Повышение эксплуатационных характеристик картона биомодифицированным глютеном тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Захаров Иван Васильевич

• Захаров Иван Васильевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Захаров Иван Васильевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Картон как упаковочный материал

1.2 Поверхностная проклейка картона белками

1.3 Определение и характеристика белков

1.4 Белки животного происхождения

1.5 Белки растительного происхождения

1.6 Белки микробиологического происхождения

1.7 Физические модификации пленок и покрытий на основе белков

1.7.1 Термообработка

1.7.2 Деформация сдвига

1.7.3 Гидростатическое давление

1.7.3.1 Механизм и влияние гидростатического давления

1.7.3.2 Физическое влияние гидростатического давления на сывороточные, соевые и глютен-протеиновые пленки и гели

1.7.4 Ультразвук

1.7.4.1 Механизм и эффекты ультразвука

1.7.4.2 Влияние ультразвуковой обработки на белковые пленки

и покрытия

1.7.5 Влияние ультрафиолетового и у-облучения на

белковые пленки и покрытия

1.7.6 Термопластическая обработка

1.7.6.1 Горячее прессование

1.7.6.2 Экструзия

1.8 Химические модификации белковых пленок и покрытий

для картона

1.8.1 Реакции с химическими агентами

1.8.2 Модификация изменением водородного показателя

1.9 Биохимическая модификация пленок и покрытий на основе белков

1.10 Технологические способы подготовки белковой массы и

способы нанесения 49 ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика используемых материалов

2.2 Количественное определение содержания белка в глютене.

Метод Лоури

2.3 Методика растворения глютена (щелочная и кислая среда)

2.4 Определение ферментативной активности ферментных препаратов

2.5 Ферментативная обработка глютена

2.6 Методика получения белкового пленочного материала

2.6.1 Формование из раствора/метод полива

2.6.2 Термопластификация глютена

2.6.2.1 Экструзия биомодифицированного глютена

2.6.2.2 Формование биомодифицированного глютена горячим прессованием

2.7 Определение вязкости раствора глютена

2.8 Определение кислородопроницаемости пленки глютеновой

2.9 Определение температуры стеклования пленки глютеновой

2.10 Исследование дисперсности частиц

2.11 Методика изучения структуры пленочных материалов методом растрово-электронной микрофотографии

2.12 Методика нанесения биомодифицированного глютена на картон

2.12.1 Поверхностная пропитка

2.12.2 Ламинирование картона биомодифицированным глютеном

2.13 Определение физико-механических характеристик

2.13.1 Определение физико-механических характеристик картона

2.13.2 Определение физико-механических характеристик пленки

2.14 Методика подготовки образцов для определения влияния продолжительности хранения на прочностные и деформационные характеристики картона

2.15 Определение функциональных групп картона пропитанного биомодифицированным глютеном методом нарушенного полного внутреннего отражения инфрокрасным спектрометром (ATR FT-IR)

2.16 Микроскопирование картона, пропитанного

биомодифицированным глютеном

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор компаунда для поверхностной обработки картона

3.2 Влияние температуры на дисперсность глютена

3.3 Определение ферментативной активности ферментных препаратов

3.4 Определение влияния ферментативной обработки на прочностные и деформационные характеристики пленки глютеновой

3.5 Влияние химической и ферментативной обработки на реологические свойства раствора глютена

3.6 Влияние ферментативной обработки глютена на коэффициент кислородопроницаемости пленки глютеновой

3.7 Влияние химической и ферментативной обработки

на дисперсность глютена

3.8 Влияние ферментативной обработки глютена на температуру стеклования глютена

3.9 Микроскопическое изучение морфологии пленочных материалов

с определением физико-механических характеристик

3.10 Влияние пропитки из биомодифицированного глютена на прочностные и деформационные характеристики картона

3.11 Влияние хранения на прочностные и деформационные характеристики картона, пропитанного биомодифицированным глютеном

3.12 Влияние биомодификации глютена на интенсивность

спектров поглощения

3.13 Микроскопия поперечного среза картона, обработанного биомодифицированным глютеном

3.14 Технологическая схема и описание технологического процесса производства картона с покрытием из биомодифицированного глютена

3.14.1 Технологическая схема и описание технологии производства картона, ламинированного биомодифицированным глютеном

3.14.2 Технологическая схема и описание технологического процесса производства картона пропитанного биомодифицированным глютеном 119 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 123 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эксплуатационных характеристик картона биомодифицированным глютеном»

ВВЕДЕНИЕ

Картон является традиционным упаковочным материалом, ввиду низкой объемной плотности, хороших физико-механических свойств, и возможности переработки в соответствующую тару и вторичной переработки. Однако, его применение сдерживается высокой гидрофильностью и слабыми физико-механическими характеристиками во влажном состоянии [1].

Связующие вещества применяют для увеличения сил связи между волокнами и повышения прочности картона. Усиливая связи волокон между собой, эти вещества повышают прочность бумаги и картона, устраняют пыление и выщипывание отдельных волокон и даже целых слоев картона с поверхности листа при нанесении печати липкими красками, увеличивают сомкнутость картона, улучшают отделку поверхности картона на суперкаландре. Кроме того, они способствуют улучшению проклейки картона гидрофобизирующим клеем, делая ее более надежной и стабильной: картон не расклеивается при хранении.

Связующие вещества могут быть введены в массу или нанесены на поверхность картона. Проклейка массы технологически проще и не требует дополнительной сушки картона, однако расход проклеивающего вещества несколько больше, так как часть его теряется со сточными водами. Поверхностная проклейка бумаги и картона на клеильном прессе или на отдельном станке экономична, так как отсутствуют потери проклеивающего вещества. При этом они приобретают новые положительные свойства по сравнению с проклеенными в массе. Эти материалы становятся однороднее по сторонам листа, стабильней при изменении относительной влажности воздуха, меньше скручиваются. Однако после поверхностной проклейки требуется установка дополнительного оборудования для сушки. Тем не менее, поверхностная проклейка бумаги и картона все шире применяется в

целях улучшения свойств материала, а клеильный пресс становится неотъемлемой частью многих современных бумагоделательных машин [2].

Поверхностная обработка картона крахмалом, как нативным, так и биомодифицированным, положительно сказывается на деформационных свойствах картона [3].

Биополимеры в качестве барьерных покрытий для бумажной промышленности имеют потенциал, чтобы заменить существующие синтетические материалы. Они основаны на возобновляемых ресурсах и предлагают многочисленные благоприятные экологические преимущества, такие как биоразлагаемость, нетоксичность и биосовместимость, по сравнению с обычными синтетическими полимерами [2,4]. В этой связи разработка биоразлагаемых покрытий, способствующих повышению эксплуатационных характеристик картона, весьма актуальна.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы повышение эксплуатационных характеристик картона с использованием пропитывающего и ламинирующего покрытия из растительного белка.

Для достижения цели решались следующие задачи:

- определить влияние вида растительного и животного белка на прочностные и деформационные характеристики картона.

- определить влияние химической и ферментативной обработки на реологические и дисперсионные свойства глютена.

- определить влияние химической и ферментативной обработки глютена на морфологию, кислородопроницаемость и температуру стеклования пленки глютеновой для ламинирования картона.

- определить влияние биомодифицированного глютена на прочностные и деформационные характеристики картона.

- разработать технологический регламент на экспериментальное производство картона с покрытием из биомодифицированного глютена.

Научная новизна. Впервые показано, что глютен биомодифицированный ферментным липолитическим препаратом липопан 50 БГ,

обладающий амилолитической и протеолитической активностями, приводит к увеличению деформационных и прочностных характеристик картона в сухом состоянии в 1,5 раза и во влажном в 2 раза, увеличение упругой зоны деформации.

Показано, что обработка глютена ферментным препаратом липопаном 50 БГ позволяет уменьшить агломераты коллоидных частиц глютена с 5560 нм до 955 нм и, соответственно, увеличить прочностные и деформационные характеристики картона.

Установлено, что обработка глютена липопаном 50 БГ позволяет регулировать кислородопроницаемость пленок для ламинирования картона. Показано повышение устойчивости к старению картона, пропитанного глютеном биомодифицированного ферментным препаратом липопаном 50 БГ.

Практическая значимость. Биомодификацию глютена пшеничного целесообразно использовать в технологии производства картона путем пропитки и/или ламинировании (температура верхнего пресса 110 оС, температура нижнего пресса 80 оС, 2 мин. прессования под нагрузкой 100 кН) или экструзии (на двухшнековом экструдере с противоположно вращающимися шнеками при режиме работы: 80 оС, 5 мин перемешивании). Рекомендован расход липопана 50 БГ для биомодификации глютена, равный 0,2 % по а.с.м. глютена.

Разработанный способ ферментативной обработки глютена при нанесении на картон позволяет получать биоразлагаемый композитный материал, используемый для упаковки пищевой продукции с низкой кислородопроницаемостью и одноразовой посуды.

Методология и методы исследования. Эксплуатационные характеристики картона пропитанного биомодифицированным глютеном определяли стандартными методами. Картон пропитывали и покрывали ламинирующим покрытием из биомодифицированного глютена разработанной методикой.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Установленные влияния химической и ферментативной обработки на реологические и дисперсионные свойства глютена.

2. Установленные влияния реологических и дисперсионных свойств раствора глютена на физико-механические характеристики пленки глютеновой: кислородопроницаемость, температура стеклования.

3. Установленные влияния биомодифицированного глютена, полученного растворением и экструзией, на физико-механические характеристики картона.

4. Разработанную технологию пропитки и ламинирующего покрытия из биомодифицированного глютена.

5. Разработанный стандарт, регламентирующий качество пленки, пригодной для ламинирования картона.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: XV Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (Казань, 2016), III Всероссийской молодежной научной конференции с международным участием «Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы» (Улан-Удэ, 2017), IV Международной научно-технической конференции, посвященной памяти профессора В.И.Комарова «Проблемы механики целллозно-бумажных материалов» (Архангельск, 2017), II Всероссийского молодежного научного конгресса «Россия, Экология. Энергосбережение» (Москва, 2017), IX Международном конгрессе Biotechnology: "State of the art and perspectives" (Москва 2017, 2018). Разработка «Биоразлагаемый упаковочный материал» отмечена серебряной медалью X Международного биотехнологического форума - выставки «РосБиоТех-2016» (Москва, 2016) и золотой медалью Международной конкурс-выставки «БиоИндустрия» (Санкт-Петербург, 2016).

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Картон как упаковочный материал

Картон является традиционным упаковочным материалом, ввиду относительной легкости, хороших физико-механических свойств, и возможности переработки в соответствующую тару и вторичной переработки. Однако, его применение сдерживается высокой гидрофильностью и слабыми физико-механическими характеристиками во влажном состоянии [1].

