vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2025-2-143-149vguit-3646Research ArticleХимическая технологияFundamental and Applied chemistry, chemical technologyУпаковочное покрытие на основе крахмалаStarch-based packaging coatingwith the addition of calamus root extracthttps://orcid.org/0009-0002-5462-0646АстаховВ. А.AstakhovV. A.

аспирант, кафедра промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы, Волоколамское шоссе,11, г. Москва, 125080 Россия

graduate student, Department of Industrial Design, Packaging Technology and Expertise, Volokolamsk highway,11, Moscow, 125080, Russia

astashik27v@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3547-716XГубановаМ. И.GubanovaM. I.

к.т.н., доцент, кафедра промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы, Волоколамское шоссе,11, г. Москва, 125080 Россия

Ph.D. assistant professor, Department of Industrial Design, Packaging Technology and Expertise, Volokolamsk highway,11, Moscow, 125080, Russia

gubanovami@mgupp.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9518-7781АльхаирА. Я.AlkhairA. Y.

ассистент, кафедра промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы, Волоколамское шоссе,11, г. Москва, 125080 Россия

Ass. Prof., Department of Industrial Design, Packaging Technology and Expertise, Volokolamsk highway,11, Moscow, 125080, Russia

alkheerali@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0002-9367-8947МерзляковВ. А.MerzlyakovV. A.

аспирант, кафедра промышленного дизайна, технологии упаковки и экспертизы, Волоколамское шоссе,11, г. Москва, 125080 Россия

graduate student, Department of Industrial Design, Packaging Technology and Expertise, Volokolamsk highway,11, Moscow, 125080, Russia

sebastianvell1999@mail.ruРоссийский биотехнологический университетRussian Biotechnological University202530052025872143149Copyright © Астахов В.А., Губанова М.И., Альхаир А.Я., Мерзляков В.А., 20252025Астахов В.А., Губанова М.И., Альхаир А.Я., Мерзляков В.А.Astakhov V.A., Gubanova M.I., Alkhair A.Y., Merzlyakov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3646

Антимикробные упаковочные покрытия на основе природных полимеров являются более безопасными по сравнению с традиционной упаковкой для использования в пищевой промышленности. Использование такого вида упаковки способно не только повлиять на улучшение экологии, за счет замены синтетических полимерных упаковок с длительным сроком разложения, но и может увеличивать срок хранения продуктов питания при введении в них антимикробных добавок. В статье представлено научное исследование по разработке упаковочного покрытия на основе крахмала с добавлением экстракта корня аира, обладающего антимикробными свойствами, предназначенного для пролонгации сроков хранения продуктов питания. Проведено исследование биополимерных композиций, в состав которых вводили картофельный крахмал, глицерин, уксусную кислоту, и, в качестве антимикробной добавки экстракт корня аира в количестве 0,5; 1 и 3%. Экстракт был выделен из порошка корня аира в лабораторном аппарате Сокслета. Диско-диффузным методом проведены исследования полученных образцов материалов на антимикробную активность по отношению к различным микроорганизмам. В качестве тест-культур использовались микроорганизмы кандида альбиканс (Candida albicans), сенная палочка (Bacillus subtilis), кишечная палочка (Escherichia coli) и аспергиллус нигер (A.Niger). Антимикробную активность оценивали визуально и считали среднее значение зоны подавления по степени развития тест-культур относительно поверхности контрольных и модифицированных образцов материалов. В результате исследования выявлено, что полученный экстракт корня аира проявляет антимикробную активность, при введении в состав композиции упаковочного материала на основе крахмала экстракта из порошка корня аира происходит подавление контаминации микроорганизмов.

Antimicrobial packaging coatings based on natural polymers are safer than traditional packaging for use in the food industry. The use of this type of packaging can not only affect the improvement of the environment by replacing synthetic polymer packages with a long decomposition period, but can also increase the shelf life of food products when antimicrobial additives are introduced into them. The article presents a study on the development of a starch-based packaging coating with the addition of calamus root extract, which has antimicrobial properties and is intended to prolong the shelf life of food. A study was conducted of compounds containing potato starch, glycerin, acetic acid, and calamus root extract in amounts of 0.5%, 1%, and 3% as an antimicrobial additive. The extract was isolated from calamus root powder in a Soxler laboratory apparatus. The samples were tested for antimicrobial activity against various microorganisms using the disco-diffuse method. Antimicrobial activity was assessed visually and the average value of the suppression zone was calculated depending on the degree of development of the test cultures relative to the surface of the control and modified material samples. As a result of the study, it was revealed that when the extract from the calamus root is introduced into the packaging material, microbial contamination is suppressed.

