Применение модифицированных вторичных ресурсов переработки сырья в производстве бумаги и картона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Захарова Наталья Леонидовна

• Захарова Наталья Леонидовна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Захарова Наталья Леонидовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5 ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ

ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУМАГИ И КАРТОНА

1.1 Ассортимент продукции целлюлозно-бумажной промышленности

1.2 Использование вторичных ресурсов волокнистых полуфабрикатов при 13 производстве бумаги и картона

1.3 Модификация вторичных ресурсов для повышения качества бумаги и картона

1.3.1 Физические изменения белковых пленок и покрытий

1.3.2 Химические модификации белков для получения пленочных 26 покрытий

1.4 Использование биологически активных веществ в белковых пленках

1.5 Перспективность использования нанотехнологий в производстве бумаги и картона с покрытиями 41 ГЛАВА 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика используемых материалов

2.2 Определение ферментативной активности препаратов

2.3 Методика модификации глютена ферментным препаратом при сдвиговых усилиях

2.4 Методика определения крахмала

2.5 Методика определения амилозы

2.6 Методика определения липидов

2.7 Методика определения белков

2.8 Нанесение модифицированного глютена на бумагу и картон

2.9 Определение жиростойкости бумаги ОДП-25, покрытой пленкой глютеновой

2.10 Определение паропроницаемости бумаги ОДП-25, покрытой пленкой

глютеновой

52

2.11 Определение физико-механических характеристик бумаги и картона, 53 покрытых пленкой глютеновой

3.2 Определение влияния ферментов и сдвиговых усилий на реологические 63 свойства глютена пшеничного

3.3. Определение влияния ферментативной обработки глютена при 65 высоких концентрациях глютена и сдвиговых усилиях на барьерные свойства бумаги ОДП-25, покрытой пленкой глютеновой

3.3.1 Жиростойкость бумаги ОДП-25, покрытой пленкой глютеновой

3.3.2 Паропроницаемость бумаги ОДП-25, покрытой пленкой глютеновой

3.3.3 Изменение состава глютена пшеничного при ферментативной обработке в сочетании со сдвиговыми усилиями

3.4 Определение влияния ферментативной обработки при высоких концентрациях субстрата и сдвиговых усилиях на прочностные и деформационные характеристики пленки из модифицированного глютена

3.5 Определение влияния ферментативной обработки глютена при высоких концентрациях субстрата и сдвиговых усилиях на прочностные и деформационные характеристики бумаги ОДП-25, покрытой пленкой глютеновой

3.6 Использование в композиции картона натронной полуцеллюлозы из рисовой шелухи

3.7 Влияние содержания полуцеллюлозы, полученной из рисовой щелухи, на прочностные, деформационные и структурно-размерные характеристики картона

3.8 Определение влияния ферментативной обработки глютена при высоких концентрациях субстрата и сдвиговых усилиях на прочностные и деформационные характеристики картона для плоских слоев гофрокартона

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

55

3.1 Определение ферментативной активности препаратов

55

марки Liner, покрытой пленкой глютеновой

3.9 Определение влияния ферментативной обработки глютена при высоких концентрациях субстрата и сдвиговых усилиях на прочностные и деформационные характеристики картона для флютинга из макулатуры марки МС-5Б и полуцеллюлозы из рисовой шелухи, покрытого пленкой

глютеновой

3.10 Технология производства покрытия для бумаги и картона из

модифицированного глютена

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение модифицированных вторичных ресурсов переработки сырья в производстве бумаги и картона»

ВВЕДЕНИЕ

Производство и потребление упаковки из бумаги и картона неуклонно растет, что обусловлено ростом производства товаров и необходимостью сохранения их потребительских свойств. Однако производство бумаги и картона, как основа различных видов упаковки, сталкивается с дефицитом волокнистых полуфабрикатов. В производство целлюлозы интенсивно вовлекаются лиственные породы древесины, целлюлоза из которых ниже по качеству по сравнению с целлюлозой из хвойных пород древесины.