Для придания прочности во влажном состоянии в технологии производства бумаги и картона применяют связующие вещества, в состав которых входят акриламид, ацетальдегид, мочевино- и меламиноформальдегидные смолы, полиолефины и другие синтетические компоненты далеко не безвредные для человека и окружающей среды. [5].

Один из экономически выгодных, эффективных и современных в производстве способов повышения влагопрочности и жесткости картона является поверхностная обработка биологически безопасными веществами, в частности, биополимерами [6,7].

Поверхностная обработка картона крахмалом, как нативным, так и биомодифицированным, положительно сказывается на деформационных свойствах картона [8]. Однако, нативный крахмал обладает слишком слабой структурой, поэтому его модифицируют. Модификация крахмала, в основном, связана воздействием на водородную связь химическими веществами [9] Известно [10] применение смесей ферментированного крахмала с поливиниловым спиртом в качестве покрытия для бумаги и картона. Однако, использование таких веществ не получило широкого распространения, ввиду с значительным удорожанием стоимости готовой продукции [11]. В работе [12] показано увеличение прочности картона при

обработке хитозаном и его производными при снижении активности микромицетов на 60 %.

1.2 Поверхностная проклейка картона белками

За последние 70 лет значимость упаковочных материалов для пищевых продуктов значительно возросла в период перехода от общества, основанного на самообеспеченности сельского хозяйства, к высокопромышленной пищевой промышленности. Основное внимание уделялось защите продуктов от механических повреждений, водяного пара и кислорода и улучшению срока хранения упакованных товаров. Соответственно, интерес к белковым пленкам и покрытиям значительно увеличился за последние годы из-за их преимуществ по сравнению с материалами на основе нефти и над другими биологическими материалами, такими как полисахариды и липиды. Материалы на основе белка подлежат биоразложению и извлекаются из возобновляемых источников. Кроме того, белки обычно превосходят полисахариды в их способности образовывать пленочные покрытия с высокими механическими и барьерными свойствами и обеспечивая более высокую питательную ценность [13]. Более того, они могут использоваться для контролируемого высвобождения добавок и биоактивных соединений [14-17]. Таким образом, было проведено множество исследований для получения пленок и покрытий из различных источников белка, таких как сыворотка [18], соя, пшеничный глютен [19,20], горох [21] и амарант [22].

Протеиновые пленки и покрытия обладают хорошими механическими, оптическими и кислородными барьерными свойствами, однако обладают высокой чувствительностью к влаге и высокой паропроницаемостью из-за их гидрофильности [23]. Необходимые характеристики упаковочного материала варьируются в зависимости от его предполагаемого использования и, следовательно, должны быть разработаны. Проведено много исследований

для оптимизации эксплуатационных характеристик пленок и покрытий на основе белков с использованием различных методов [24-25].

1.3 Определение и характеристики белков

Белки обладают отличным пленкообразующим свойством и могут быть выполнены в виде пленок и/или покрытий для различных применений, таких как покрытие плодоовощной, мясной и бумажной продукций. Белковые покрытия могут быть нанесены посредством литья под давлением, спреев, экструзии и зачастую имеют низкую кислородопроницаемость и высокую паропроницаемость. В качестве покрытия для бумаги успешно использованы белки растительного происхождения (клейковина пшеницы, соя, и зеин) и животного (казеин и сывороточный).

Белки представляют собой органические макромолекулы, состоящие из а-аминокислот, которые связаны пептидными связями с образованием первичной структуры, которые присутствуют внутри растений и животных в качестве структурных и функциональных материалов для правильной биологической деятельности. Они отличаются от пептидов большим размером, примерно 100 аминокислот. Полипептидный скелет необходим для свертывания белка, который обозначается как вторичная структура. Стабилизируются внутримолекулярными взаимодействиями, а-спиралями и Р-листами, а также петлями и изгибами. Третичная структура представляет собой глобальную конфигурацию белков, возникающую в результате межмолекулярных взаимодействий белковых боковых цепей. Более того, некоторые белки развивают четвертичную структуру. Это означает, что они могут образовывать относительно рыхлые и обратимые молекулярные агрегаты с определенной геометрией [26,27].

Реакционная способность отдельных аминокислотных боковых цепей играет важную роль в модификации белка. Например, в глутаминовой и аспарагиновой кислотах карбоксильные группы, а в лизине аминогруппы.

Реакционная способность этих боковых цепей зависит от различных реагентов, а также от их положений в структуре белка и от рН.

Пленка представляет собой предварительно сформированный тонкий слой, который может быть размещен вокруг или между продуктами, в то время как покрытие непосредственно образуется на волокнистом материале. Чтобы сравнить эффекты различных обработок на белковых пленках, необходимо определить их механические и барьерные свойства. Механические характеристики, описанные в соответствующей литературе, следующие: прочность на растяжение, которая представляет собой приложенное усилие на площадь поперечного сечения пленки, необходимое для разрушения пленки; удлинение при разрыве характеризует расстояние на которое пленка может растягиваться до разрушения, и модуль упругости или модуль Юнга, обеспечивает информацию о сопротивлении пленки деформации. Что касается барьерных свойств, то рассматриваются паропроницаемость наряду с относительной влажностью и кислородопроницаемость [28,29].

Для изготовления этих материалов на основе белков используются два технологических процесса: «формование из раствора» и «термопластификация». При формовании из раствора белки диспергируют и солюбилизируют в растворителях, таких как водные растворы кислот или щелочей или этанол, с последующим литьем, распылением или окунанием (формованием), а затем сушкой. С помощью пластификаторов и повышающейся температуры белки пропускают процесс стеклования во время термопластичного процесса. Следовательно, создается гелеобразная масса, которая может быть сформирована и стабилизирована путем охлаждения или путем удаления летучих пластификаторов (например, воды) [30,31]. Термопластичные процессы, такие как литье под давлением и экструзия, жизненно важны для промышленного применения, поскольку они экономически целесообразнее в широком масштабе [32,33].

1.4 Белки животного происхождения

Казеины и казеинаты

Казеин является белком, получаемый из молока и извлекаемый для различных целей, однако, вследствие его плохой водорастворимости необходимо обработать гидроксидом натрия для преобразования в водорастворимую соль, т.е. казеинат. Казеинат натрия обладает хорошими пленкообразующими свойствами из водных растворов из-за своей произвольной спиральной структуры и сильного взаимодействия межмолекулярных водородных и гидрофобных связей. Казеинат натрия обладает хорошими барьерными и механическими характеристиками, применимые для покрытия бумаги [24,25]. Толщина покрытия бумаги

Л

зависит от веса покрытия: при увеличении веса покрытия от 5 до 16 г/м , толщина мелованной бумаги увеличивается почти линейно, так как образуется ровный поверхностный слой. Кроме того, за счет увеличения концентрации казеината (7 %, 10 % и 12 % а.с.в.) паропроницаемость постепенно уменьшается [25].

Бумага покрытая раствором из казеинат/хитозана обладает низкой паропроницаемостью и хорошими механическими свойствами вместе с улучшенной пластичностью и адгезией между покрытием казеинатом и хитозаном [25].

Влияние казеината натрия, слюды, растительного воска листьев пальмы Copernicia cerífera и глицерина в качестве покрытия были изучены и состав был оптимизирован для минимизации паропроницаемости и улучшения механических свойств пропитанной бумаги [34]: увеличение концентрации слюды, растительного воска, и казеината натрия и уменьшение количества глицерина приводит к оптимальным барьерным и механическим свойствам. Двухслойная система покрытия казеината натрия с последующим добавлением слоя парафина привело к уменьшению паропроницаемости

бумаги по сравнению с однослойным покрытием, включающий смесь казеината натрия и парафинового воска в различных соотношениях [24].

Сывороточный белок

Основываясь на качестве и чистоте, сывороточный белок можно разделить на два типа: сывороточный концентрат и белковый изолят сыворотки. Белковый изолят имеет больше белков, вследствие последующей очистки и часто дороже, чем сывороточный концентрат. Сывороточный протеин обладает отличными пленкообразующими и барьерными свойствами по отношению к кислороду, запаху и маслам. Барьерные свойства могут быть улучшены путем сшивки полимерных цепей покрытия, что делает бумагу водостойкой. Сшивка полимерных цепей может быть обеспечена путем добавления глутаральдегида [35], или путем инициирования образования межмолекулярных дисульфидных связей при нагревании белка до температуры денатурации [36].

Сывороточные белки являются побочным продуктом от осаждения белков в молоке и во время производства сыра. В зависимости от содержания белка порошок называется концентратом сывороточного белка (25 - 80) % или изолятом сывороточного белка (WPI), который содержит больше 90 % белка в сухой массе. Основными белками в сыворотке являются а-лактоальбумины (а-La), Р-лактоглобулины (P-Lg), бычий сывороточный альбумин, иммуноглобулины и протеозопепетоны.

Покрытия из сывороточного белка (концентрат и изолят) демонстрируют низкую воздухопроницаемость, высокую прочность и жесткость бумаги и картона, но покрытия являются слишком тонкими и прерывистыми для того чтобы уменьшить кислородопроницаемость [26]. И наоборот, когда покрытие достаточно толстое (масса покрытия

Л

превышающая 10 г/м ) может значительно уменьшить кислородопроницаемость.

Изолят сывороточного белка и ксантогенаты целлюлозы, применяемые в качестве покрытия для картона при горячем формовании, приводят к уменьшению паропроницаемости приблизительно на 80 %, что еще больше усиливается комбинированным эффектом пчелиного воска с изолятом сывороточного белка и ксантогената целлюлозы на 92 % [35].

Желатин

Желатин получают путем контролируемого гидролиза из волокнистого нерастворимого белка - коллагена, который широко встречается в природе как основная составляющая кожи, костей и соединительной ткани.

Желатин состоит из уникальной последовательности аминокислот. Характерные особенности желатина высокое содержание глицина, пролина и гидроксипролина. Желатин также имеет смесь одиночных и двойных развернутых цепей гидрофильного характера. Приблизительно при 40 оС водные растворы желатина находятся в состоянии терморегулируемого геля. В течение гелеобразование, цепи претерпевают конформационные переходы беспорядок-порядок и, как правило, восстанавливают коллагеновую структуру тройной спирали.

Желатиновые пленки могут образоваться из смеси, состоящей на (20 -30) % желатина, (10 - 30) % пластификатора (глицерин или сорбитол) и (40 -70) % воды с последующей сушкой геля желатина. Желатиновые покрытия для пищевой продукции используются для уменьшения кислородо - и жиро-и паропроницаемости.

В работе [37] исследовано влияние поливинилацетата на паропроницаемость желатиновых пленочных материалов. Установлено, что с увеличением поливинилацетата повышается паропроницаемость.

