Челябинские ученые представили новую разработку – биоразлагаемую пленку, изготовленную из крахмала и хитозана, которая способна стать альтернативой пластику.
Unsplash
Специалисты Южно-Уральского государственного университета в Челябинске создали пленки из экологически чистых материалов, которые могут применяться для изготовления упаковочной продукции.
Как сообщила на официальном сайте ЮУрГУ пресс-служба университета, разработка, основанная на картофельном крахмале и хитозане, призвана стать полностью экологичной альтернативой синтетическим полимерам и решить проблему загрязнения окружающей среды.
Опасность на кухне: как посуда из черного пластика наносит вред здоровью
От изделий из стекла с содержанием урана до обычного пластика: пять угроз, подстерегающих в каждом доме
По словам сотрудников кафедры «Пищевые и биотехнологии» ЮУрГУ, биоразлагаемый материал создан на основе двух природных компонентов. Термическая обработка водных суспензий картофельного крахмала приводит к его преобразованию в клейстер, при этом гранулы набухают и укрепляются, сохраняя кристаллическую структуру, что делает его подходящим сырьем для производства плёночных материалов.
Хитозан – это аминополисахарид, получаемый из хитина, который присутствует в панцирях ракообразных и грибах. Он обладает противомикробными и антиоксидантными свойствами и уже применяется в разработках пищевых пленок для упаковки фруктов и овощей. Сырье – картофельный крахмал и хитозан – соответствует требованиям ГОСТ России.
Специалисты Южно-Уральского государственного университета провели всестороннее исследование с целью установления наилучшего сочетания компонентов для разработки инновационных экоплёнок. В процессе работы оценивалась скорость биоразложения полученных материалов, а также их устойчивость к воздействию при растяжении и ударе (предел прочности при нагрузке до 3 МПа). Кроме того, образцы плёнок подвергались воздействию воды при разных температурах в течение нескольких часов – до трое суток, чтобы определить их барьерные характеристики в зависимости от пропорций ингредиентов.
Помимо прочности и способности к защите, исследователи проявляли интерес к биобезопасность новой упаковки. Оценка миграции веществ из пленки в имитаторы пищевых систем проводилась для достижения этой цели.
Изменение пропорций картофельного крахмала и хитозана в суспензии позволяет управлять свойствами формируемой биоразлагаемой пленки, такими как ее прочность, иные физико-механические параметры, водопоглощение и миграция веществ. Наилучшие показатели прочности и водопоглощения были зафиксированы у образцов пленки, содержащих картофельный крахмал и хитозан в соотношении 1:1,5.
При соотношении картофельного крахмала и хитозана в 1 к 0,5 наблюдалось наименьшее перемещение компонентов пленки в пищевой продукт.
По данным разработчиков, полученные пленки экологичны и по своим характеристикам, таким как прочность и водопроницаемость, не уступают синтетическим аналогам, что позволяет им служить альтернативой традиционным упаковочным материалам на основе термопластов и способствовать снижению нагрузки на биосферу.