В производстве бумаги и картона наблюдается устойчивая тенденция использования макулатуры и волокнистых полуфабрикатов, полученных из однолетних растений, бумагообразующие свойства которых существенно ниже по сравнению с целлюлозой из хвойных пород древесины. Применение целлюлозы из лиственных пород древесины и волокнистых полуфабрикатов вторичных ресурсов для получения рассматриваемых волокнистых материалов приводит к снижению их прочностных и деформационных характеристик.

Для повышения качественных показателей новых видов растительного сырья необходима разработка технологии получения волокнистых полуфабрикатов, позволяющей получать бумагу и картон, соответствующие потребительским свойствам.

В настоящее время растет потребность в упаковочных видах бумаги и картона, обладающих барьерными свойствами. Используемые для повышения барьерных, а также механических и деформационных свойств бумаги и картона синтетические полимерные материалы на основе углеводородного сырья значительно повышают стоимость переработки упаковочных изделий для вторичного использования волокнистых полуфабрикатов и углеводородов.

В этой связи целесообразно использовать биополимеры в производстве бумаги и картона для придания необходимых барьерных, прочностных и деформационных свойств. Однако стоимость биополимеров превосходит стоимость полимеров из углеводородов, что обуславливает необходимость

получения биополимеров для обработки бумаги и картона из вторичных ресурсов переработки растительного сырья. При этом для эффективного использования биополимеров необходима разработка технологии их обработки, обеспечивающая достижение потребительских свойств упаковочных изделий.

Биополимеры, используемые в качестве покрытия, модифицируют физическими, химическими и биохимическими методами, что придает им необходимые реологические свойства и возможность нанесения на бумагу-основу. Данное направление исследований обосновано и представлено в работах Zhou J., Hernández-Balada E., Yildirim M., Adler-Nissen J., Onwulata C., Bräuer S., Grinberg V.Y. и других учёных.

Актуальность. Перспективность биохимической обработки биополимеров очевидна, так как она проводится при низких температурах до 50 0С в нейтральной среде без использования токсичных реагентов. Однако обработка ферментными препаратами растительного сырья происходит при низких концентрациях субстрата, отсюда увеличиваются энергетические затраты. В этой связи поиск технических и технологических решений обработки биополимеров при высоких концентрациях субстрата, безусловно, является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является разработка способов модификации рисовой шелухи и глютена пшеничного, которые являются вторичными ресурсами переработки растительного сырья, и определение путей их использования в технологии бумаги и картона.

Для достижения цели решались следующие задачи:

- обосновать целесообразность применения ферментных препаратов для модификации глютена пшеничного в производстве бумаги и картона;

- определить влияние полуцеллюлозы, полученной из рисовой шелухи, на прочностные, деформационные, структурно-размерные характеристики картона;

- определить влияние физической и биохимической модификации глютена пшеничного, используемого при поверхностном нанесении, на прочностные и деформационные характеристики бумаги и картона;

- определить влияние физической и биохимической обработки глютена пшеничного на барьерные характеристики бумаги с покрытием из него;

- разработать и обосновать технологическую схему обработки глютена пшеничного ферментными препаратами при повышенной концентрации субстрата с получением пленки для использования в качестве покрытия для бумаги и картона.

Научная новизна. Установлено, что а-амилазная, глюкоамилазная, протеазная, липазная активности ферментных препаратов (mix de form 512432, протосубтилин, vegpro, липопан 50 БГ) позволяют модифицировать глютен пшеничный для использования его в качестве покрытия для бумаги и картона.

Показано, что ферментные препараты проявляют ферментативные активности при высоких сдвиговых усилиях, при высоком содержании субстрата (до 70 %), температуре обработки 50-55 0С, продолжительности перемешивания 5-10 минут до значения крутящего момента 25 Нм, pH 7.

Показано, что физическая и биохимическая модификация глютена пшеничного позволяет его использовать в качестве барьерного покрытия бумаги и картона с приданием им жиростойкости (балл Кита 21) и низкой паропроницаемости.

