ВЛИЯНИЕ ЭФФЕКТОВ УЛЬТРАЗВУКА НА СВОЙСТВА БИОДЕГРАДИРУЕМОГО ПОЛИМЕРА, НА ОСНОВЕ КАРТОФЕЛЬНОГО КРАХМАЛА

Ирина Юрьевна Потороко
Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Арам Валерикович Цатуров
Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Артем Владимирович Малинин
Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Алена Александровна Руськина
Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Удей Багале
Национальный технологический институт (Варангал, шт. Телангана, Индия); Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск)

Масимжан Турсунович Велямов
ТОО «Казахский НИИ пере-рабатывающей и пищевой промышленности» (г. Алматы)


Аннотация


Целью настоящего исследования стало изучение свойств композиционных биополимеров, полученных на основе крахмала картофельного. Исследования в данном направлении в настоящее время проводят ученые во всем мире, это связано с проблемой утилизации традиционных пластиков и их вредного воздействия на окружающую среду, объемы которых увеличиваются с каждым годом. Применение биополимеров из различных видов крахмалов, в том числе из картофельного, интересно тем, что исходное сырье практически не ограниченно и постоянно возобновляется. Однако применение биополимеров из крахмала для производства одноразовой посуды или упаковки ограничивается некоторыми трудностями при их дальнейшей эксплуатации. Основным недостатком является повышенная способность к впитыванию влаги, при этом отмечается, что с увеличением содержания крахмала хрупкость биополимерной пленки увеличивается. Поэтому для решения этих проблем применялось изменение соотношения компонентов биополимеров, которые подвергались ультразвуковому воздействию в охлаждающей системе для получения биоразлагаемых пленок с улучшенными деформационно-механическими характеристиками. Для получения разрушаемой бактериями водорастворимой пленки из смеси крахмала и дополнительного пленкообразующего вещества альгината натрия в состав композиции вводили пластификатор – глицерин. Опытные растворы композиционных полимеров обрабатывались ультразвуком на акустическом источнике упругих колебаний ультразвуковом приборе «Волна» модель УЗТА-0,4/22-ОМ, работающем на частоте (22 ± 1,65) кГц и выходной мощности 400 Вт. Опытным путем было установлено, что пленка, полученная из смеси крахмала и альгината натрия, обработанная ультразвуком в оптимальном режиме, имеет наименьшую устойчивость к воздействию культур плесневых грибов, а значит обладает биоразлагаемой способностью.

Ключевые слова


биодеградируемая пленка; картофельный крахмал; биоразлагаемый полимер; ультразвуковое воздействие; охлаждающая система; упаковка

Полный текст:

PDF

Литература


Беззубов, А.Д. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности/ А.Д. Беззубов, Е. И. Гарлинская, В.М. Фридман. – М.: Пищевая промышленность, 1964. – 196 с.

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

Крутько, Э.Т. Технология биоразлагаемых полимерных материалов / Э.Т. Крутько, Н.Р. Прокопчук, А.И. Глоба. – Минск: Изд-во БГТУ, 2014. – 105 с.

Лысак, В.В. Микробиология / В.В. Лысак. – Минск: Изд-во БГУ, 2007. – 430 с.

Ермолович, О.А. Методы оценки биоразлагаемости полимерных материалов/ О.А. Ермолович, А.В. Макаревич, Е.П. Гончарова, Г.М. Власова // Биотехнология. – 2005. – № 4. – С. 47– 53.

Легонькова, О.А. Биоразлагаемые материалы в технологии упаковки / О.А. Легонькова [и др.] // Тара и упаковка. – 2003. – № 6. – С. 56–60.

Разработка технологии модификации крахмала. Часть 1: Ультразвуковое воздействие в охлаждающей системе / И.Ю. Потороко, А.В. Малинин, А.В. Цатуров и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2018. – Т. 6, № 4. – С. 83–92. DOI: 10.14529/food180411

Полякова, Е.А. Свойства нового биодеградируемого композиционного материала на основе акрилового сополимера и крахмала// Е.А. Полякова, И.С. Коротнева, Б.С. Туров, А.В. Комин // Пластические массы. – 2015. – № 7-8. – С. 61–64.

Подденежный, Е.Н. Прогресс в получении биоразлагаемых композиционных материалов на основе крахмала (обзор) / Е.Н. Подденежный, А.А. Бойко, А.А. Алексеенко, Н.Е. Дробышевская, О.В. Урецкая // Вестник ГГТУ ИМ. П.О. Сухого. – 2015. – № 2 – С. 31–41.

Руськина, А.А. и др. Анализ современных способов модификации крахмала как инструмента повышения его технологических свойств / А.А. Руськина, Н.В. Попова, Н.В. Науменко, Д.В. Руськин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». – 2017. – Т. 5, № 3. – С. 12–20. DOI: 10.14529/ food170302

Shabana, S. et al. Ultrasound assisted acid hydrolyzed structure modification and loading of antioxidants on potato starch nanoparticles / S. Shabana, R. Prasansha, I. Kalinina, I. Potoroko, U. Bagale, S.H. Shirish // Ultrasonics Sonochemistry. – 2019. – V. 51. – P. 444–450. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2018.07.023


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.