-5

Паропроницаемость образцов пленок находится в диапазоне (2,4 - 5,4) г/дм [38].

Увеличение количества глицерина в желатинсодержащих композициях предназначенных для изготовления биоразлагаемого плёночного материала

приводит к снижению удельного поверхностного электрического сопротивление, электризуемости и уменьшению полупериода стекания зарядов [39].

В работе [40] исследование влияние сшивателей на температуру размягчения желатиновых пленочных материалов. При обработке формалином наблюдается резкое увеличения температуры размягчения до 70 0С, однако на 4 сутки образец становится хрупким, передубленным. При введении в композицию пленки щелочного раствора гуминовых кислот повышается температура размягчения до 64 0С при сохранении относительного удлинения при разрыве на 11 сутки.

Белки животного происхождения не находят широкого применения в тароупаковочной промышленности ввиду дороговизны.

1.5 Белки растительного происхождения

Соевый белок

Содержание белка в сое (38 - 44) % значительно выше, чем содержание белка в зеине (8 - 15) %. Большая часть белка в сое нерастворима в воде, но растворима в разбавленной нейтральной соли. Таким образом, соевый белок в основном состоит из глобулиновых белков. Глобулины представляют собой белковые фракции, в которых субъединицы связаны гидрофобными и водородными связями. В соевом белке содержится высокое количество аспарагиновых и глатаминовых аминокислот. В то время как степень дисульфидных поперечных связей ограничена из-за приходящихся двух-трех цистеиновых групп на молекулу, глицинин содержит 20 внутримолекулярных дисульфидных связей. Подобно клейковине, соевые белки имеют дисульфидные мосты, которые необходимо разрушить для достижения соответствующих механических и барьерных свойств. Щелочь и нагрев вызывают диссоциацию и последующее раскрытие глицинина из-за дисульфидного расщепления связей.

Можно производить пищевые пленки на основе соевого белка одним из двух способов: формирование поверхностной пленки нагревом соевого молока или получать пленку из растворов изолята соевого белка. Соевое молоко получают путем перемалывания зерна сои с водой с последующим отделением молока. Для формирования пленки из соевого молока и соевого изолята, (а) нагревают водный раствор сои для нарушения структуры белка, разрушают дисульфидные связи и раскрывают сульфгидрильные и гидрофобные группы, а затем (б) формируют новые дисульфидные, гидрофобные и водородные связи во время сушки.

Покрытия из соевого изолята были использованы для снижения газо- и жиропроницаемости и улучшения механических характеристик [23]. Покрытие из соевого изолята позволяет повысить водостойкость картона по сравнению с покрытием из альгината [41].

Кукурузный зеин

Зеин кукурузы - это проламин, растворимый в 70 %-ном спирте, присутствующий в эндосперме кукурузы, яявляющийся коммерчески доступным. Зеин относительно гидрофобный и термопластичный материал. Его гидрофобная природа связана с высоким содержанием неполярных аминокислот. Пленки из зеина формируются за счет развития гидрофобных, водородных и дисульфидных связей между цепями зеина. Пищевые пленочные материалы могут быть сформированы путем сушки водно-спиртового раствора зеина. Считается, что формирование пленок предполагает развитие гидрофобных, водородных и дисульфидных связей в пленочной матрице зеина. В результате пленки являются хрупкими и поэтому требуют добавления пластификатора для повышения гибкости. Зеиновые пленки обладают относительно хорошей паропроницаемостью, по сравнению с другими съедобными пленками. Паропроницаемость может быть улучшена путем добавления жирных кислот или с помощью связующего реагента.

Покрытие из кукурузного зеина, нанесенное на бумагу, показывает улучшение жиро- и паропроницаемости при достаточной массе нанесенного покрытия [42]. Пропитанная кукурузным зеином, бумага может быть использована в качестве сэндвич-упаковки, при этом его жиростойкость сопоставима с полиэтиленом. Крафт-бумага, пропитанная зеином посредством спреевого распыления, улучшает жиростойкость и паропроницаемость с возможностью легкой утилизации и вторичного использования путем ферментативного гидролиза по сравнению бумагой обработанной воском.

Пшеничная клейковина

Пшеничная клейковина — это общий термин для водонерастворимых белков пшеничной муки, который состоит из смеси молекул полипептидов, считающихся глобулярными белками. Белки пшеничной клейковины широко доступны [39]. Пшеничная клейковина состоит из ряда белков, обладающих различными вязкоупругими свойствами. Пшеничная клейковина содержит проламиновые и глютелиновые фракции пшеничной муки, которые обычно называют глиадином и глютенином, соответственно. Глиадин растворим в 70 %-ном этаноле, глютенин не растворим. Глютен нерастворим в нейтральной воде, хотя растворяется в водных растворах щелочи и кислоты. Пищевые пленки получаются путем сушки водно-спиртового раствора пшеничной клейковины. Расщепление нативных дисульфидных связей происходит при нагревании пленкообразующего раствора, и далее формируются новые дисульфидные связи при высыхании пленки, вместе с водородными и гидрофобными связями. Добавление пластификатора, такого как глицерин в пленки необходимо для повышения пластичности пленки. Тем не менее, увеличивая пластичность пленки за счет увеличения содержания пластификатора снижается прочность пленки, упругость и повышается паропроницаемость.

Прочность при растяжении клейковины может быть улучшена с помощью сшивающего агента, такого как глутаральдегид, или термическим отверждением при 80 оС [47]. В работе [48] показано влияние относительной влажности на сорбцию двуокиси углерода в пленках клейковины. Результаты показали, что проницаемость была основана на увеличении С02 растворимости и диффузии с увеличением относительной влажности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Захаров Иван Васильевич, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Bellussi G. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / G. Bellussi, M. Bohnet, J. Bus, K. Drauz, H. Greim, K.-P. Jackel, U. Karst, A. Kleemann, G. Kreysa, T. Laird // Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, -2000. - V. 32. - P. 145-167.

2. Пат. 8328989 B2 США, C08H99/00, D21H17/21, D21H17/28, D21H17/22, D21H17/02 / Flour-based product, its preparation and use / J. G. Renirie, J. A. A. Van Der Meijden, J. J. P. Plijter, J. J. Van Soest; заявл. 5.12.2006.; опубл. 11.12.2012. - P. 8.

3. Khwaldia, K. Biopolymer Coatings on Paper Packaging Materials / K. Khwaldia, E.Arab-Tehrany, S.Desobry // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. - 2009. - V. 9. - I. 1. - P. 82-91.

4. Tang, X.Z. Sandeep Recent advances in biopolymers and biopolymer-based nanocomposites for food packaging materials / X.Z. Tang, P. Kumar, S. Alavi, K.P. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 2012. - V. 52. - P. 426-442.

5. Flory, A. R. Development of a green binder system for paper products / A. R. Flory, D.V. Requesens, Shivakumar P. Devaiah // Biotechnology. -2013. -V. 13. - P. 28-44.

6. Фляте, Д.М. Технология бумаги / Д.М. Фляте - М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 440 с.

7. Иванов, С.Н. Технология бумаги / С.Н. Иванов - М.: Изд. 3-е., 2006. - 696 с.

8. Михайлова, О.С. Влияние биомодифицированного картофельного крахмала на деформационные и прочностные свойства картона / О.С. Михайлова, Е.В. Крякунова, А.В. Канарский, Я.В. Казаков, Т.Н. Манахова, Д.А. Дулькин // Изв. высш. учеб. заведений. Лесной журн., -2016. - №4. - С. 157-164.

9. Филипс, Г.О. Справочник по гидроколлоидам / Г.О. Филипс, П.А. Вильямс (ред): пер. с анг. А.А. Кочетковой и Л.А. Сарафановой. - СПб.: ГИОРД, - 2006. - C. 536.

10. Горжанов, В.В. Исследование свойств составов для поверхностной проклейки бумаги / В.В. Горжанов, Е.В. Дубоделова, И.А. Хмызов,

A.В. Белик // Труды БГТУ. - 2014. - Серия IV. - С. 211-214.

11. Осипова, C. Технология целлюлозно-бумажного производства /

B.И. Комаров // Технология производства и обработки бумаги и картона. -СПб.: Политехника, - 2005. - C. 423.

12. Великова, Т.Д. Исследование прочностных характеристик и биостойкости бумаги после обработки растворами хитозана и его производных / Т.Д. Великова, С.И. Ганичева, Е.С. Трепова, С.А. Добрусина, Л.А. Нудьга,

B.А. Петрова // Материалы Восьмой Международной конференции. -М.: Изд-во ВНИРО, - 2006. - С. 278-281.

13. Khwaldia, K. Milk proteins for edible films and coatings / K. Khwaldia,

C. Perez, S. Banon, S. Desobry, J. Hardy // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 2004. - V. 44. - P. 239-251.

14. Tharanathan, R.N. Biodegradable films and composite coatings: Past, present and future. Trend / R.N. Tharanathan // Food Sci. Technol. - 2003. V. 14. - P. 71-78.

15. Bucci, D.Z. Sell I. PHB packaging for the storage of food products /

D.Z. Bucci, L.B. Tavares // Polym. Test. - 2005. - V. 24. - P. 564-571.

16. Verbeek, C.J.R. Extrusion processing and properties of protein-based thermoplastics / C.J.R. Verbeek, L.E. Van den Berg // Macromol. Mater. Eng. -2010. - V. 295. - P. 10-21.

17. Baldwin, E.A. Edible Coatings and Films to Improve Food Quality /

E.A. Baldwin, R. Hagenmaier, J. Bai // Boca Raton, FL, USA: 2nd ed. CRC Press. - 2011. - P. 460.

18. Schmid, M. Effect of UV-radiation on the packaging-related properties of whey protein isolate based films and coatings / M., Schmid, J. Held, F. Hammann, D. Schlemmer, K. Noller // Packag. Technol. Sci. - 2015. - V. 28. - P. 883-899.

19. Hong, N. Processing rigid wheat gluten biocomposites for high mechanical performance / N. Hong, G. Pyka, M. Wevers, B. Goderis, P. van Puyvelde,

I. Verpoest, A.W. van Vuure // Compos. Part A: Appl. Sci. Manuf. - 2015. -V. 79. - P. 74-81.

20. Zubeldía, F. Wheat gluten films obtained by compression molding / F. Zubeldía, M.R. Ansorena, N.E. Marcovich // Polym. Test. - 2015. - V. 43. - P. 68-77.

21. Sun, Q. Mechanical, barrier and morphological properties of pea starch and peanut protein isolate blend films / Q. Sun, C. Sun, L. Xiong // Carbohydr. Polym. - 2013. - V. 98. - P. 630-637.

22. Condés, M.C. Amaranth protein films prepared with high-pressure treated proteins / M.C. Condés, M.C. Añón, A.N. Mauri // J. Food Eng. - 2015. - V. 166. - P. 38-44.