Установлены условия проведения натронной варки рисовой шелухи, обеспечивающие получение волокнистого полуфабриката с характеристиками, позволяющими использовать его в композиции картона из макулатуры.

Практическая значимость. Установлены оптимальные условия проведения ферментатирования глютена пшеничного при высоких концентрациях субстрата до 70 %, продолжительности обработки 5-10 минут до значения крутящего момента 25 Нм, pH 7 в сочетании со сдвиговыми усилиями 50 об/мин в смесительной камере «Measuring Mixer 350E» пластикордера «Plasti -Corder®Lab - Station» (Brabender, Германия).

Модифицированный глютен рекомендуется наносить на бумагу и картон в виде покрытия путем ламинирования (температура верхнего пресса 120 ос,

температура нижнего пресса 120 0С, продолжительность прессования 10 минут под нагрузкой 100 кгс/см2).

Биоразлагаемый композитный материал, полученный по этой технологии, рекомендуется использовать для упаковки пищевой продукции, в производстве жиростойкой бумаги и при производстве картона для плоских слоев гофрокартона с повышенными прочностными и деформационными характеристиками.

Методология и методы исследования. Физико-механические и барьерные характеристики бумаги и картона, покрытых модифицированным глютеном, определяли стандартными методами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная технология ферментатирования глютена при высоких концентрациях субстрата в сочетании с физической модификацией (сдвиговые усилия).

2. Установленные закономерности по определению влияния модифицированного глютена на барьерные характеристики бумаги основы для парафинирования: жиростойкость и паропроницаемость.

3. Установленное влияние полуцеллюлозы из рисовой шелухи, содержащейся в картоне, на его прочностные, деформационные и структурно-размерные характеристики.

4. Установленное влияние физической и биохимической модификации глютена на прочностные и деформационные характеристики бумаги и картона, покрытых модифицированным глютеном.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: 10-й Международной научно-технической конференции «Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства» (Омск, 2020), 10-й Международной научно-технической конференции «Перспективы развития техники и технологий в целлюлозно-бумажной и лесоперерабатывающей промышленности» (Екатеринбург, 2018), IV Международной научно-технической конференции, посвященной памяти профессора В.И.Комарова «Проблемы

механики целлюлозно-бумажных материалов» (Архангельск, 2017), IX и X Международном конгрессе Biotechnology: "State of the art and perspectives" (Москва 2017, 2018).

Реализация работы. На основании проведенных исследований и полученных результатов разработаны рекомендации по применению модифицированного глютена пшеничного в качестве пленочного покрытия для бумаги и картона для придания гидрофобности, жиростойкости, повышенных прочностных и деформационных характеристик.

На основе проведенных исследований показана возможность замены целлюлозы из древесного сырья на полуцеллюлозу из рисовой шелухи без значительной потери эксплуатационных характеристик.

Достоверность результатов исследования. Достоверность выводов и рекомендаций обеспечиваются большим объемом экспериментальных данных, полученных на современных приборах и установках, имеющих сертификат качества.

Личный вклад автора. Автором была поставлены цель и задача исследований, осуществлены экспериментальные работы, проведен скрининг ферментов, позволяющий обосновать выбор ферментных препаратов для обработки глютена при высоких сдвиговых усилиях и концентрациях субстрата (до 70 %). Определены условия обработки в смесительной камере пластикордера («Measuring Mixer 350E» пластикордера «Plasti - Corder®Lab - Station» (Brabender, Германия): температура 50-55 оС, время смешения 5-10 минут при 50 об/мин, pH=7. Установлено, что физическая и биохимическая модификация покрытия из глютена приводит к повышению прочностных и деформационных характеристик бумаги ОДП-25 (до 50 %) и картона для плоских слоев гофрокартона (до 30 %). Установлена целесообразность замены части макулатурного сырья, полученной из древесины на полуцеллюлозу из рисовой шелухи (до 30 %) с последующим нанесением покрытия из модифицированного глютена. Показана возможность регулирования барьерных характеристик покрытия основы парафинированной бумаги путем физической и биохимической модификацией глютена: повышение

