Активный упаковочный материал на основе биоразлагаемого полимера
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2023-4-76-80
Аннотация
Современные тренды переработки, хранения и упаковки пищевых продуктов направлены на сохранение нативных свойств сырья, обеспечить гигиеническую безопасность, современный дизайн и свойства упаковочного материала, предназначенного для потребителя. В технологическом процессе производства пастеризованного молока выделяют стадии нормализации, термической обработки, расфасовки и упаковки, на которых важно сохранить качество готового молочного продукта, поэтому для большинства молочных продуктов используют полимерную тару. Целью исследования является разработка полимерной упаковки для молока, отличающейся дополнительными функциями материала и способной к биологической деструкции после эксплуатации. В качестве перспективного упаковочного материала выбран полилактид с введением инертного наполнителя. Авторами были изготовлены электретные пленки на основе полилактида с введением 2, 4 и 6% талька. Электретирование образцов проводили при помощи коронного разряда на установке с квадратным игольчатым электродом площадью 49 см2. Увеличение дозировки талька в составе образцов способствовало снижению механических и прочностных характеристик материалов. Установлено, что введение талька в полилактид повышает электретные свойства материала, что основано на возникновении дополнительных ловушек инжектированных носителей зарядов. Объектом тестирования свойств разработанного полимерного материала выбрано коровье молоко, промышленно пастеризованное при 74-76°С. Проведены исследования по оценке влияния электретной полилактидной пленки на кислотность и состав микрофлоры пастеризованного молока в процессе хранения при температуре 37°С в течение 48 часов. В присутствии активного упаковочного материала отмечено образование плотного молочного сгустка и увеличение кислотности продукта при сквашивании молока.
Об авторах
И. А. ЗагидуллинаРоссия
к.т.н., доцент, кафедра технологии переработки полимеров и композиционных материалов, ул. К. Маркса, 68, Казань, 420015, Россия
А. А. Гужова
к.т.н., доцент, кафедра иностранных языков в профессиональной коммуникации, ул. К. Маркса, 68, Казань, 420015, Россия
Е. В. Перушкина
к.т.н., доцент, кафедра промышленной биотехнологии, ул. К. Маркса, 68, Казань, 420015, Россия
Список литературы
1. Pantyukhin O.V., Komarov D.V., Pantyukhina E.V. Modern aspects of recycling polymer packaging. News of Tula State University. Geosciences. 2022.vol. 4. pp.128-133. (in Russian)
2. Gulyakova A.A., Galikhanov M.F., Ma X., Zhang X. et al. The Peculiarities of Electret Effect in Corona Electrets Based on Nonpolar and Polar Polymers with Dispersed Montmorillonite. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2022. vol. 29. no. 3. pp. 840-844. doi:10.1109/tdei.2022.3178093
3. Kovalenko M.A., Zotov S.V., Goldade V.A., Pavlov A.A. et al. Electret state in nanocomposites based on polylactide. Problems of physics, mathematics and technology. 2023. no. 2(5). pp. 20-24. doi: 10.54341/20778708_2023_2_55_20
4. Volokhova A.A. et al. Reactive Magnetron Plasma Modification of Electrospun PLLA Scaffolds with Incorporated Chloramphenicol for Controlled Drug Release. Polymers. 2022. vol. 14. no. 3. pp. 373. doi: 10.3390/polym14030373
5. Dobrosielska M. et al. Effect of wax additives and silanization of diatom surfaces on thermomechanical properties of polylactide composites. Polymers. 2022. vol. 14. no. 24. pp. 5511.
6. Galikhanov M. Corona Electrets Based on Filler-Loaded Polymers: Structure, Properties, and Applications. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2022. vol. 29. no. 3. pp.788-793. doi: 10.1109/TDEI.2022.3159841
7. Galikhanov M., Guzhova A., Zagidullina I. Improvement of Electret Properties of Polylactide by Loading Mineral Fillers. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2022. vol. 29. no. 3. pp. 784-787. doi: 10.1109/TDEI.2022.3173499
8. Zagidullina I.A., Galikhanov M.F., Kamalova R.I., Sharipova G.F. et. al. The study of the electret properties of polylactic acid and mineral fillers. AIP Conference Proceedings. 2020. vol. 2313. no. 1. pp. 050048.doi: 10.1063/5.0033479
9. Flint S., Bremer P., Brooks J., Palmer J. et al. Bacterial fouling in dairy processing. International Dairy Journal. 2020. vol. 101. pp. 104593.
