Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 4: структурные изменения компонентов в матрице материала

Автор: Потороко Ирина Юрьевна, Малинин Артем Владимирович, Цатуров Арам Валерикович, Удей Багале, Игнатова Анастасия Валерьевна, Булах Максим Александрович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии @vestnik-susu-food

Рубрика: Пищевые ингредиенты, сырье и материалы

Статья в выпуске: 4 т.10, 2022 года.

Бесплатный доступ

Примерно 40 % упаковки для пищевых продуктов производится из полимеров из нефтепродуктов. В течение последних десятилетий использование для этой цели пластмасс на нефтяной основе, таких как полиэтилен низкой плотности, было очень интенсивным. Однако из-за широкого использования одноразовых упаковочных материалов и серьезных проблем, связанных с их переработкой, разработка экологически чистых и возобновляемых материалов стала приоритетной задачей. Для решения этой проблемы рассматривается создание биоразлагаемых материалов на основе растительных полисахаридов. В качестве основного сырья для приготовления пленок, обладающих биоразлагаемой способностью, наиболее часто используют биополимеры, такие как: крахмал, целлюлоза, пектин, желатин и т. д. Целью настоящего исследования стало приготовление образцов биоразлагаемых материалов с улучшенными характеристиками, близкими к аналогу упаковки с оптимальным соотношением основных ингредиентов (крахмала картофельного и целлюлозы льняной) и исследование процессов, проходящих в матрице. В ходе исследования у образцов материала оценивались такие показатели, как структура поверхности пленочного материала при помощи электронной сканирующей микроскопии, рентгеноструктурный анализ, механические характеристики, толщина. В результате обработки экспериментальных данных образцов биоразлагаемого материала были выявлены наилучшие показатели у образца 4 (картофельный крахмал 2,0 % / целлюлоза льняная 0,5 %). Разработанный биоразлагаемый материал может быть использован для создания упаковочных материалов и изделий кратковременного назначения для решения экологических проблем, связанных с утилизацией и накоплением отходов полимеров из нефтепродуктов.

Еще

Биоразлагаемая пленка, картофельный крахмал, целлюлоза льняная, матрица материала, экология

Короткий адрес: https://sciup.org/147239400

IDR: 147239400   |   DOI: 10.14529/food220403

Список литературы Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 4: структурные изменения компонентов в матрице материала

  • Власов С.В., Ольхов, А.А. Биоразлагаемые полимерные материалы // Полимерные материалы: изделия, оборудование, технологии. 2006. № 7. С. 23-26.
  • Крутько Э.Т., Прокопчук Н.Р., Глоба А.И. Технология биоразлагаемых полимерных материалов. Минск: Изд-во БГТУ, 2014. 105 с.
  • Луканина Ю.К., Колесникова Н.Н., Лихачев А.Н. , Хватов А.В., Попов А.А. Влияние структуры полимерной матрицы на развитие микромицетов на смесевых композициях полио-лефинов с целлюлозой // Пластические массы. 2010. № 11. С. 56-59.
  • Лонг Ю. Биоразлагаемые полимерные смеси и композиты из возобновляемых источников. СПб.: Научные основы и технологии, 2013. 464 с.
  • Потороко, И.Ю., Малинин, А.В., Цатуров, А.В., Удей Багале. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 1 // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2020. Т. 8, № 2. С. 21-28. DOI: 10.14529/ food200203
  • Потороко И.Ю., Малинин А.В., Цатуров А.В., Кади А.М., Ботвинников Н.А., Генжак З.Ю. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 3: Исследование способности к биоразложению // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2022. Т. 10, № 1. С. 107-116. DOI: 10.14529/food220112
  • Рыбкина С.П., Пахаренко В.В., Булах В.Ю. Биоразлагаемые упаковочные материалы на основе полисахаридов (крахмала) // Пластические массы. 2012. № 2. С. 61-64.
  • Сивкова Г.А., Хусаинова А.А. Получение биоразлагаемого пластика из возобновляемого сырья // Традиционная и инновационная наука: история, современное состояние, перспективы, Саратов, 10 января 2020 г. 2020. С. 25-30.
  • Терентьева Э.П., Удовенко Н.К., Павлова Е.А., Алиев Р.Г. Основы химии целлюлозы и древесины: учебно-методическое пособие. СПб.: ГОУВПО СПбГТУ РП, 2010. 23 с.
  • Ali Ghadetaj, Hadi Almasi, Laleh Mehryar. Development and characterization of whey protein isolate active films containing nanoemulsions of Grammosciadium ptrocarpum Bioss. essential oil // Food Packaging and Shelf Life.2018. V. 16. P. 31-40. DOI: 10.1016/j.fpsl.2018.01.012
  • Alberto Jimenez, Maria Jose Fabra, Pau Talens Amparo Chiralt. Edible and Biodegradable Starch Films: A Review // Food and Bioprocess Technology. 2012. V. 5. P. 2058-2076. DOI: 10.1007/s11947-012-0835-4
  • A.A.S. Curvelo, A.J. F de Carvalho, J.A. M Agnelli. Thermoplastic starch-cellulosic fibers composites: preliminary results // Carbohydrate Polymers. 2001. V. 45. P. 183-188. DOI: 10.1016/ s0144-8617(00)00314-3
  • Bledzki A.K., Gassan J. Composites reinforced with cellulose based fibres// Progress in Polymer Science (Oxford). 1999. V. 24(2). P. 221-274. DOI: 10.1016/s0079-6700(98)00018-5
  • Dong Y., Abdullah Z. Biodegradable and Water Resistant Poly(vinyl) Alcohol (PVA)/Starch (ST)/Glycerol (GL)/Halloysite Nanotube (HNT) Nanocomposite Films for Sustainable Food Packaging // Frontiers in materials. 2019. V. 6. P. 1-17. DOI: 10.3389/fmats.2019.00058
  • Yu L., Petinakis S., Dean K., Bilyk A., Wu D. Green polymeric blends and composites from renewable resources // Macromol. Symp. 2007. P. 535-539. DOI: 10.1002/masy.200750432
  • Zhou Y., Hoover R., Liu Q. Relationship between amylase degradation and the structure and physicochemical properties of legume starches // Carbohydrate Polymers. 2004. V. 57. P. 200-317. DOI: 10.1016/j.carbpol.2004.05.010
Еще
Статья научная