ч. 2. С. 274–277.

55. Червоткина Д. Р., Абаева А. В. Пищевая пленка с бактериальной целлюлозой и экстрактом пижмы обыкновенной // Ползуновский вестник. 2024. № 3. С. 47–54.

56. Езерский В. Г.Биоразлагаемые пленки на основе фитобиотиков для упаковки пищевых продуктов // Россия и мир в новых реалиях: изменение мирохозяйственных связей: Материалы XII Евразийского экономического форума молодежи. Т. 3. Екатеринбург: Уральский государственный экономический университет, 2022. С. 46–48.

57. Биньковская О. В., Шкондин Е. А. Разработка ассортимента пищевой биоразлагаемой пленки для предприятий общественного питания: Сборник материалов IV международного симпозиума. Белгород, 2022. С. 329–330.

58. Аносова Э. С., Михайлова С. А. Антимикробная активность коллагеновых пленок с СО2 экстрактами пряностей // Пищевая индустрия в современных условиях: тренды и инновации: Сборник научных статей 2-й Международной научно-практической конференции. Орел, 25 апреля 2024 г. Орел: Университетская книга, 2024. С. 124–127.

59. Петрик А. А., Корнена Е. П., Казанцев А. В., Косинкова И. А., Рудась П. Г., Клиндухов В. П., Мхитарьянц И. Г. Пищевой функциональный продукт. Патент России № 2332020. 2008. Бюл. № 24.

60. Шабловский В. О., Тучковская А. В., Ховзун Т. В. Технологическое вспомогательное средство для обработки колбасных оболочек на основе хитозана и пищевых карбоновых кислот // Наука, питание и здоровье: Сборник научных трудов ХVIII Международной научнопрактической конференции. Минск, 2 октября 2020 г. Минск: Белорусская наука, 2020. С. 252–257.

61. Бусыгина Т. Б., Спиридонов М. А., Бадретдинова Д. Р. Биоразлагаемая пленка из слизи льна // Научные труды студентов Ижевской ГСХА: Сборник статей. Ижевск: Удмуртский государственный аграрный университет, 2023. С. 406–409.

62. Шалимова О. А., Киреева О. С., Стромская И. Я., Емельянов А. А. Съедобные пищевые пленки из концентрированных ягодных соков для вареных колбасных изделий // Мясная индустрия. 2010. № 3. С. 56–58.

63. Попова О. С. Биоразлагаемые пленки на основе смеси крахмала – карбоксиметилцеллюлозы для пищевой промышленности // Потребительский рынок: устойчивое развитие в условиях новых вызовов: Сборник материалов Всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Новосибирск, 2022. С. 173–178.

64. Вараксина К. Г. Биоразлагаемые пищевые пленки в упаковке рыбных продуктов // Студенческая наука - взгляд в будущее: Материалы ХIХ Всероссийской студенческой научной конференции. Ч. 6. Красноярск, 27–29 февраля 2024 г. Красноярск: Институт пищевых производств, 2024. С. 3–7.

65. Дышлюк Л. С., Долганюк В. Ф., Асякина Л. К., Просеков А. Ю. Состав для получения биоразлагаемой полимерной пленки на основе природных материалов. Патент России № 2693776. 2019. Бюл. № 19.

66. Shahidi F., Hossain A. Preservation of aquatic food using edible films and coatings containing essential oils: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022. Vol. 62(1). P. 66–105. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1812048

67. Kong P., Rosnan S. M., Enomae T. Carboxymethyl cellulose-chitosan edible films for food packaging: A review of recent advances. Carbohydrate Polymers. 2024. Vol. 346. P. 122612. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122612

68. Furlaneto MC, Furlaneto-Maia L. Antimicrobial nanoparticle-containing food packaging films for controlling Listeria spp.: An overview. International Journal of Food Microbiology. 2025. Vol. 427. P. 110959. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2024.110959

69. Firdaus S, Ahmad F, Zaidi S. Preparation and characterization of biodegradable food packaging films using lemon peel pectin and chitosan incorporated with neem leaf extract and its application on apricot fruit. International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 263(2). P. 130358. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130358

70. Wang S, Li R, Han M, Zhuang D, Zhu J. Intelligent active films of sodium alginate and konjacglucomannan mixed by Lyciumruthenicumanthocyanins and tea polyphenols for milk preservation and freshness monitoring. International Journal of Biological Macromolecules. 2023. Vol. 253(1). P. 126674. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126674

71. Madivoli ES, Kisato J, Gichuki J, Wangui CM, Kimani PK, Kareru PG. Antimicrobial and food barrier properties of polyvinyl alcohol-lactic acid food packaging films. Food Science and Nutrition. 2024. Vol. 12(9). P. 6563-6577. https://doi.org/10.1002/fsn3.4291

72. Chen Y, Guo J, Alamri AS, Alhomrani M, Huang Z, Zhang W. Recent research progress on locust bean gum (LBG)-based composite films for food packaging. Carbohydrate Polymers. 2025. Vol. 348. P. 122815. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122815

73. Kowalonek J, Łukomska B, Łukomska O, Stachowiak-Trojanowska N. Alginate Films Enriched in Raspberry and/or Black Currant Seed Oils as Active Food Packaging. Molecules. 2024. Vol. 29(9). P. 2012. https://doi.org/10.3390/molecules29092012

74. Bhatia S, Alhadhrami AS, Shah YA, Esatbeyoglu T, Koca E, Aydemir LY, Al-Harrasi A, Mohan S, Najmi A, Khalid A. Examining the potential of peppermint essential oil-infused pectin and kappacarrageenan composite films for sustainable food packaging. Heliyon. 2024. Vol. 10(17). P. e36895. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e36895

75. Nayak B, Jain P, Kumar L, Mishra AA, Gaikwad KK. UV blocking edible films based on corn starch/moringa gum incorporated with pine cone extract for sustainable food packaging. International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 267(2). P. 131545. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.131545

76. Jung J, Loe CC, Zhao Y. Development and characterization of cranberry pomace extract incorporated and vitamin E fortified edible films as an edible separation sheet for fruit leather. Journal of Food Science. 2024. Vol. 89(5). P. 2857-2866. https://doi.org/10.1111/1750-3841.17039

77. Mizielińska M, Bartkowiak A. The Influence of Zinc Oxide and Zinc Stearate on the Antimicrobial Activity of Coatings Containing Raspberry and Chokeberry Extracts. Molecules. 2024. Vol. 29(15). P. 3493. https://doi.org/10.3390/molecules29153493

78. Firdaus S, Ahmad F, Zaidi S. Preparation and characterization of biodegradable food packaging films using lemon peel pectin and chitosan incorporated with neem leaf extract and its application on apricot fruit. International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 263(2). P. 130358. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130358

79. Yun D, Liu J. Preparation, Characterization and Application of Active Food Packaging Films Based on Sodium Alginate and Twelve Varieties of Mandarin Peel Powder. Foods. 2024. Vol. 13(8). P. 1174. https://doi.org/10.3390/foods13081174

80. Nogueira GF, Meneghetti BB, Soares IHBT, Soares CT, Bevilaqua G, Fakhouri FM, de Oliveira RA. Multipurpose arrowroot starch films with anthocyanin-rich grape pomace extract: Color migration for food simulants and monitoring the freshness of fish meat. International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 265(1). P. 130934. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130934