10. Guo R., Li K., Tian B., Wang C. et al. Elaboration on the architecture of pH-sensitive surface charge-adaptive micelles with enhanced penetration and bactericidal activity in biofilms. Journal of Nanobiotechnology. 2021. vol. 19. no. 1. pp. 1-18. doi: 10.1186/s12951-021-00980-8
11. Glicerina V., Siroli L., Canali G., Chinnici F. et al. Efficacy of biodegradable, antimicrobial packaging on safety and quality parameters maintenance of a pear juice and rice milk-based smoothie product. Food Control. 2021. vol. 128. pp. 108170. doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108170
12. Mikloskova H. et al. Storage stability of plain stirred whole milk yoghurt (3.7% fat) packed in polylactic acid and polystyrene. International Dairy Journal. 2021. vol. 120. pp. 105088. doi: 10.1016/j.idairyj.2021.105088
13. Lianou D.T., Michael C.K., Solomakos N., Vasileiou N.G. et al. Isolation of biofilm-forming staphylococci from the bulk-tank milk of small ruminant farms in Greece. Foods. 2023. vol. 12. no. 15. pp. 2836.doi:10.3390/foods12152836
14. Gajewska J., Chajęcka-Wierzchowska W., Byczkowska-Rostkowska Z., Saki M. Biofilm Formation Capacity and Presence of Virulence Determinants among Enterococcus Species from Milk and Raw Milk Cheeses. Life. 2023. vol. 13. no. 2. pp. 495. doi: 10.3390/life13020495
15. Lee J.I., Kim S.S., Kang D.H. Characteristics of Staphylococcus aureus biofilm matured in tryptic soy broth, low-fat milk, or whole milk samples along with inactivation by 405 nm light combined with folic acid. Food Microbiology. 2023. vol. 116. pp. 104350. doi: 10.1016/j.fm.2023.104350
16. Ngo T.P., Bui H.L., Pham T.B.N. Identifying biofilm forming bacteria in cow milk in Mekong Delta, Viet Nam. Can Tho University Journal of Science. 2023. vol. 15. no. 1. pp. 84-90. doi: 10.22144/ctu.jen.2023.011
17. Deiab R.A., Abo El-Roos N.A., Awad A. Biofilm production by pseudomonas species isolated from bulk tank milk and some milk products. Benha Veterinary Medical Journal. 2023. vol. 45. no. 1. pp. 222-226.
18. Ban G.H., Lee J.I., Kang D.H. Effects of storage temperature on microbiota shifts in raw milk biofilm developed on stainless steel. Food Microbiology. 2023. vol. 110. pp. 104163. doi: 10.1016/j.fm.2022.104163
19. Diarra C., Goetz C., Gagnon M., Roy D. et al. Biofilm formation by heat-resistant dairy bacteria: multispecies biofilm model under static and dynamic conditions. Applied and Environmental Microbiology. 2023. vol. 89. no. 10. pp. e00713-23. doi: 10.1128/aem.00713-23
20. Kiel A., Kaltschmidt B.P., Asghari E., Hütten A. et al. Bacterial biofilm formation on nano-copper added PLA suited for 3D printed face masks. Microorganisms. 2022. vol. 10. no. 2. pp. 439. doi: 10.3390/microorganisms10020439
21. Nkemnaso O.C., Chisom O.C. Biofilms and Microbial Mats: Roles in Contamination of Food Industries-A Review.
22. Sivanandham V. et al. Biofilm Formation and Persistence in Food Industries: Perspectives on Emerging Control Strategies Prospective Research and Technological Advancements in Food and Health Sciences. 2023. pp. 14-82. doi: 10.22573/spg.023.978-93-90357-07-9/2
Рецензия
Для цитирования:
Загидуллина И.А., Гужова А.А., Перушкина Е.В. Активный упаковочный материал на основе биоразлагаемого полимера. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2023;85(4):76-80. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2023-4-76-80
For citation:
Zagidullina I.A., Guzhova A.A., Perushkina E.V. Active packaging material based on biodegradable polymer. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2023;85(4):76-80. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2023-4-76-80