23. Guilbert S. Material Formed from Proteins / C. Bastioli // Handbook of biodegradable polymers. Chapter 11. - UK: Rapra Technology Limited, - 2005. -P. 566.

24. González, A. Cross-linked soy protein as material for biodegradable films: Synthesis, characterization and biodegradation / A. González, M.C. Strumia, C.I. Alvarez Igarzabal // J. Food Eng. - 2011. - V. 106. - P. 331-338.

25. Wihodo, M. Physical and chemical methods used to enhance the structure and mechanical properties of protein films: A review / M. Wihodo, C.I. Moraru // J. Food Eng. - 2013. - V. 114. - P. 292-302.

26. Belitz, H.-D. Lehrbuch der Lebensmittelchemie / H.D. Belitz, W. Grosch, P. Schieberle // Berlin, Germany: Springer, - 2008. - P. 1118.

27. Grundlagen, B. J. der Organischen Chemie / B. J. Grundlagen // Berlin, Germany: Walter de Gruyter, - 2011. - P. 797-844.

28. Knight, R.D. Physics for Scientists and Engineers: A Strategic Approach: With Modern Physics / R.D. Knight // London: Pearson 3rd ed., - 2013. - P. 1213-1279.

29. ASTM F2622 Standard test method for oxygen gas transmission rate through plastic film and sheeting using various sensors - West Conshohocken: ASTM International, - 2013. - P. 12.

30. Schmid, M. Mechanical and barrier properties of thermoplastic whey protein isolate/ethylene vinyl acetate blends / M. Schmid, K. Müller, S. Sängerlaub,

A. Stabler, V. Starck, F. Ecker, K. Noller // J. Appl. Polym. Sci. - 2014. - V. 131. - I. 23. - Art. 41172. - P. 1-9.

31. Schmid, M. Technofunctional properties of films made from ethylene vinyl acetate/whey protein isolate compounds / M. Schmid, F. Hammann, H. Winkler // Packag. Technol. Sci. - 2014. - V. 27. - P. 521-533.

32. Gallstedt, M. Transport and tensile properties of compression-molded wheat gluten films / M. Gallstedt, A. Mattozzi, E. Johansson, M.S. Hedenqvist // Biomacromolecules. - 2004. - V. 5. - P. 2020-2028.

33. Belyamani, I. Production and characterization of sodium caseinate edible films made by blown-film extrusion / I. Belyamani, F. Prochazka, G. Assezat // J. Food Eng. - 2014. V. 121. - P. 39-47.

34. Nicorescu, I. Combined effect of dynamic heat treatment and ionic strength on the properties of whey protein foams-part II. / I. Nicorescu, C. Loisel, C. Vial, A. Riaublanc, G. Djelveh, G. Cuvelier, J. Legrand // Food Res. Int. - 2008. -V. 41. - P. 980-988.

35. Nicolai, T. p-lactoglobulin and WPI aggregates: Formation, structure and applications / T. Nicolai, M. Britten, C. Schmitt // Food Hydrocoll. - 2011. -V. 25. - P. 1945-1962.

36. Soroka, W. Fundamentals of Packaging Technology / W. Soroka - Lancaster: DEStech Publications, Inc.; 4th edition, - 2009. - P. 636.

37. Захаров, И.В. Влияние поливинилацетата на паропроницаемость биоразлагаемых пленочных материалов / И.В. Захаров, Ю.Д. Сидоров, М.А. Поливанов, С.В. Василенко // Вестник технол. ун-та / Казань: - 2015. -Т. 18. - № 21. - С. 77-79.

38. Захаров, И.В. Биоразлагаемый упаковочный материал на основе возобновляемого сырья / И.В. Захаров // Материалы III Всероссийской молодежной науч. конф. с межд.участием / Улан-Удэ: - 2017. - С. 204-206.

39. Захаров, И.В. Влияние глицерина на электростатические свойства биоразлагаемых пленочных материалов на основе крахмала / И.В. Захаров,

Ю.Д. Сидоров, А.В. Канарский // Вестник технол. ун-та / Казань: - 2016. -Т.19. - № 5. - С. 97-101.

40. Захаров, И.В. Влияние сшивателей на температуру размягчения биоразлагаемых пленочных материалов на основе крахмала / И.В. Захаров, Ю.Д. Сидоров, А.В. Канарский // Вестник технол. ун -та / Казань: - 2016. -Т. 19. - № 16. - С. 108-111.

41. Rhim, J.-W. Water resistance and mechanical properties of biopolymer (alginate and soy protein) coated paperboards / J.-W Rhim, J.-H. Lee, S.-I. Hong // LWT-Food Sci. Technol. - 2006. - V. 37. - P. 806-813.

42. Guo, G. Processing and properties of phthalic anhydride modified soy protein/glycerol plasticized soy protein composite films / G. Guo, C. Zhang, Z. Du, W. Zou, A. Xiang, H. Li // J. Appl. Polym. Sci. - 2015. - V. 132. - I. 28. -Art. 41172. - P.1-6.

43. Fachin, L. Effect of pH and heat treatment of cheese whey on solubility and emulsifying properties of whey protein concentrate produced by ultrafiltration / L. Fachin, W.H. Viotto // Int. Dairy J. - 2005. - V. 15. - P. 325-332.

44. Pochat-Bohatier, C. Influence of relative humidity on carbon dioxide sorptionin wheat gluten films / C. Pochat-Bohatier, J. Sanchez, N. Gontard // Journal of Food Engineering. - 2005. - V. 77. - P. 983-991.

45. Gallstedt, M. Packaging-related properties of protein- and chitosan-coated paper / M. Gallstedt, A. Brottman, M.S. Hedenqvist // Packag. Technol. Sci. -2005. - V. 18. - P. 161-170.

46. Singh, H. Changes in proteins induced by heating gluten dispersions at high temperature / H. Singh, F. MacRitchie // J. Cereal Sci. - 2004. - V. 39. - P. 297-301.

47. Захаров, И.В. Физико-механические свойства картона, обработанного биомодифицированным глютеном / И.В. Захаров, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, Е.О. Окулова, Я.В. Казаков, Д.А. Дулькин // Лесн. журн. (Изв. высш. учеб. заведений) / Архангельск: - 2017. -№2 6. - С. 135-144.

48. Захаров, И.В. Получение волокнистых материалов на основе биокаталитически обработанных растительных полимеров / И.В. Захаров,

Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, Я.В. Казаков, Е.О. Окулова // Материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов» / Архангельск: - 2017. - С. 262-264.

49. Delgado, J.F. Development of innovative biodegradable films based on biomass of Saccharomyces cerevisiae / J.F. Delgado, P. Mercedes Sceni, M.A. Peltzer, A.G. Salvay, O. Osa, J.R. Wagner // Innovative Food Sci. & Emerging Technologies 2016. - V. 36. - P. 83-91.

50. Novak, M. Yeast P(1-3),(1-6)-d-glucan films: Preparation and characterization of some structural and physical properties / M. Novak, A. Synytsya, O. Gedeon, P. Slepicka, V. Prochazka, J. Blahovec, A. Hejlova, J. Copikova // Carbohydrate polymers. - 2012. - V. 87. - P. 2496-2504.

51. Ferreira, I.M.P.L.V.O. Brewer's Saccharomyces yeast biomass: characteristics and potential applications / I.M.P.L.V.O. Ferreira, O. Pinho, E. Vieira, J.G. Tavarela // Trends in Food Science&Tech. - 2010. - V. 21. - P. 77-84.

52. Singh, H. Changes in proteins induced by heating gluten dispersions at high temperature / H. Singh, F. MacRitchie // J. Cereal Sci. - 2004. - V. 39. - P. 297-301.

53. Guo, G. Processing and properties of phthalic anhydride modified soy protein/glycerol plasticized soy protein composite films / G. Guo, C. Zhang, Z. Du, W. Zou, A. Xiang, H. Li // J. Appl. Polym. Sci. - 2015. - V. 132. - I. 28. -Art. 41172. - P. 1-6.

54. Simelane, S. Mechanical properties of heat-cured whey protein-based edible films compared with collagen casings under sausage manufacturing conditions / S. Simelane, Z. Ustunol // J. Food Chem. - 2005. - V. 70. - P. 131-134.

55. Hong, S.-I. Oxygen barrier performance of whey-protein-coated plastic films as affected by temperature, relative humidity, base film and protein type / S.-I. Hong, J.M. Krochta // J. Food Eng. - 2006. - V. 77. - P. 739-745.

56. Kim, K.M. Heat curing of soy protein films at atmospheric and sub-atmospheric conditions / K.M. Kim, C.L. Weller, M.A. Hanna, A. Gennadios // J. Food Sci. - 2002. -V. 67. - P. 708-713.

57. Thomas, C.R. Effects of shear on proteins in solution / C.R. Thomas, D. Geer // Biotechnol. Lett. - 2011. - V. 33. - P. 443-456.

58. Simmons, M.J.H. The effect of temperature and shear rate upon the aggregation of whey protein and its implications for milk fouling / M.J.H Simmons, P. Jayaraman, P.J. Fryer // J. Food Eng. - 2007. - V.79. - P. 517-528.

59. Steventon, A.J. Thermal Aggregation of Whey Proteins: PhD thesis: 25.05.1993 / Steventon Anthony James - Cambridge: University of Cambridge, -1993. - P. 140.

60. Wolz, M. Thermal aggregation of whey proteins under shear stress / M. Wolz, E. Mersch, U. Kulozik // Food Hydrocoll. - 2016. - V. 56. - P. 396-404.

61. Fang, Y. Effects of specific mechanical energy on soy protein aggregation during extrusion process studied by size exclusion chromatography coupled with multi-angle laser light scattering / Y. Fang, B. Zhang, Y. Wei, S. Li // J. Food Eng. - 2013. - V. 115. - I. 2. - P.220-225.

62. Pommet M., Redl A., Morel M.-H., Domenek S., Guilbert S. / Thermoplastic processing of protein-based bioplastics: Chemical engineering aspects of mixing, extrusion and hot molding // Macromol. Symp. 2003. - V. 197 - P. 207-218.

63. Patras, A. Effect of thermal and high pressure processing on antioxidant activity and instrumental colour of tomato and carrot purées / A. Patras, N. Brunton, S. Da Pieve, F. Butler, G. Downey // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. - 2009. - V. 10. - P. 16-22.

64. Lorido, L. Comparative study between serrano and iberian dry-cured hams in relation to the application of high hydrostatic pressure and temporal sensory perceptions / L. Lorido, M. Estévez, J. Ventanas, S. Ventanas // LWT Food Sci. Technol. - 2015. - V. 64. - P. 1234-1242.

