Биоразлагаемые материалы на основе растительных полисахаридов для упаковки пищевых продуктов. Часть 3: Исследование способности к биоразложению

Abstract

Биоразложение материалов в природе – это сложный биохимический процесс преобразования сложных веществ, состоящий из трех стадий: трансформация (незначительные изменения молекул исходных материалов), фрагментация (разложение сложных молекул на более простые соединения), минерализация (превращение сложных веществ до простых соединений). Динамичность различных групп микроорганизмов, присутствующих в почве, обусловлена преимущественно условиями увлажнения почв и температурным фактором и сопряжена с химическим составом материалов как источников их питания. Данные факторы следует учитывать при создании биоразлагаемых материалов из органического сырья, так как процесс биоразложения во многом определяет их экологичность для биосферы. Относительно технологического процесса получения биоразлагаемых экоматериалов на процесс деструкции оказывает влияние состав композита, из которого был получен пленочный материал и те приемы, которые определяют свойства конечного продукта. Целью данного исследования стало исследование процессов биоразложения и оценка характеристик приготовленных образцов пленочного материала при различном соотношении основных сырьевых компонентов. Для опытных образцов были использованы следующие полисахариды: крахмал картофельный (КК) и целлюлоза льняная (ЦЛ) с разным соотношением в опытных пробах. Основными критериальными показателями были определены: структура поверхности, паропроницаемость, водопоглощение, биоразлагаемость. Исследования показали различия у образцов в показателях, при этом наилучшие показатели были установлены для образца при использовании в составе основных ингредиентов КК:ЦЛ в соотношении 1.5:0.5. Даже при визуальном восприятии полученные пленочные материалы могут быть рекомендованы для использования в качестве упаковки для сухих пищевых продуктов. Biodegradation is the transformation of complex substances using biological activity, consisting of three stages: transformation (minor changes in the molecule), fragmentation (decomposition of a complex molecule into simpler compounds), and mineralization (transformation of a complex substance into a simple substance). When creating biodegradable materials from organic raw materials, special attention is paid to the mechanisms of biodegradation. The destruction of the material is influenced by environmental factors and the type of exposure of microorganisms. The duration of destruction is influenced by the composition of the composite from which the film material was obtained. Biodegradable materials of the new composition should fulfill their functional purpose and further decompose into safe substances in the compost. The purpose of this study was to study the processes of biodegradation and to evaluate the characteristics of prepared samples of film material with a different ratio of the main raw materials (potato starch (CC) and flax cellulose (CL)). As part of the study, four film samples were obtained. In the course of the study, we found that the best indicators (surface structure, vapor permeabil-ity, water absorption, and biodegradability) are observed in sample 2 when used as part of the main ingredients of CC:CL in a ratio of 1.5:0.5. The resulting film materials can be used as packaging for dry food products.