активная упаковкапленка на основе крахмалаэкстракт корня аираантимикробная пленкаантимикробное покрытиеactive packagingstarch-based filmcalamus root extractantimicrobial filmantimicrobial coatingReferencesRavichandran S., Jasim A., Rahul T. et al. Starch-based edible packaging: rheological, thermal, mechanical, microstructural, and barrier properties - a review // Sustainable Food Technology. 2024. Vol. 2. P. 307-330. doi: 10.1039/D3FB00211JRavichandran S., Jasim A., Rahul T., Preetam S. Starch-based edible packaging: rheological, thermal, mechanical, microstructural, and barrier properties. Sustainable Food Technology. 2024. vol. 2. pp. 307–330. doi:10.1039/D3FB00211JЦатуров А.В., Потороко И.Ю., Кади А.М.Я. и др. Биоразлагаемые экопленки на основе органического сырья с активными компонентами // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2023. № 3. С. 40-47.Tsaturov A.V., Potoroko I.Y., Kadi A.M.Y., Shemek M., Malinin A.V. Biodegradable eco-films based on organic raw materials with active components. Bulletin of the South Ural State University. Series: Food and Biotechnology. 2023. no. 3. pp. 40–47. (in Russian)Ashish T., Anurag T., Santosh K. et al. Perspectives for polymer-based antimicrobial films in food packaging applications // Nanobiotechnology for Food Processing and Packaging. 2024. P. 323-366. doi: 10.1016/B978-0-323-91749-0.00024-1Ashish T., Anurag T., Santosh K., Shalinee S., PK D. Perspectives for polymer-based antimicrobial films in food packaging applications. Nanobiotechnology for Food Processing and Packaging. 2024. pp. 323–366. doi:10.1016/B978-0-323-91749-0.00024-1Бурак Л.Ч. Обзор разработок биоразлагаемых упаковочных материалов для пищевой промышленности // Ползуновский вестник. 2023. № 1. С. 91-105.Burak L.Ch. Review of the development of biodegradable packaging materials for the food industry. Polzunovsky vestnik. 2023. no. 1. pp. 91–105. (in Russian)Zhu Y.B., Hayati S., Mohd F.Y. Glycerol: Its properties, polymer synthesis, and applications in starch based films // European Polymer Journal. 2022. Vol. 175. 111377. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2022.111377Zhu Y.B., Hayati S., Mohd F.Y. Glycerol: Its properties, polymer synthesis, and applications in starch based films. European Polymer Journal. 2022. vol. 175. p. 111377. doi:10.1016/j.eurpolymj.2022.111377El-Baky R.M.A., Shawky Z. Eugenol and linalool: Comparison of their antibacterial and antifungal activities // African Journal of Microbiology Research. 2016. Vol. 10. № 44. P. 1860-1872. doi: 10.5897/AJMR2016.8283El-Baky R.M.A., Shawky Z. Eugenol and linalool: Comparison of their antibacterial and antifungal activities. African Journal of Microbiology Research. 2016. vol. 10. no. 44. pp. 1860–1872. doi:10.5897/AJMR2016.8283Аверьянова Е.В., Школьникова М.Н., Павлова Н.В. и др. Микронизация в технологии минорного компонента консервирующего действия // Техника и технология пищевых производств. 2024. № 3. С. 508-521. doi: 10.21603/2074-9414-2024-3-2515Averyanova E.V., Shkolnikova M.N., Pavlova N.V., Rozhnov E.D. Micronization in technology of a minor component of preservative action. Technique and technology of food production. 2024. no. 3. pp. 508–521. doi:10.21603/2074-9414-2024-3-2515 (in Russian)Sharma S., Barkauskaite S., Jaiswal A.K. et al. Essential oils as additives in active food packaging // Food Chemistry. 2021. Vol. 343. 128403. doi: 10.1016/j.foodchem.2020.128403Sharma S., Barkauskaite S., Jaiswal A.K., Jaiswal S. Essential oils as additives in active food packaging. Food Chemistry. 2021. vol. 343. p. 128403. doi:10.1016/j.foodchem.2020.128403Альхаир А., Щукина Е.А., Губанова М.И. и др. Разработка и исследование активного упаковочного материала на основе крахмала с использованием в качестве антимикробной добавки натуральное эфирное масло // Хранение и переработка сельхозсырья. 2023. № 4. С. 16-31. doi: 10.36107/spfp.2023.4.474Alkhair A., Shchukina E.A., Gubanova M.I., Kirsh I.A., Ermilova A.M. Development and research of an active starch-based packaging material using natural essential oil as an antimicrobial additive. Storage and processing of agricultural raw materials. 2023. no. 4. pp. 16–31. doi:10.36107/spfp.2023.4.474 (in Russian)Сибирцев В.С., Нечипоренко У.Ю., Кабанов В.Л. и др. Методика электрохимического микробиологического тестирования в применении к сравнительному анализу свойств различных растительных экстрактов // Журнал СФУ. Биология. 