РАСТИТЕЛЬНЫЕ ПОЛИСАХАРИДЫ В СОСТАВЕ МАТРИЦЫ БИОРАЗЛАГАЕМОГО МАТЕРИАЛА: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Ирина Юрьевна Потороко, Наталья Владимировна Науменко, Артем Владимирович Малинин, Арам Валерикович Цатуров, Аммар Мохаммад Яхья Кади

Аннотация


Биоразлагаемые материалы в настоящее время являются экологически значимой альтернативой для исключения из оборота пластиковых материалов и продуктов на их основе, так как способны разлагаться без остатка под воздействием микроорганизмов в аэробных или анаэробных условиях на продукты распада биополимеров: воду, метан, углекислый газ, биомассу. Ученые по всему миру активно ведут разработки новых подходов по созданию экоматериалов, а в качестве сырьевых источников предлагается применять растительные полисахариды, молекулы которых построены из моносахаридных остатков, соединенных гликозидными связями и обладающие пленкообразующей способностью. В статье представлен обзор растительных полисахаридов, применяемых в рецептурах биоразлагаемых материалов, и их влияние на свойство пленочного материала В числе предлагаемых сырьевых источников для матрицы биоразлагаемого материала наиболее часто находят свое применение природные биоматериалы растительного и животного происхождения, обладающие способностью изменять агрегатное состояние под воздействием различных факторов и выступать в качестве структурообразующего наполнителя для основного каркаса сырья. Данные виды полисахаридов способны образовывать  гели, вязкость  которых зависит от молекулярной массы полисахарида, присутствия некоторых ионов и температуры.. При формировании матрицы полимера из растительных полисахаридов необходимо учитывать их свойства, сопоставимость, соотношение их к общей массе, технологические особенности. Рассмотрены сырьевые компоненты и технологические процессы и их влияние на прочностные свойства пленочных биоматериалов. Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов откроют новые границы получения большого спектра экоизделий для разных сфер применения, обладающих новыми свойствами и сохраняющими биосферу.

Ключевые слова


биоразлагаемый материал; полисахариды; матрикс биоразлагаемого материала; экология.

Полный текст:

PDF

Литература


Гулюк, Н.Г. Крахмал и крахмалопродукты / Н.Г. Гулюк. – М.: Агропромиздат, 1985. – 240 с.

Донченко, Л.В. Пищевая химия. Добавки: учебное пособие для среднего профессионального образования / Л.В. Донченко, Н.В. Сокол, Е.В. Щербакова, Е.А. Красноселова. – М.: Юрайт, 2019. – 223 с.

Лонг Ю. Биоразлагаемые полимерные смеси и композиты из возобновляемых источников / Ю. Лонг. – СПб.: Научные основы и технологии, 2013. – 464 с.

Нечаев, А.П. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др. – СПб.: ГИОРД, 2007. – 640 с.

Петров, А.А. Органическая химия / А.А. Петров, Х.В. Бальян, А.Т. Трощенко. – М.: Альянс, 2012. – 624 c.

Averous L., Fringant C., Moro L. Starchbased biodegradable materials suitable for thermoforming packaging. – Starch/Stärke 53, 2001, p. 368–371.

Biron, М. Thermoplastics and Thermoplastic Composites (2nd Edition). – Elsevier, NY (2013) Chapter 5 2012.

Carolin Menzel, Chelo González-Martínez, Francisco Vilaplana, Gianfranco Diretto, Amparo Chiralt Incorporation of natural an-tioxidants from rice straw into renewable starch films // International Journal of Biological Mac-romolecules. –

March 2020. – Vol. 146. – P. 976–986. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.09.222.

Choi, J.H. Diffusivity ofpotassium sorbate in kappacarrageenan based antimicrobial film / J.H. Choi, W.Y. Choi, D.S. Cha et al. // Food Sci. Technol. – Lebensmittel Wissenschaft Technologie. – 2005. – V. 38. – P. 417–423. DOI: 10.1016/j.lwt.2004.07.004

Curvelo, A.A.S. Thermoplastic starch – cellulosic fibers composites: preliminary results / A.A.S. Curvelo, A.J.F. de Carvalho, J.A.M. Agnelli. // Carbohydrate Polymers. – 2001. –

V. 45. – P. 183–188. DOI: 10.1016/S0144-8617(00) 00314-3

Jarine Amaral do Evangelho, Rosane Lopes Crizel, Elessandra da Rosa Zavareze Thermal and irradiation resistance of folic acid encapsulated in zein ultrafine fibers or nanocapsules produced by electrospinning and electrospraying // Food Research International. – October 2019. – V. 124. – P. 137–146. DOI: 10.1016/j.foodres.2018.08.019

Nur R. Fatin Nazurah, Z.A. Nur Hanani, Physicochemical characterization ofkappacarrageenan (Euchema cottoni) based films incorporated with variousplant oils // Carbohydr.

Polym. – 2017. – V. 157. – P. 1479–1487. DOI: 10.1016/j.carbpol.2016.11.026.

Rhim J.W., Wang L.F. Mechanical and water barrier properties of agar/κ-carrageenan/konjac glucomannan ternary blend biohydrogel films // Carbohydr. Polym. – 2013. – V. 96. – P. 71–81. DOI: 10.1016/j.carbpol. 2013.03.083.

Siqueira L.V., CILF Arias, B.C. Maniglia, Tadini C.C. Starch-based biodegradable plastics: methods of production, challenges and future perspective // Current Opinion in Food Science. – 2021. – V. 38. DOI: 10.1016/j.cofs. 2020.10.020

Swamy T.M.M., Ramaraj B., Lee J.H. Sodium alginate and its blends with starch: thermal and morphological properties // Journal of Applied Polymer Science. – 2008. – V. 109(6). – P. 4075–4081. DOI: 10.1002/app.28625.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.