Экспериментальное определение характеристик биоразлагаемых пленок на основе модифицированных крахмала и хитозана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование газотранспортных и физико-механических свойств синтезированных пленок на основе модифицированных крахмала и хитозана. Определены значения коэффициентов проницаемости чистых газов, входящих в состав воздуха, для пленок на основе модифицированного хитозана и сополимера на основе модифицированных крахмала и хитозана при температуре 23°C. Выполнено сравнение коэффициента проницаемости кислорода синтезированного сополимера с другими полимерами. Установлено, что сополимер на основе модифицированных крахмала и хитозана обладает среднебарьерными свойствами по отношению к кислороду. Изучена биоразлагаемость образцов под действием микромицета Aspergillus niger с анализом продуктов разложения методом хромато-масс-спектрометрии. Время полного биоразложения образцов составило 4 недели. Данные пленки являются перспективными для применения в качестве упаковочного материала.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. М. Зарубин

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

Е. А. Качалова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

Е. В. Саломатина

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

О. Н. Смирнова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

Л. А. Смирнова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

Н. В. Абарбанель

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

А. Н. Петухов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

А. В. Воротынцев

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: dimazarubin493@gmail.com
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Wu F., Misra M., Mohanty A.K // Progress in Polymer Science. 2021. V. 117. №101395.
  2. Pradeep S.A., Iyer R.K., Kazan H., Pilla S // Plastics Design Library. 2017. P. 651–673.
  3. Adeleke A.A. // AgriEngineering. 2023. V. 5. I. 1. P. 193–217.
  4. Gupta R.K., Guha P., Srivastav P.P. // Food Chemistry Advances. 2022 V. 1. № 100315.
  5. Mehta V., Nishith D., Marjadi D. // Journal of Environmental Research and Development. 2014. V. 8. I. 4. P. 934–940.
  6. Pasichnyk M., Stanovsky P., Polezhaev P., Zach B., Šyc M., Bobák M., Jansen J.C., Přibyl M., Bara J.E., Friess K., Havlica J., Gin D.L., Noble R.D., Izák P. // Separation and Purification Technology. 2023. V. 323. № 124436.
  7. Jung H., Shin G., Kwak H., Hao L.T., Jegal J., Kin H.J., Jeon H., Park J., Oh D.X. // Chemosphere. 2023. V. 320. № 138089.
  8. Jana A., Modi A. // Carbon Capture Science and Technology. 2024 V. 11. I. December 2023. № 100204.
  9. Wang J., Gardner D.J., Stark N.M., Bousfield D.W., Tajvidi M., Cai Z. // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2018. V. 6. I. 1. P. 49–70.
  10. Ahmed S., Janaswamy S. // Industrial Crops and Products. 2023. V. 201. № 116926.
  11. Jang S.W., Chang J.H. // Polymer (Korea). 2008 V. 32. I. 1. P. 63–69.
  12. Syrtsova D.A., Teplyakov V.V., Filistovich V.A., Savitskaya T.A., Kimlenka I.M., Grinshpan D.D. // Membranes and Membrane Technologies. 2019. V. 1. I. 6. P. 353–360.
  13. Chen H., Hu X., Chen E., Wu S., McClements D.J., Liu S., Li B., Li Y. // Food Hydrocolloids. 2016. V. 61. P. 662–671.
  14. Chen Y.L., Shull K.R. // Carbohydrate Polymer Technologies and Applications. 2023. V. 5. № 100291.
  15. Agarwal N., Jyoti, Thakur M., Mishra B.B., Singh S.P. // Environmental Technology and Innovation. 2023. V. 31. № 103231.
  16. Jahromi M., Niakousari M., Golmakani M.T., Mohammadifar M.A. // International Journal of Biological Macromolecules. 2020. V. 165. P. 1949–1959.
  17. Cruz-Diaz K., Cobos A., Fernandez-Valle M.E., Diaz O., Cambero M.I. // Food Packaging and Shelf Life. 2019. V. 22. № 100397.