2023. № 1. С. 109-124.Sibirtsev V.S., Nechiporenko U.Y., Kabanov V.L., Kukin M.Y., Radin M.A. Methodology of electrochemical microbiological testing in application to comparative analysis of properties of various plant extracts. Journal of SibFU, Biology. 2023. no. 1. pp. 109–124. (in Russian)Каурова З.Г., Умеренкова М.В. Антимикробная активность спиртовых экстрактов растений семейства бобовых // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. № 1-2(115). С. 19-22.Kaurova Z.G., Umerenkova M.V. Antimicrobial activity of alcohol extracts of plants of the legume family. International scientific research journal. 2022. no. 1-2(115). pp. 19–22. (in Russian)Зыкова И.Д., Ефремов А.А., Наймушина Л.В. Антирадикальная активность отдельных фракций эфирного масла корней аира болотного // Химия растительного сырья. 2020. № 2. С. 73-78.Zykova I.D., Efremov A.A., Naimushina L.V. Antiradical activity of individual fractions of essential oil of calamus roots of the marsh. Chemistry of vegetable raw materials. 2020. no. 2. pp. 73–78. (in Russian)Дадаев Х.А., Акилов Д.Х., Нурмухамедова Р.А. Аир болотный, применение в медицине // Биология и интегративная медицина. 2021. № 1. С. 218-232.Dadaev H.A., Akilov D.H., Nurmukhamedova R.A. Air bolotny, application in medicine. Biology and integrative medicine. 2021. no. 1. pp. 218–232. (in Russian)Рязанова Т.К., Куркин В.А. Актуальные вопросы стандартизации лекарственного растительного сырья и фармацевтических субстанций растительного происхождения, содержащих эфирные масла // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2023. Т. 13. № 2. С. 146-153.Ryazanova T.K., Kurkin V.A. Actual issues of standardization of medicinal plant raw materials and pharmaceutical substances of plant origin containing essential oils. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniya. 2023. vol. 13. no. 2. pp. 146–153. (in Russian)Кароматов И.Д., Тогбоев К.Т., Жамилов Н.А. Аир болотный - перспективное лекарственное растение // Биология и интегративная медицина. 2021. № 1(48). С. 264-295.Karomatov I.D., Togboev K.T., Shamilov N.A. Air bolotny promising medicinal plant (literature review). Biology and integrative medicine. 2021. no. 1(48). pp. 264–295. (in Russian)Жердева Г.В., Галкина О.П., Полещук О.Ю. Применение препарата «Стоматофит» при лечении гингивита у детей с экзогенно-конституционным ожирением // Вестник физиотерапии и курортологии. 2019. № 1. С. 64-67.Zherdeva G.V., Galkina O.P., Poleshchuk O.Y. The use of the drug "Stomatophyte" in the treatment of gingivitis in children with exogenous constitutional obesity. Bulletin of Physiotherapy and Balneology. 2019. no. 1. pp. 64–67. (in Russian)Beata O., Magdalena B. Is it safe to use Acorus calamus as a source of promising bioactive compounds in prevention and treatment of cardiovascular diseases // Chemico-Biological Interactions. 2018. Vol. 281. P. 32-36. doi: 10.1016/j.cbi.2017.12.026Beata O., Magdalena B. Is it safe to use Acorus calamus as a source of promising bioactive compounds in prevention and treatment of cardiovascular diseases? Chemico-Biological Interactions. 2018. vol. 281. pp. 32–36. doi:10.1016/j.cbi.2017.12.026Невежина А.В., Фадеева Т.В. Антимикробный потенциал йодсодержащих веществ и материалов // Acta Biomedica Scientifica. 2023. Т. 8. № 5. С. 36-49.Nevezhina A.V., Fadeeva T.V. Antimicrobial potential of iodine-containing substances and materials. Acta Biomedica Scientifica. 2023. vol. 8. no. 5. pp. 36–49. (in Russian)Иванова Т.Н., Симоненкова А.П., Евдокимов Н.С. Обоснование рецептурного компонента растений при производстве продуктов функционального питания // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. 2024. № 2. С. 5-11.Ivanova T.N., Simonenkova A.P., Evdokimov N.S. Substantiation of the prescription component of plants in the production of functional nutrition products. Bulletin of the South Ural State University Food and Biotechnology. 2024. no. 2. pp. 5–11. (in Russian)Зимняков В.М., Гарькина П.К. Использование растительных ингредиентов для повышения потребительских свойств хлебобулочных изделий // Инновационная техника и технология. 2023. Т. 10. № 1. С. 24-27.Zimnyakov V.M., Garkina P.K. Use of plant ingredients to improve consumer properties of bakery products. Innovative technique and technology. 2023. vol. 10. no. 1. pp. 24–27. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.