жиростойкости (балл Кита 21) и придание паронепроницаемости. Разработана принципиальная технологическая схема и рекомендации по обработке глютена ферментными препаратами под высокими сдвиговыми усилиями для последующего нанесения на бумагу и картон.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, индексируемых в международных базах данных Scopus и Web of Science, 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, и списка использованной литературы, содержащего 167 источников. Работа изложена на 139 страницах машинописного текста и включает в себя 16 таблиц, 60 рисунков.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВТОРИЧНЫХ РЕСУРСОВ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУМАГИ И КАРТОНА

1.1 Ассортимент продукции целлюлозно-бумажной промышленности

Целлюлозно-бумажное производство (ЦБП) — технологический процесс, направленный на получение целлюлозы, бумаги, картона и других сопутствующих продуктов конечного или промежуточного передела [1]. Основой любого производства в ЦБП является глубокая термическая и химическая переработка древесного сырья.

В ЦБП используется технологически сложное и дорогостоящее оборудование, производящее продукцию с максимальной добавленной стоимостью. Индекс производства в ЦБП является наиболее высоким по сравнению с другими обрабатывающими отраслями.

ЦБП полностью отвечает приоритетному направлению современной мировой экономики - принципам устойчивого развития благодаря тому, что использует возобновляемое древесное сырьё. Целлюлозно-бумажные предприятия выпускают продукцию широкого назначения: различные технические и декоративные виды бумаги и картона, канцелярские товары, изделия санитарно-гигиенического и хозяйственно-бытового назначения.

Бумага и картона различных видов используются во многих отраслях промышленности. К ним относятся химическая, лёгкая, пищевая, текстильная, парфюмерная, электротехническая и радиоэлектронная отрасли. Бумага и картон используются в медицине, автомобиле- и авиастроении, военно-промышленном комплексе, строительстве, сельском хозяйстве и т.д.

Одна из основных областей применения растворимой целлюлозы -получение вискозы, которая используется в текстильной промышленности. Инновационные направления использования целлюлозы - производство углеродного волокна, слоистого биоразлагаемого пластика, наноцеллюлозы.

Широко применяются побочные продукты целлюлозно-бумажного производства - лигносульфонаты, скипидар, фурфурол, этиловый спирт, талловое масло и другие - особенно незаменимы они в нефтяной, газовой, химической промышленности. Вторичное макулатурное волокно, утратив свои основные свойства, используется для экологичной теплоизоляции помещений, а также в качестве наполнителя при укладке асфальтового и бетонного дорожного полотна.

Ведущее место в мире по общему объему производства бумаги и картона занимает Китайская Народная Республика [2]. Россия занимает 8 место в мире по объёму производства волокнистых полуфабрикатов и 13 место по объему производства бумаги и картона. Отрасль ЦБП признана стратегически значимой для развития экономики, науки, образования и культуры нашей страны. В 20142018 гг объем производства бумаги в России вырос на 10,1 %: с 5,32 до 5,85 млн т [2]. В структуре производства бумаги в России преобладают бумага для гофрирования, газетная бумага и бумага для графических целей.

В России имеются запасы до сих пор не используемых 809 млн га лесных ресурсов. Это дает потенциальную возможность для развития данной отрасли для внутреннего спроса и для наращивания объемов экспорта.

Крупнейшие комбинаты - всего их около 30 - расположены в Архангельской, Иркутской, Нижегородской областях, Республиках Карелия, Марий Эл и Коми, Пермском крае. На территории России действует около 150 целлюлозно-бумажных предприятий.

Годовой объём производства целлюлозы и древесной массы в России составляет 8,2 млн тонн (в т.ч., 2,6 млн тонн товарной целлюлозы), 8,5 млн тонн бумаги и картона. 2,2 млн тонн товарной целлюлозы идёт на экспорт, преимущественно в Китай.

В целлюлозно-бумажной промышленности происходят значительные изменения в ассортименте выпускаемой продукции и открываются новые перспективы для роста производства упаковочных видов бумаги и картона.

