Аннотации:
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. The purpose of the research was to study the properties of composite biopolymers obtained from potato starch. Nowadays this issue is of great scientific interest all over the world due to the problem of traditional plastics disposal and its harmful effects on the environment, which are constantly growing from year to year. The application of biopolymers based on various kinds of starches including potato starch is interesting because this feedstock is nearly unlimited and is constantly renewed. However, using
starch-based biopolymers for the production of disposable houseware or packaging is restricted by certain difficulties connected with its further usage. The main drawback is increased moisture absorption:
with the increase of starch content the fragility of a biodegradable film increases. Thus for solving these problems we changed the ratio of the biopolymer constituents which were exposed to ultrasonic treatment in a cooling system in order to obtain biodegradable films with improved deformation and mechanical characteristics. In order to obtain a biodegradable water-soluble film from the mixture of starch and additional film-forming substance, sodium alginate, we added there a plasticizer - glycerin. The test samples of composite polymers were exposed to ultrasound using an acoustic source of elastic oscillations (“Volna”, UZTA-0,4/22-OM), with a frequency of 22 ± 1,65 kHz and maximum power of 400 W. The results of the tests have shown that a film obtained from the mixture of starch and sodium alginate and exposed to ultrasound in the optimal mode has the lowest resistance to molds which proves its biodegradability.
Описание:
Потороко Ирина Юрьевна, доктор технических наук, профессор кафедры «Пищевые и биотехнологии», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), irina_po- toroko@mail.ru
Цатуров Арам Валерикович, магистрант кафедры «Пищевые и биотехнологии», ЮжноУральский
государственный университет (г. Челябинск), aram-chel@mail.ru
Малинин Артем Владимирович, магистрант кафедры «Пищевые и биотехнологии», Южно-
Уральский государственный университет (г. Челябинск), artemmalinin3@gmail.com
Руськина Алена Александровна, старший преподаватель кафедры «Пищевые и биотехнологии
», Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), ruskina_a@mail.ru
Удей Багале, Ph.D, кафедра химической инженерии, Национальный технологический институт
(Варангал, шт. Телангана, Индия); Южно-Уральский государственный университет (г. Челябинск), uday_bagale@yahoo.co.in
Велямов Масимжан Турсунович, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией биотехнологии, качества и пищевой безопасности, ТОО «Казахский НИИ перерабатывающей
и пищевой промышленности» (г. Алматы, Казахстан), vmasim58@mail.ru. Irina Yu. Potoroko, Doctor of Sciences (Engineering), Professor of the Department of Food Technology and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, irina_potoroko@mail.ru
Aram V. Tsaturov, Master’s Degree Student at the Department of Food Technology and Biotechnology,
South Ural State University, Chelyabinsk, aram-chel@mail.ru
Artem V. Malinin, Master’s Degree Student at the Department of Food Technology and Biotechnology,
South Ural State University, Chelyabinsk, artemmalinin3@gmail.com
Alena A. Ruskina, Senior Academic at the Department of Food Technology and Biotechnology, South Ural State University, Chelyabinsk, ruskina_a@mail.ru
Uday Bagale, Doctor of Philosophy, Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology (Warangal, Telangana State, India); South Ural State University, Chelyabinsk, uday_bagale@yahoo.co.in
Masimzhan T. Velyamov, Doctor of Sciences (Biotechnology), Professor; Head of the Laboratory
of Kazakh Research Institute of Processing and Food Industry (Republic of Kazakhstan, Almaty), vmasim58@mail.ru