65. Balny, C. Effects of high pressure on proteins / C. Balny, P. Masson // Food Rev. Int. - 2009. - V. 9. - P. 611-628.

66. Baier, A.K. Influence of high sostatic pressure on structural and functional characteristics of potato protein / A.K. Baier, D. Knorr // Food Res. Int. - 2015. -V. 77. - Part 4. - P. 753-761.

67. Molinaro, S. Combination of high-pressure treatment, mild heating and holding time effects as a means of improving the barrier properties of gelatin-based packaging films using response surface modeling / S. Molinaro, M. Cruz-Romero, A. Sensidoni, M. Morris, C. Lagazio, J.P. Kerry // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. - 2015. - V. 30. - P. 15-23.

68. Liu, L. Selection of optimum extrusion technology parameters in the manufacture of edible/biodegradable packaging films derived from food-based polymers / L. Liu, J.F. Kerry, J.P. Kerry // J. Food Agric. Environ. - 2005. - V. 3. - P. 51-58.

69. Bouaouina, H. Functional properties of whey proteins as affected by dynamic high-pressure treatment / H. Bouaouina, A. Desrumaux, C. Loisel, J. Legrand // Int. Dairy J. - 2006. - V.16. - P. 275-284.

70. Lee, S.-H. Changes and roles of secondary structures of whey protein for the formation of protein membrane at soy oil/water interface under high-pressure homogenization / S.-H. Lee, T. Lefevre, M. Subirade, P. Paquin // J. Agric. Food Chem. - 2007. - V. 55. - P. 10924-10931.

71. Molina, E. Soy protein pressure-induced gels / E. Molina, A.B. Defaye, D.A. Ledward // Food Hydrocoll. - 2002. - V. 16. - P. 625-632.

72. Speroni, F. Gelation of soybean proteins induced by sequential high-pressure and thermal treatments / F. Speroni, V. Beaumal, M.D. Lamballerie, M. Anton, M.C. Anon, M.C Puppo // Food Hydrocoll. - 2009. - V. 23. - P. 1433-1442.

73. Zhang, H. Influence of high pressure on conformational changes of soybean glycinin / H. Zhang, L. Li, E. Tatsumi, S. Kotwal // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. - 2003. - V. 4. - P. 269-275.

74. Alvarez, P.A. High pressure gelation of soy proteins: Effect of concentration, pH and additives / P.A. Alvarez, H.S. Ramaswamy, A.A. Ismail // J. Food Eng. -2008. - V. 88. - P. 331-340.

75. Kieffer, R. Effect of hydrostatic pressure and temperature on the chemical and functional properties of wheat gluten: Studies on gluten, gliadin and glutenin / R. Kieffer, F. Schurer, P. Köhler, H. Wieser // J. Cereal Sci. - 2007. - V. 45. - P. 285-292.

76. Chemat F. Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction / F. Chemat, Zill-e-Huma, M.K. Khan // Ultrason. Sonochem. - 2011. - V. 18. - P. 813-835.

77. Gulseren, I. Structural and functional changes in ultrasonicated bovine serum albumin solutions / I. Gulseren, D. Guzey, B.D. Bruce, J. Weiss // Ultrason. Sonochem. - 2007. - V. 1. - P. 173-183.

78. Brennan, J.G. Food Processing Handbook / J.G. Brennan - Weinheim, Germany: Wiley-VCH, - 2006. - P. 607.

79. Piyasena, P. Inactivation of microbes using ultrasound: A review / P. Piyasena, E. Mohareb, R.C. McKellar // Int. J. Food Microbiol. - 2003. - V. 87. - P. 207-216.

80. Coleman, S. Effect of ultrasound on mass transfer during electrodeposition for electrodes separated by a narrow gap / S. Coleman, S. Roy // Chem. Eng. Sci. -2014. - V. 113. - P. 35-44.

81. Kadam, D.M. Preparation and characterization of whey protein isolate films reinforced with porous silica coated titania nanoparticles / D.M. Kadam, M. Thunga, S. Wang, M.R. Kessler, D. Grewell, B. Lamsal, C. Yu // J. Food Eng. - 2013. - V. 117. - P. 133-140.

82. Rodriguez-Turienzo, L. Effects of edible coatings based on ultrasound-treated whey proteins in quality attributes of frozen atlantic salmon (salmo salar) / L. Rodriguez-Turienzo, A. Cobos, O. Diaz // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. -2012. - V. 14. - P. 92-98.

83. Guzey, D. Interfacial properties and structural conformation of thermosonicated bovine serum albumin / D. Guzey, I. Gulseren, B. Bruce, J. Weiss // Food Hydrocoll. - 2006. - V. 20. - P. 669-677.

84. Jambrak, A.R. Physical properties of ultrasound treated soy proteins / A.R. Jambrak, V. Lelas, T.J. Mason, G. Kresic, M. Badanjak // J. Food Eng. -2009. - V. 93. - P. 386-393.

85. Wang, Z. The effects of ultrasonic/microwave assisted treatment on the properties of soy protein isolate/microcrystalline wheat-bran cellulose film /

Z. Wang, X.-X. Sun, Z.-X. Lian, X.-X. Wang, J. Zhou, Z.-S. Ma // J. Food Eng. -2013. - V. 114. - P. 183-191.

86. Wang, Z. The effects of ultrasonic/microwave assisted treatment on the water vapor barrier properties of soybean protein isolate-based oleic acid/stearic acid blend edible films / Z. Wang, J. Zhou, X.-X. Wang, N. Zhang, X.-X. Sun, Z.-S. Ma // Food Hydrocoll. - 2014. - V. 35. - P. 51-58.

87. Hu, H. The effect of high intensity ultrasonic pre-treatment on the properties of soybean protein isolate gel induced by calcium sulfate / H. Hu, E.C.Y. Li-Chan, L. Wan, M. Tian, S. Pan // Food Hydrocoll. - 2013. - V. 32. - P. 303-311.

88. Marcuzzo, E. Effect of ultrasound treatment on properties of gluten-based film / E. Marcuzzo, D. Peressini, F. Debeaufort, A. Sensidoni // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. - 2010. - V. 11. - P. 451-457.

89. Davies, M.J. Singlet oxygen-mediated damage to proteins and its consequences / M.J. Davies // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2003. - V. 305. - P. 761-770.

90. Wondraczek, H. Photoactive polysaccharides / H. Wondraczek, A. Kotiaho, P. Fardim, T. Heinze // Carbohydr. Polym. - 2011. - V. 83. - P. 1048-1061.

91. Ustunol, Z. Water solubility, mechanical, barrier, and thermal properties of cross-linked whey protein isolate-based films / Z. Ustunol, B. Mert // J. Food Chem. - 2004. - V. 69. - P. 129-133.

92. Gennadios, A. Ultraviolet radiation affects physical and molecular properties of soy protein films / A. Gennadios, J.-W. Rhim, A. Handa, C.L. Weller, M.A. Hanna // J. Food Chem. - 1998. - V. 63. - P. 225-228.

93. Vaz, C.M. Effect of crosslinking, thermal treatment and uv irradiation on the mechanical properties and in vitro degradation behavior of several natural proteins aimed to be used in the biomedical field / C.M. Vaz, L.A.d. Graaf, R.L. Reis, A.M. Cunha // J. Mater. Sci. Mater. Med. - 2003. - V. 14. - P. 789-796.

94. Rhim, J.-W. Properties of ultraviolet irradiated protein films / J.-W. Rhim, A. Gennadios, D. Fu, C.L. Weller, M.A. Hanna // LWT Food Sci. Technol. - 1999. - V. 32. - P.129-133.

95. Micard, V. Properties of chemically and physically treated wheat gluten films / V. Micard, R. Belamri, M.-H. Morel, S. Guilbert // J. Agric. Food Chem. - 2000. -V. 48. - P. 2948-2953.

96. Ciesla, K. y-irradiation influence on the structure and properties of calcium caseinate-whey protein isolate based films. Part 1. Radiation effect on the structure of proteins gels and films / K. Ciesla, S. Salmieri, M. Lacroix // J. Agric. Food Chem. - 2006. -V. 54. - P. 6374-6384.

97. Ouattara B., Canh L.T., Vachon C., Mateescu M.A., Lacroix M. / Use of y-irradiation cross-linking to improve the water vapor permeability and the chemical stability of milk protein films // Radiat. Phys. Chem. 2002. - V. 63. - P. 821-825.

98. Lacroix, M. Use of y-irradiation to produce films from whey, casein and soya proteins: Structure and functionals characteristics / M. Lacroix, T.C. Le, B. Ouattara, H. Yu, M. Letendre, S.F. Sabato, M.A. Mateescu, G. Patterson // Radiat. Phys. Chem. - 2002. - V. 63. - P.827-832.

99. Lee, M. Effect of y-irradiation on the physicochemical properties of soy protein isolate films / M. Lee, S. Lee, K.B. Song // Radiat. Phys. Chem. - 2005. - V. 72. -P. 35-40.

100. Tolstoguzov, V.B. Some physico-chemical aspects of protein processing in foods. Multicomponent gels / V.B. Tolstoguzov // Food Hydrocoll. - 1995. - V. 9. - P. 317-332.

101. Bengoechea, C. Relationship between the glass transition temperature and the melt flow behavior for gluten, casein and soya / C. Bengoechea, A. Arrachid, A. Guerrero, S.E. Hill, J.R. Mitchell // J. Cereal Sci. - 2007. - V. 45. - P. 275-284.

102. Hernandez-Izquierdo, V.M. Thermoplastic processing of proteins for film formation—A review / V.M. Hernandez-Izquierdo, J.M. Krochta // J. Food Chem. -2008. - V. 73. - P. 30-39.

103. Hu, H. Effects of ultrasound on structural and physical properties of soy protein isolate dispersions / H. Hu, J. Wu, E.C.Y. Li-Chan, L. Zhu, F. Zhang, X. Xu, G. Fan, L. Wang, X. Huang, S. Pan // Food Hydrocoll. - 2013. - V. 30. -P. 647-655.

104. Pommet, M. Intrinsic influence of various plasticizers on functional properties and reactivity of wheat gluten thermoplastic materials / M. Pommet, A. Redl, S. Guilbert, M.-H. Morel // J. Cereal Sci. - 2005. - V. 42. - P. 81-91.

105. Sothornvit, R. Formation conditions, water-vapor permeability, and solubility of compression-molded whey protein films / R. Sothornvit, C.W. Olsen, T.H. McHugh, J.M. Krochta // J. Food Chem. - 2003. - V. 68. - P. 1985-1999.

106. Swift, K.G. Manufacturing Process Selection Handbook / K.G. Swift, J.D. Booker // Amsterdam: Elsevier/BH Butterworth-Heinemann, - 2013. - P. 433.