Потребление упаковки на основе бумаги и картона растет по всему миру наряду с ростом производства гигиенических изделий с применением целлюлозы.

Потребление упаковки на основе бумаги и картона будет в значительной степени увеличиваться в свете недавних решений по поводу сокращения применения пластиковой упаковки.

В ближайшие несколько лет электронная торговля будет стимулировать примерно половину роста спроса на транспортную упаковку. Упаковка из бумаги и картона для транспортировки изделий совершенствуется, чтобы обеспечить сохранность транспортируемых изделий.

В то же время упаковочная индустрия сталкивается с растущим давлением в отношении затрат, сохранением сырьевых ресурсов и рециклом их использования. Эти требования усиливаются в связи с контролем выбросов углекислого газа в атмосферу.

Древесина - это гетерогенный по составу биополимер, содержащий целлюлозу, лигнин, химические вещества. Из древесины изготовляют различные виды продукции, в том числе целлюлозу, бумагу и картон. Проводятся научные исследования по получению из древесины и однолетнего сырья новых видов биопродуктов: нановолокон для композиционных материалов и углеродного волокна на основе лигнина. Новые процессы разрабатываются для извлечения гемицеллюлозы, используемой в качестве исходного сырья для производства сахаров и химических веществ [3].

1.2 Использование вторичных ресурсов волокнистых полуфабрикатов при

производстве бумаги и картона

Использование древесины в производстве бумаги и картона можно сократить путем использования других волокнистых полуфабрикатов, в частности, вторичных ресурсов.

В качестве таких ресурсов могут быть использованы вторичные ресурсы переработки сельскохозяйственных культур, которые в основном представляют собой солому злаковых растений, таких как кукуруза, подсолнух, рис и пшеница. Сельскохозяйственные отходы в виде рисовой шелухи и жмыха, доступны на

рынке. В таких случаях основные расходы возникают при сборе и транспортировке этого сырья. В странах с низким уровнем оплаты труда производство целлюлозы из однолетнего сырья является перспективным по сравнению с получением целлюлозы из древесины [4].

Солома пшеницы является важным источником волокнистых полуфабрикатов. В России производится соломы около 200 млн. тонн ежегодно. Эти вторичные ресурсы могут быть использованы в производстве бумаги, древесностружечных плит, топлива и других видов продукции на волокнистой основе [5]. Солома риса является основным источником волокна в азиатских странах. Главное препятствие при переработке соломы риса является высокое содержание кремнезема [6].

Гемицеллюлозы в однолетних растениях менее однородные по составу, чем в древесине. Лигнин, присутствующий в однолетних растениях, является низкомолекулярным и отделяется от целлюлозы в более мягких условиях по сравнению с процессом делигнификации мягких и твердых пород древесины.

Рисовая шелуха. Общий объем производства рисовой шелухи, как побочного продукта рисовой промышленности, составляет 75 млн. тонн во всем мире.

Рисовая шелуха не имеет существенной коммерческой ценности и, как правило, представляет собой экологическую проблему, связанную с ее утилизацией. Несмотря на многочисленные разработки и широкие исследования, утилизация затруднена из-за ограничений, связанных с ее устойчивостью к разложению, высоким содержанием золы, что связано с другой формой загрязнения - пеплом рисовой шелухи. Применение в промышленности усложняется ввиду низких питательных свойств, абразивности и низкой кажущейся плотности. В исследовании [7] определена возможность производства картона из рисовой шелухи с целью уменьшения количества древесных волокнистых полуфабрикатов в композиции картона.

В процессе производства бумаги и картона из однолетних растений обращают внимание на морфологические характеристики волокнистых

полуфабрикатов, таких как длина и ширина волокна. В работе [8] рекомендуется оценивать свойства волокон из багассы и рисовой соломы по коэффициенту гибкости, который зависит от толщины стенок сосудов в клетчатке. Авторы относят эти волокна к группе жестких волокон, которые не обладают эластичностью и рекомендуют их использовать при производстве волокнистых плит, жесткого картона.