  18. Xu L., Zheng Z., Lou Z., Jiang X., Wang M., Chen G., Chen J., Yan N. // Chemical Engineering Journal. 2023. V. 470. № 143978.
  19. Desireé Sousa da Costa R., Flores S.H., Brandelli A., Vargas C.G., Ritter A.C., Manoel da Cruz Eodrigues A., Meller da Silva L.H. // Food Research International. 2023. № 113172.
  20. Xue W., Zhu J., Sun P., Yang F., Wu H., Li W., // Trends in Food Science and Technology. 2023. V. 136. P. 295–307.
  21. Guo L., Liang Z., Yang L., Du W., Yu T., Tang H., Li C., Qiu H. // Journal of Controlled Release. 2021. V. 338. P. 571–582.
  22. Zhang C., Chen F., Meng W., Li C., Cui R., Xia Z., Liu C. // Carbohydrate Polymers. 2021. V. 253. № 117168.
  23. Patil S., Bhaimalla A.K., Mahapatra A., Dhakane-Lad J., Arputharaj A., Kumar M., Raja A.S.M., Kambli N. // Food Bioscience. 2021. V. 44. № 101352.
  24. Hakke V.S., Landge V.K., Sonawane S.H., Uday Bhaskar Babu G., Ashokkumar M., Flores E.M.M. // Ultrasonics Sonochemistry. 2022. V. 88. № 106069.
  25. Han Lyn F., Tan C.P., Zawawi R.M., Nur Nanani Z.A. // Food Hydrocolloids. 2021. V. 117. № 106707.
  26. Leceta I., Guerrero P., De La Caba K. // Carbohydrate Polymers. 2013. V. 93. I. 1. P. 339–346.
  27. Pak A.M., Maiorova E.A., Siaglova E.D., Aliev T.M., Strukova E.N., Kireynov A.V., Piryazev A.A., Novikov V.V. // Nanomaterials. 2023. V. 13. I. 11. № 1714.
  28. Priyadarshi R., Rhim J.W. // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2020. V. 62. № 102346.
  29. Sazanova T.S., Otvagina K.V., Kryuchkov S.S., Zarubin D.M., Fukina D.G., Vorotyntsev A.V., Voroyntsev I.V. // Langmuir. 2020. V. 36. I. 43. P. 12911–12921.
  30. ASTM 3985-02 // ASTM annual book of standards. 2017.
  31. Qu P., Zhang M., Fan K., Guo Z. // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022. V. 62. I. 1. P. 51–65.
  32. Michiels Y., Van Puyvelde P., Sels B. // Applied Sciences (Switzerland). 2017. V. 7. I. 7. № 665.
  33. Almeida T., Karamysheva A., Valente B.F.A., Silva J.M., Braz M., Almeida A., Silvestre A.J.D., Vilela C., Freire C.S.R. // Food Hydrocolloids. 2023. V. 144. № 108934.
  34. Kim T., Tran T.H., Hwang S.Y., Park J., Oh D.X., Kim B.S. // ACS Nano. 2019. V. 13. I. 4. P. 3796–3805.
  35. Compañ V., Ribes A., Diaz-Calleja R., Riande E. // Polymer. 1996. V. 37. I. 11. P. 2243–2250.
  36. Nguyen H.L., Tran T.H., Hao L.T., Jeon H., Koo J.M., Shin G., Hwang D.S., Hwang S.Y., Park J., Oh D.X. // Carbohydrate Polymers. 2021. V. 271. № 118421.
  37. Shayanipour H.R., Bagheri R. // Journal of Materials Research and Technology. 2019. V. 8. I. 3. P. 2987–2995.
  38. Lange J., Wyser Y. // Packaging Technology and Science. 2003. V. 16. I. 4. P. 149–158.
  39. Satam C.C., Irvin C.W., Lang A.W., Jallorina J.C., Shofner M.L., Reyonolds J.R., Meredith J.C. // ACS Sustai nable Chemistry and Engineering. 2018. V. 6. I. 8. P. 10637–10644.
  40. ГОСТ 10354-82. Пленкаполиэтиленовая. Технические условия. 1983.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Привитая полимеризация крахмала акриламидом

Скачать (242KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема нуклеофильного присоединения к аминогруппе хитозана энантового альдегида

Скачать (280KB)
Метаданные
4. Рис. 3. ИК-спектры образцов крахмала (КРХ), хитозана (ХТЗ), хитозана-энантового альдегида (ХТЗ-ЭА), крахмала-акриламида (КРХ-АА), совмещенных сополимеров (КРХ-АА-ХТЗ-ЭА)

Скачать (697KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Принципиальная схема установки для измерения проницаемости

Скачать (670KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение внешнего вида пленок под воздействием микромицета Aspergillus niger с течением времени

Скачать (715KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024