107. Guerrero, P. Thermal and mechanical properties of soy protein films processed at different pH by compression / P. Guerrero, K.D. La Caba // J. Food Eng. - 2010. - V. 100. - P. 261-269.

108. Sothornvit, R. Tensile properties of compression-molded whey protein sheets: Determination of molding condition and glycerol-content effects and comparison with solution-cast films / R. Sothornvit, C.W. Olsen, T.H. McHugh, J.M. Krochta // J. Food Eng. - 2007. - V. 78. -P. 855-860.

109. Sun, S. Thermo-molded wheat gluten plastics plasticized with glycerol: Effect of molding temperature / S. Sun, Y. Song, Q. Zheng // Food Hydrocoll. - 2008. -V. 22. - P. 1006.

110. Barreto, P.L.M. Thermal degradation of edible films based on milk proteins and gelatin in inert atmosphere / P.L.M. Barreto, A.T.N. Pires, V.Soldi // Polym. Degrad. Stab. - 2003. - V. 79. - P. 147-152.

111. Balaguer, M.P. Effect of thermo-pressing temperature on the functional properties of bioplastics made from a renewable wheat gliadin resin / M.P., Balaguer, J. Gomez-Estaca, J.P. Cerisuelo, R. Gavara, P. Hernandez-Munoz // LWT Food Sci. Technol. - 2014. - V. 56. - P. 161-167.

112. Robertson, G.L. Food Packaging: Principles and Practice. 3rd ed. / G.L. Robertson // Boca Raton: CRC Press, - 2012. - P. 131-164.

113. Ciannamea, E.M. Physical and mechanical properties of compression molded and solution casting soybean protein concentrate based films / E.M. Ciannamea, P.M. Stefani, R.A. Ruseckaite // Food Hydrocoll. - 2014. - V. 38. - P. 193-204.

114. Singh, R.P. Introduction to Food Engineering. 5th ed. / R.P. Singh,

D.R. Heldman // Amsterdam: Elsevier/Acad. Press, - 2014. - P. 8.

115. Onwulata, C.I. Functionality of extrusion-texturized whey proteins / C.I. Onwulata, R.P. Konstance, R.P. Konstance, P.H. Cooke, Farrell H.M. Farrell // J. Dairy Sci. - 2003. - V. 86. - P. 3775-3782.

116. Hernandez-Izquierdo, V.M. Thermal transitions and heat-sealing of glycerol-plasticized whey protein films / V.M. Hernandez-Izquierdo, J.M. Krochta // Packag. Technol. Sci. - 2009. - V. 22. - P. 255-260.

117. Qi, P.X. properties, molecular structures, and protein quality of texturized whey protein isolate: Effect of extrusion moisture content / P.X. Qi, C.I. Onwulata // J. Dairy Sci. - 2011. - V. 94. - P. 2231-2244.

118. Chen, F.L. Chemical cross-linking and molecular aggregation of soybean protein during extrusion cooking at low and high moisture content / F.L. Chen, Y.M. Wei, B. Zhang // LWT Food Sci. Technol. - 2011. - V. 44. - P. 957-962.

119. Bräuer, S. Preparation and thermoplastic processing of modified plant proteins / S. Bräuer, F. Meister, R.P. Gottlöber, A. Nechwatal // Macromol. Mater. Eng. - 2007. - V. 292. - P. 176-183.

120. Kurti, L. Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis / L. Kurti, B. Czako // San Diego: Elsevier, - 2005. - P. 864.

121. Akkermans, C. Peptides are building blocks of heat-induced fibrillar protein aggregates of ß-lactoglobulin formed at pH 2 / C. Akkermans, P. Venema, A.J. van der Goot, H. Gruppen, E.J. Bakx, R.M. Boom, E. van der Linden // Biomacromolecules. - 2008. - V. 9. - P. 1474-1479.

122. Mudgal, P. Effect of disulfide interactions and hydrolysis on the thermal aggregation of ß-lactoglobulin / P. Mudgal, C.R. Daubert, D.A. Clare,

E.A. Foegeding / J. Agric. Food Chem. - 2011. - V. 59. - P. 1491-1497.

123. Onwulata, C. Whey processing, functionality and health benefits / C. Onwulata, P. Huth // Ames: IFT Press Series. Wiley-Blackwell, - 2008. - P. 416.

124. Anker, M. Effects of ph and the gel state on the mechanical properties, moisture contents, and glass transition temperatures of whey protein films /

M. Anker, M. Stading, A.-M. Hermansson // J. Agric. Food Chem. - 1999. - V. 47. - P. 1878-1886.

125. Li, M. Effect of extrusion temperature on solubility and molecular weight distribution of wheat flour proteins / M. Li, T.C. Lee // J. Agric. Food Chem. -1996. - V. 44. P. 763-768.

126. Hochstetter, A. Properties of gluten-based sheet produced by twin-screw extruder / A. Hochstetter, R.A. Talja, H.J. Helen, L. Hyvonen, K. Jouppila // LWT Food Sci. Technol. - 2006. - V. 39. - P. 893-901.

127. Пат. 6790270 B1 США, C09D 103/02, C09D 103/04, C09D189/00, D21H 17/71, D21H 19/00. Protein and starch surface sizings for oil and grease resistant paper / R.L. Billmers, V. L. Mackewicz, R. M. Trksak; заявитель и патентообладатель Nationl starch and chemical investment holding corporation. -№ 10/395,615; заявл. 21.03.2003; опубл. 14.09.2004. - P. 6.

128. Новожилов, Е.В. Биотехнологии в производстве целлюлозы для химической переработки (Обзор) / Е.В. Новожилов, Д.Н. Пошина // Химия растительного сырья. - 2011. - № 3. - С. 15-32.

129. Aehle, W. Enzymes in Industry / W. Aehle // Weinheim: Wiley-VCH Verlag Gmbh&Co. KgaA, - 2004. - P. 484.

130. Новожилов, Е.В. Применение ферментных технологий в целлюлозно-бумажной промышленности / Е.В. Новожилов // Архангельск: ИПЦ САФУ, -2013. - C. 235.

131. Bajpai, P. Biotechnology for Pulp and Paper Processing / P. Bajpai // NY: Springer Science, - 2012. - P. 427.

132. Медведева, С.А. Биотехнологии для повышения экологической безопасности целлюлозно бумажной промышленности (Современное состояние) / С.А. Медведева, С.А. Тимофеева // Безопасность в техносфере. -2013. - №3 (2). - С. 28-34.

133. Захаров, И.В. Применение биомодифицированных полисахаридов и растительных белков в производстве волокнистых материалов / И.В. Захаров, О.С. Михайлова, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, Я.В. Казаков // Материалы

межд. форума «Биотехнология: состояние и перспективы развития» / М.: -2017. - Т. 2. - С. 233-234.

134. Болотова, К.С. Применение ферментных технологий для повышения экологической безопасности целлюлозно-бумажного производства / К.С. Болотова, Е.В. Новожилов // Химия растительного сырья. - 2015. - №3. - С. 5-23.

135. Verbeek, C.J. Recent developments in thermo-mechanical processing of proteinous bioplastics / C.J. Verbeek, L.E. Berg // Recent Patents Mater. Sci. -2009. - V. 2. - P. 171-189.

136. Sothornvit, R. Water Vapor Permeability and Solubility of Films from Hydrolyzed Whey Protein / R. Sothornvit, J.M. Krochta // J. Food Sci. - 2000. -V. 65. - P. 700-703.

137. Schmid, M. Effects of hydrolysed whey proteins on the techno-functional characteristics of whey protein-based films / M. Schmid, L.-V. Hinz, F. Wild, K. Noller // Materials. - 2013. - V. 6. - P. 927.

138. Wang, J.-S. Gelation behavior of wheat gluten by heat treatment followed by transglutaminase cross-linking reaction / J.-S. Wang, M.-M. Zhao, X.-Q. Yang, Y.-M. Jiang, C. Chun // Food Hydrocoll. - 2007. - V. 21. - P. 174-179.

139. Tseng, C.S. Physicochemical properties of wheat flour dough modified by microbial transglutaminase / C.S. Tseng, H.M. Lai // J. Food Chem. - 2002. -V. 67. - P. 750-755.

140. Lorenzen, P.C. Effects of varying time/temperature-conditions of pre-heating and enzymatic cross-linking on techno-functional properties of reconstituted dairy ingredients / P.C. Lorenzen // Food Res. Int. - 2007. - V. 40. - P. 700-708.

141. Tang, C.-H. Effect of transglutaminase treatment on the properties of cast films of soy protein isolates / C.-H. Tang, Y. Jiang, Q.-B., Wen, X.-Q.Yang // J. Biotechnol. - 2005. - V. 120. - P. 296-307.

142. Oh, J.H. Characteristics of edible films made from dairy proteins and zein hydrolysate cross-linked with transglutaminase / J.H. Oh, B. Wang, P.D. Field, H.A. Aglan // Int. J. Food Sci. Technol. - 2004. - V. 39. - P. 287-294.

143. Di Pierro, P. Chitosan-whey protein edible films produced in the absence or presence of transglutaminase: Analysis of their mechanical and barrier properties / P. Di Pierro, B. Chico, R. Villalonga, L. Mariniello, A.E. Damiao, P. Masi, R. Porta // Biomacromolecules. - 2006. - V. 7. - P. 744-749.

144. Hernandez-Balada, E. Properties of biopolymers produced by transglutaminase treatment of whey protein isolate and gelatin / E. Hernandez-Balada, M.M. Taylor, J.G. Phillips, W.N. Marmer, E.M. Brown // Bioresour. Technol. - 2009. - V. 100. - P. 3638-3643.

145. Truong, V.-D. Cross-linking and rheological changes of whey proteins treated with microbial transglutaminase / V.-D. Truong, D.A. Clare, G.L. Catignani, H.E. Swaisgood // J. Agric. Food Chem. - 2004. - V. 52. - P. 1170-1176.

146. Eissa, A.S. Enzymatic cross-linking of P-lactoglobulin: Conformational properties using ftir spectroscopy / A.S. Eissa, C. Puhl, J.F. Kadla, S.A. Khan // Biomacromolecules. - 2006. - V. 7. - P. 1707-1713.

147. Schmid, M. Properties of transglutaminase crosslinked whey protein isolate coatings and cast films / M. Schmid, S. Sangerlaub, L. Wege, A. Stabler // Packag. Technol. Sci. - 2014. - V. 27. - P. 799-817.

148. Mariniello, L. Preparation and mechanical properties of edible pectin-soy flour films obtained in the absence or presence of transglutaminase / L. Mariniello, P. Di Pierro, C. Esposito, A. Sorrentino, P. Masi, R. Porta // J. Biotechnol. - 2003.

- V. 102. - P. 191-198.