Рисовые оболочки являются гигроскопичным материалом, то есть они изменяют свое равновесное содержание влаги в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха. Среднее содержание влаги, полученное для рисовой шелухи, составило 37,3 % [9]. Первичные волокна демонстрируют более высокую устойчивость к влаге, чем переработанные, однако, при увеличении содержания влаги в картонной коробке с 7,7 % до 16,4 % прочность при сжатии кромок снижается на 42,6 % [10]. Следовательно, при содержании влаги в картонной коробке на уровне от 8 до 10 % можно достичь оптимальных механических свойств гофрированной коробки.

Химический состав рисовой шелухи и жома варьируется. На этот фактор влияют: сорт риса, географические условия, климатические условия (температура, осадки и продолжительность сезона выращивания), тип почвы (аллювиальный, луизол и черный), метод выращивания (пересадка или посев), тип используемых удобрений и подготовка образца и метод анализа [9].

В работе [11] утверждают, что при производстве целлюлозы из рисовой шелухи снижение содержания лигнина и золы в рисовой шелухе приводит к увеличению выхода целлюлозы, снижению расхода химических веществ на варку и сокращению продолжительности варки. Число каппа и содержание лигнина составляли 99,48 и 15,42 % для рисовой шелухи, и 88,39 и 13,70 % для жмыха, соответственно. Таким образом, учитывая, что рисовая шелуха имеет низкое содержание лигнина, выход целлюлозы будет выше, что делает экономически целесообразным частичное замещение древесных целлюлозных волокон в композиции картона на волокно из рисовой шелухи.

Удаление нецеллюлозных компонентов из рисовой шелухи, таких как лигнин, гемицеллюлоза, пектин и воск, при химической обработке рисовой шелухи приводит к получению целлюлозы с различной окраской от коричневой до коричневато-оранжевой [12].

В работе [13] показано, что при оптимальном соотношении рисовой шелухи и макулатуры в композиции картона 20/80, увеличивается прочность при растяжении, прочность при сжатии и прочность при разрыве. Таким образом, картон, полученный с использованием целлюлозы из рисовой шелухи, подходит для изготовления гофрированного слоя упаковки, обертки, изолирующей плиты.

Шелуха подсолнуха. Семена подсолнечника используются при производстве растительного масла. В настоящее время оболочка семян подсолнечника используется для извлечения хлорогеновой кислоты, натурального пигмента, в упаковочной промышленности и т.д. Подавляющее количество оболочки используется в качестве топлива.

В работе [14] предлагается получение бумаги из небеленой целлюлозы, полученной из шелухи семян подсолнуха. Небеленая целлюлоза, полученная химическим методом из этого сырья, имеет низкий выход длиноволокнистой фракции, однако имеет высокую прочность, может подвергаться отбелке и рекомендуется использовать в композиции бумаги и картона с различными требованиями по белизне.

Пшеничная солома. В Российской Федерации крупнотоннажным лигноцеллюлозным отходом в агропромышленном комплексе является пшеничная солома, которая ежегодно накапливается в объемах свыше 200 млн т. Частично ее используют для кормления крупно-рогатого скота, в качестве подстилки животным, но преобладающая часть соломы сжигается. Содержание целлюлозы в соломе злаковых культур сопоставимо с ее количеством в древесном сырье от 34 до 51 % вес. Существующие технологии получения целлюлозы из соломы основаны, преимущественно, на щелочных методах варки [15]. Образующаяся при этом небеленая соломенная целлюлоза отличается невысоким качеством. Целлюлоза пшеничной соломы применяется для производства

картона, а в композиции с древесной целлюлозой - для выработки некоторых видов небеленых бумаг.

При получении целлюлозных полуфабрикатов и целлюлозы из соломы могут применяться методы окислительной делигнификации в водно-органических растворителях, разработанные для древесного сырья [16]. Преимущества таких методов по сравнению с традиционными является использование экологически чистых делигнифицирующих агентов (например, пероксида водорода) и расширение областей применения образующегося органосольвентного лигнина, отличающегося повышенной реакционной способностью.