149. Jiang, Y. Effect of processing parameters on the properties of transglutaminase-treated soy protein isolate films / Y. Jiang, C.-H. Tang, Q.-B. Wen, L. Li, X.-Q. Yang // Innov. Food Sci. Emerg. Technol. - 2007. - V. 8.

- P. 218-225.

150. Gan C.-Y., Cheng L.-H., Easa A.M. / Physicochemical properties and microstructures of soy protein isolate gels produced using combined cross-linking treatments of microbial transglutaminase and maillard cross-linking // Food Res. Int. - 2008. - V. 41. - P. 600-605.

151. Jin, M. Transglutaminase cross-linking to enhance elastic properties of soy protein hydrogels with intercalated montmorillonite nanoclay / M. Jin, Q. Zhong // J. Food Eng. - 2013. - V. 115. - P. 33-40.

152. Weng, W. Effect of transglutaminase on properties of tilapia scale gelatin films incorporated with soy protein isolate / W. Weng, H. Zheng // Food Chem. -2015. - V. 169. - P. 255-260.

153. Koshy, R.R. Environment friendly green composites based on soy protein isolate—A review / R.R. Koshy, S.K. Mary, S. Thomas, L.A. Pothan // Food Hydrocoll. - 2015. - V. 50. - P. 174-192.

154. Hammann, F. Determination and quantification of molecular interactions in protein films: A review / F. Hammann, M. Schmid // Materials. - 2014. - V. 7. -P. 7975-7996.

155. Larre, C. Properties of deamidated gluten films enzymatically cross-linked / C. Larre, C. Desserme, J. Barbot, J. Gueguen // J. Agric. Food Chem. - 2000. -V. 48. - P. 5444-5449.

156. Osborne, T.B. The Vegetable Proteins. 2nd Edition / T.B. Osborne // London: Longman, Green and Co, - 1924. - P. 125.

157. Комаров, В.И. Анализ механического поведения целлюлозно-бумажных материалов при приложении растягивающей нагрузки / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Лесной вестник МГУЛ. - 2000. - № 3(12). - С. 52-62.

158. Захаров, И.В. Повышение устойчивости картона к старению пропиткой биомодифицированным глютеном / И.В. Захаров, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, Я.В. Казаков, А.В. Попов, Д.А. Дулькин // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии / СПб: - 2018. - Вып. 222. - С. 216-227.

159. Захаров, И.В. Влияние биокаталитической обработки глютена на физико-механические и деформационные характеристики волокнистых упаковочных материалов для пищевых продуктов / И.В. Захаров, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, Я.В. Казаков // Материалы межд. форума «Биотехнология: состояние и перспективы развития» / М.: - 2018. - С. 597-598.

160. Полыгалина Г.В., Определение активности ферментов. Справочник. / Г.В. Полыгалина, В.С. Чередниченко, Л.В. Римарева. - М.: ДеЛи принт, -2003. - C. 372.

161. Захаров, И.В. Влияние пропитки картона материалами растительного и животного происхождения на физико-механические и деформационные характеристики / И.В. Захаров, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, Е.О. Окулова, Я.В. Казаков // Матер. VI Всерос. отраслевой науч.-практ. конф. «Перспективы развития техники и технологий в целлюлозно-бумажной и лесоперерабатывающей промышленности» / Екатеринбург: - 2018. - С. 109-112.

162. Захаров, И.В. Разработка пленочных материалов на основе биомодифицированного глютена для ламинирования картона / И.В. Захаров // Журнал «Деревообрабатывающая промышленность». - 2018. - № 3. - С. 56-61.

163. Захаров, И.В. Влияние реологических свойств биомодифицированного глютена на прочностные и деформационные свойства картона / И.В. Захаров, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. -2018. - №3 (39). - С. 60-67.

164. Захаров, И.В. Регулирование влагопрочности картона обработкой биомодифицированным глютеном / И.В. Захаров, Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, А.Н. Романова, Я.В. Казаков, Д.А. Дулькин // Лесн. журн. (Изв. высш. учеб. заведений). - 2018. - № 5. - С. 181-190.

Приложение 1

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 223 «Упаковка»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 223 «Упаковка»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2017 г. № 220-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе « Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случав пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УПАКОВКА.

ПЛЕНКИ ИЗ БИОРАЗЛАГАЕМОГО МАТЕРИАЛА Общие технические условия

Packaging. Films of me biodegradable material. General specifications

Дата введения — 2017—10—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на пленку из биоразлагаемых полимерных материалов, изготовленную методами экструзии, полива, а также термоформованием (далее — пленка). Пленка предназначена для изготовления упаковки (пакетов, мешков и др.). а также для изготовления упаковки медикаментов и пищевой продукции, в том числе с нанесенными печатными рисунками или без них. кроме упаковки для химической и радиоактивной продукции.

Настоящий стандарт не распространяется на пленку из оксо-биоразлагаемого материала. Настоящий стандарт применяют при разработке технической документации на пленку из биораз-лагаемого полимерного материала для конкретных видов продукции.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 6433.2 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении

ГОСТ 10354 Пленка полиэтиленовая. Технические условия ГОСТ 14192 Маркировка грузов

ГОСТ 14236 Пленки полимерные. Метод испытания на растяжение ГОСТ 17527 (ISO 21067:2007) Упаковка. Термины и определения

ГОСТ 21472 Материалы листовые. Гравиметрический метод определения паропроницаемости ГОСТ 26996 Попипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия ГОСТ 33747 Оксо-биоразлагаемая упаковка. Общие технические условия ГОСТ Р 53656.2—2009 Пластмассы. Определение скорости проникновения газов. Часть 2. Метод равного давления

ГОСТ Р 53740 (ЕН 13428:2004) Ресурсосбережение. Упаковка. Специальные требования к минимизации. составу, изготовлению упаковки

ГОСТР54259 Ресурсосбережение Обращениесотходами. Стандартное руководство по сокращению количества отходов, восстановлению ресурсов и использованию утилизированных полимерных материалов и продуктов

ГОСТ Р 54530—201ЦЕН 13432:2000) Ресурсосбережение. Упаковка. Требования, критерии и схема утилизации упаковки посредством компостирования и биологического разложения

Издание официальное

1

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сейте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по ежемесячным информационным указателям «Национальные стандарты« за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт. на который дана недатированная ссыпка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта а ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется принять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана ссылка на него, рекомендуется принять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 17527. ГОСТ Р 54259. ГОСТ 33747.

4 Классификация

4.1 Пленки подразделяют:

4.1.1 По содержанию возобновляемого природного сырья. %:

• от 20 до 40 включительно:

- от 40 до 60 включительно.

- от 60 до 80 включительно:

-от 80 и более.

4.1.2 По способу фрагментации:

- оксоразлагаемые — ГОСТ 33747;

- гидроразлагаемые.

Примечание — Фрагментация является первым этапом биологического разложения, второй этап — минерализация разложившихся продуктов природными микроорганизмами, когда полимер превращается а неорганическое вещество (СО;).

4.2 По способу производства пленки из биоразлагаемых полимерных материалов подразделяют на типы, получаемые е результате:

1 — механической или химической обработки природных полимеров (крахмала, целлюлозы, лигнина, хитина, коллагена):

2 — биотехнологического превращения возобновляемых источников сырья (полигидроксибути-рат. полигидроксивалериат. полигидроксиалконат);

3 — химического синтеза полимеров из мономеров, получаемых биотехнологическим превращением возобновляемых источников сырья (полилактид):

4 — химического синтеза невозобновляемых источников сырья (поликапролактан. поливиниловый спирт);

5 — смешения биоразпагаемых полимерных материалов.

4.3 Условия компостирования пленок подраздепяюг.

- на пресноводные аэробные;

- морские аэробные.

-анаэробные:

-почвенные:

- промышленный компост:

• домашний компост.

5 Технические требования

5.1 Пленка должна соответствовать требованиям настоящего стандарта и/или другой технической документации на пленки для конкретных видов продукции.

Контроль способности пленки к биологическому разложению — по ГОСТ Р 54530—2011. раздел 6.

5.2 Основные параметры и характеристики

Максимальная толщина пленки 0.5 мм.

Вид рулона и схема наматывания пленки в рулон, минимальная длина и максимальная ширина пленки в рулоне, предельное отклонение по ширине пленки, внешний вид. смещение пленки по торцу рулона — по ГОСТ 10354.

5.2.1 Физико-механические показатели пленки в зависимости от типа пленки из биоразлагаемых полимерных материалов приведены в табпице 1.

Таблица 1

Наименование показателя Тил ПМИМ Метод испытания

1 2 3 4 5

Прочность при растяжении. МЛа (кгс/с*0. не менее • а продольном направлении - в поперечном направлении 25 17 25 20 50 40 14 14 14 14 По ГОСТ 14236 и 10 4 настоящего стандарта

Относительное удлинение при разрыве. V не менее 5 26 5 210 5

Удельное поверхностное электрическое сопротивление. Ом. не более 1 10" 1 10" 1 10" 1 10" 1 10" По ГОСТ 6433.2 и 10.5 настоящего стандарте

Паропроницаемость. г/м*сут. не более 300 100 300 5 300 По ГОСТ 21472

Проницаемость кислорода. см'/м'сут 10" Па. не более 500 20 20 10 500 По ГОСТ Р 53656.2—2009 (приложение А)

5.22 Показатели стойкости к внешним воздействиям в зависимости от типа пленки приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование показателя Тип 1,Тип5 Тип 2 Тил 3 Тил 4

Температура. "С 60 До 95 До 110 60

влажность. % До 75 — До 98 До 100

Химическая стойкость Не допускается контакт со щелочами. кислотами Умеренная восприимчивость к маслам и воде Не допускается контакт со щелочами Умеренная стойкость к растительным маслам, щелочам и гидролизу

Биологическая стойкость Не допускается контакт с природными микрорганизмами

5.2.3 Пленки, предназначенные для упаковывания медикаментов и пищевой продукции, должны быть разрешены для применения службами Роспотребнадзора.

6 Маркировка

6.1 На каждый рулон пленки прикрепляют или вкладывают под первый слой пленки ярлык с указанием:

- наименования и/или товарного знака и местонахождения изготовителя (импортера), информации о контакте;

• наименования и назначения пленки.

- ширины пленки;

• условий хранения и транспортирования;

- информации о возможности и способах утилизации (компостирование или другой вид биологического разложения);

• номера партии и номера рулона;

• информации об идентификации состава.

- срока хранения:

3

- массы брутто;

• даты изготовления:

- обозначения настоящего стандарта;

- символа «Для пищевых продуктов» для пленок, контактирующих с пищевыми продуктами, в соответствии с рисунком 1.

6.2 Транспортная маркировка — по ГОСТ 14192.

7 Упаковка

7.1 Пленку наматывают в рулоны на пластмассовые втулки, шпули или картонно-бумажные стержни. Рулон пленки упаковывают в один слой полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354 или других полимерных пленок по технической документации.

Масса рулона при ручных погрузо-разгрузочных работах — не более 50 кг. при механизированных — не более 500 кг.

Рулон пленки из природных полимеров и/или восприимчивых к влаге материалов упаковывают герметично в один слой пленки из полипропилена по ГОСТ 26996.

8 Требования безопасности

6.1 Пленка при комнатной температуре не выделяет в окружающую среду токсичных веществ и не оказывает при непосредственном контакте вредного влияния на организм человека. Работа с ней особых мер предосторожности не требует.

8.2 Пленка не взрывоопасна, при поднесении открытого огня загорается без взрыва и горит коптящим пламенем с образованием расплава и выделением нетоксичных продуктов.

При переработке пленки при температуре, превышающей температуру плавления, необходимо соблюдать требования пожаробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004. Производственные помещения необходимо снабжать местной вытяжной вентиляцией.

9 Правила приемки

9.1 Пленку принимают партиями. Партией считают количество пленки одного размера, изготовленной из одного материала, массой не менее 50 кг или не более 60 т. оформленное одним документом о качестве.

9.2 Документ о качестве должен содержать:

• наименование и назначение пленки;

• информацию о возможности и способах утилизации (компостирование или другой вид биологического разложения);

• наименование и/или товарный знак предприятия-изготовителя.

• номер партии и номер рулона;

• информацию об идентификации состава:

- срок хранения:

- срок годности после вскрытия упаковки для типа 1;

- массу брутто;

- дату изготовления;

- обозначение настоящего стандарта:

• символ «Для пищевых продуктов» для пленок, контактируемых с пищевыми продуктами, рисунок 1;

• количество упаковочных единиц;

Рисуно« 1 — Символ для упаковки, контактирующей с пищевой продукцией

4

• результаты испытаний или другое подтверждение о соответствии пленки требованиям настоящего стандарта.

9.3 Для контроля качества пленки на соответствие требованиям настоящего стандарта проводят приемо-сдаточные испытания.

Количество рулонов, отобранныхот партии для приемо-сдаточных испытаний, должно составлять 1 %. но не менее двух рулонов.

При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей, по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве рулонов. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

10 Методы контроля

10.1 Для проведения испытаний от каждого рулона, отобранного по 9.3. по всей ширине пленки на расстоянии не менее 1 м друг от друга, предварительно отмотав два-три слоя от начала рулона, отрезают две полосы длиной не менее 0.2 м площадью 0.5—2 м-' каждая.

Отобранные пробы пленок типов 1 и 5 помещают во влагонепроницаемую упаковку.

10.2 Качество наружной поверхности ппенки контролируют визуально. Допускается использовать увеличительные приборы.

10.3 Смещение пленки по торцу рулона, толщину, ширину и длину пленки контролируют в соответствии с ГОСТ 10354.

10.4 Прочность при растяжении в продольном и поперечном направлениях и относительное удлинение при разрыве пленки контролируют по ГОСТ 14236.

10.4.1 Для испытания применяют образцы пленки в форме прямоугольника шириной 15 мм. вырезанные в продольном и поперечном направлениях по 10 полосок каждая из пленки, отобранной в соответствии с 10.1.

10.4.2 Расстояние между зажимами, скорость опускания нижнего зажима, подборку шкалы сило-измерителя разрывной машины устанавливают в технической документации на пленки из конкретных видов биоразлагаемых материалов.

10.5 Удельное поверхностное электрическое сопротивление контролируют по ГОСТ 6433.2 и ГОСТ 10354.

10.6 Паропроницаемость контролируют по ГОСТ 21472.

10.7 Проницаемость кислорода контролируют по ГОСТ Р 53656.2—2009 (приложение А).

11 Транспортирование и хранение

11.1 Пленку транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозок грузов, действующих на данном виде транспорта.

11.2 Пленку хранят в крытых складских помещениях, исключающих попадание влаги и прямых солнечных лучей, в горизонтальном положении на стеллажах, отстоящих от пола не менее чем на 5 см. на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов при температуре от 5 °С до 30 °С и относительной влажности воздуха от 20 % до 80 %. Пленку из природных полимеров хранят при относительной влажности не более 50 %.

12 Указания по эксплуатации

12.1 Пленку типа 1 и/или восприимчивую к влаге перед применением выдерживают в упаковке изготовителя при температуре 20 "С и относительной влажности 50 % не меное 1 сут.

12.2 Пленка подлежит утилизации путем компостирования и биологического разложения по ГОСТ Р 54530.

12.3 Скорость биоразложения и условия компостирования устанавливают в технической документации на пленки из конкретных видов биоразлагаемых материалов.

12.4 Пленки типа 1 допускается утилизировать в виде органического или бытового мусора.

13 Ресурсосбережение

13.1 Ресурсосбережение — по ГОСТ Р 54530 и ГОСТ Р 53740.

Приложение 2

Федеральное агентство по техническому регулированию и иетрологии

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий»

ФГУП «ВНИИ смт»

Для предоставления по месту требования

■ 117418г. Москва

Нахимовыми проспект д. 31. коря 1

т/1 [phone] фтс [phone]

ОКНО 23206661 (НРИ 1027700!69|и ИНК'КЛП 7707031677/777701001

/Л ¿Ж'

2

на

от

Справка

Выдана Захарову Ивану Васильевичу в том, что он действительно является автором проекта стандарта ГОСТ Р «Упаковка. Пленки из биоразлагаемого материала. Общие технические условия», который разработан в соответствии с Программой национальной стандартизации Российской Федерации 2015/2016 (шифр темы 1.14.223-1.001.16). Окончательная редакция проекта стандарта находится в стадии подготовки к утверждению. 11редполагаемый срок введения стандарта в действие -

01.07.2017 г.

11ервый заместитель директора

ФГУП «ВНИИ СМТ»

Приложение 3

УТВЕРЖДАЮ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ

на экспериментальное производство картона с покрытием из биомолифицнрованного глютена.

Срок действия регламента до 31 декабря 2019 года

СОДЕРЖАНИЕ

1. Характеристика изготовляемой продукции 3

2. Характеристика исходного сырья 3

3. Технологическая схема экспериментального производства

и описание технологического процесса 4

4. Контроль производства и качества выпускаемой продукции 8

5. Основные правила безопасности эксплуатации производства 8

6. Инструкции 9

7. ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА, СТОЧНЫЕ ВОДЫ И ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРУ 10

1. ХАРАКТЕРИСТИКА И1ГОТАВЛЯЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

Картон с покрытием из биомодифицированного ппотена, пригодный для изготовления одноразовой посуды методами формования (загибочные машины).

Характеристика кар юна ламинированного бмомодифицироыаншлм i .по ином

Наименование показателя 11орма Метод испытания

Разрушающее напряжение MD/CI) в сухом состоянии, МПа (90-100)/(20-25) ГОСТ 30436 (ИСО 1924-2)

Разрушающее напряжение MD/CD во влажном состоянии, МПа (23-28)/(6-8) ГОСТ 13525.7

Деформация при растяжении MD/CD в сухом состоянии, % (2,5-3,5) / (4,5-5,5) ГОСТ 30436 (ИСО 1924-2)

Деформация при растяжении MD/CD во влажном состоянии, % (2,5-3,5)/(5,5-6,50) ГОСТ 13525.7

Коэффициент кислородонроницаемости, моль/м*с*Па 0,5»10-|4-0,6»10-14 ASTMD1434

Содержание пленки глютсновой в картоне, % 15-25 Гравимегрический метод

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО СЫРЬЯ

В качестве исходного сырья для производства композитного материала на основе картона и пленки биомодифипированного ппотена используется картон, плотен, молочная кислота, вода. Для биомодификации ппотена используются фермс1гтый препарат - липонап 50 БГ.

№ Наименование сырья, материалов Наименование показателя Характеристика

1.1 Глюпген (марка АХ Пвет От кремового до же;гшго

ГОСТ Р 53511-2009 или светло-коричневого

Массовая доля влаги, %, не

более 10

Массовая доля общей золы в

пересчете на сухое вещество,

%, не более 2,0

Массовая доля 1гротсипа в

пересчете на сухое вещество,

%, не менее 70

Массовая доля частиц размером

более 200 мкм, %, не более 1.0

Абсорбционная способность по

воде, %, не менее 150

1.2 Кислота молочная. ГОСТ 490-2006 Внешний вид Цвет Массовая доля пищевой молочной кислоты, % Массовая доля золы, %, не более Массовая доля сульфатов, %, не более Прозрачная сиропообразная жидкос ть Светло-желтый 76,0-84,0 0.3 0,25

1.3 Вода ГОСТ 2874-82 Водородный показатель, рН 6.0-8,5

1.4 Ферментный препарат Линонан 50 БГ (изготовитель Novozymes A/S, Дания) Активность Внешний вил Цвет Средний размер частиц, мкм 50 KLU/r порошок свег.то-коричнсвый 150

1.5 Кар гой для плоских слоев (марка К-2), 125 ±6 г/м\ ТУ 544100237831859-2014 Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа, не менее Сопротивление сжатию на коротком расстоянии в поперечном направлении (ЭСТсо), кН/м, не менее Разрушающее усилие при сжатии кольца в поперечном направлении, Н, не менее Поверхностная внитывасмосп, воды но Коббу верхней стороны (Кобб«о), г/м2, не менее Влажность, % 360 2,1 125 30-70 6,0-9,0

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА И ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3.1. Технологическая схема и описание технологического процесса производства картона ламинированного биомодифинмрояашплм глютеном.

Технологическая схема получения картона ламинированного биомодифицированным глютеном, представляет процесс, включающий

1. Гомогенизация и фермента шрование г.жлена.

Коллоидный раствор глктгена пшеничного получают путем гомогенизировании порошка глютспа с раслшром молочной кислоты 2,5 % (гидромодуль 1:10) 1фи скорости 500 об/мин в течение 20 мин в биорсакюрс. Биомодификация глютспа пшеничного заключается в добавлении ферментного препарата с расходом 0,2-1,0 % по а.с.м. глктгена в биоректор с гомогенизированным глютеном, предпочтительнее 0,2-0,6 %. Режим

фсрмсшагирования: амплитуда перемешивал ия 25 мм, скорость 10S об/мин при температуре SO °С в течение 24 часов.

2. Инактивация фермента и концсптрироваиис раствора биомодифицироыа1шо1 о глютена.

Для инактивации фермента в растворе используется биореактор с температурой 95 "С. Выбранная температура способствует концентрированию раствора биомодифицированного глютенадо содержания 15 %а.с.в.

3(а). Сушка биомодифицированного г.потсна барабашюй сушилкой и спнгис

шабером.