В работе [17] представлены результаты исследования процесса делигнификации соломы пшеницы в среде «уксусная кислота - пероксид водорода - вода - сернокислотный катализатор». Результаты выполненного исследования показали, что путем каталитической делигнификации соломы в разбавленном водном растворе уксусной кислоты и пероксида водорода можно осуществить ее комплексную переработку с получением качественных волокнистых продуктов, связующих материалов на основе уксуснокислотного лигнина, низкомолекулярных фенольных и других органических веществ.

Макулатура. Макулатура является важным источником сырья для бумажной промышленности, особенно в производстве упаковочных видов бумаги и картона. Степень использования восстановленных волокон в упаковочных материалах высока. Целесообразно использовать макулатуру при производстве бумаги для печати. В этом случае важно иметь исходную массу с достаточной степенью белизны. Эту степень белизны можно достичь, прибегая к методам удаления краски и / или отбеливания, которые включают, в частности, стадию дезинтеграции макулатуры в пульпере и стадию удаления краски путем промывки или флотации.

На стадии диспергирования макулатуру загружают в пульпер одновременно с водным щелочным раствором. В качестве щелочного раствора используется гидроксид натрия или смесь гидроксидов щелочных металлов, например, смесь гидроксида натрия с пероксидом водорода.

В дополнение к этим соединениям водный щелочной раствор может содержать другие добавки, такие как силикат натрия, смешанный с производными, такими как пенообразователи, в случае удаления краски путем флотации или в смеси с диспергаторами. Присутствие силиката позволяет достичь заметного улучшения качества макулатуры, особенно в отношении удаления красящих веществ [18].

При традиционных методах диспергирования макулатуры количество используемого силиката достаточно высокое. Силикаты создают проблемы в производстве бумаги и картона, поскольку приводят к образованию осадков, засоряющих узлы и агрегаты бумагоделательной машины и периферийные коммуникации. При работе в присутствии пероксидного соединения, такого как пероксид водорода или пероксид натрия, наблюдается довольно большой расход пероксидного соединения.

1.3 Модификация вторичных ресурсов для повышения качества бумаги и

картона

Бумага и картон являются материалами с широкой областью применения благодаря своей биоразлагаемости, низкой удельной массе, хорошим механическим свойствам и возможности вторичной переработки. Однако гидрофильность и пористость бумаги и картона создают проблемы, вызывая адсорбцию воды, газов и масел. Регулирование барьерных свойств очень важно для сохранения формы и механических свойств упаковки путем ограничения набухания волокон. Эти функциональные возможности могут быть достигнуты путем внутренней проклейки или дальнейшей обработки бумаги внешними барьерными покрытиями.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Захарова Наталья Леонидовна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Прохоров, А. М. Целлюлозно-бумажная промышленность / А. М. Прохоров // Франкфурт — Чага. — М.: Большая советская энциклопедия, 1978. - 616 с.

2. Анализ рынка бумаги в России в 2014-2018 гг, прогноз на 2019-2023 гг [Электронный ресурс] https://marketing.rbc.ru/research/42644

3. Журнал о целлюлозно-бумажной промышленности №2 (9) 2019

4. MacLeod, L.B. Effects of N, P and K and their interactions on the yield and kernel weight of barley in hyproponic culture / L.B. MacLeod //Agron. - 1988. - №61. -С. 26-29.

5. Majid, K. Characterization of biometry and chemical and morphological properties of fibers from bagasse, corn, sunflower, rice, and rapeseed residues in Iran / K. Majid, A. Samariha, J. Kasmani // Journal of Forest Science. - 2010. - № 26. - С. 75-82.

6. FAO Guía para planificar empresas y fábricas de pasta y papel. - Рим, 1973. -425 c.

7. Jeetah, P. Production of cardboard from waste rice husk / P. Jeetah, N. Golaup,

K. Buddynauth // J. of Environmental Chemical Engineering. - 2015. - № 3.1. - С. 52-59.

8. Kiaei, М Characteristics of biometry and the chemical and morphological properties of fibers from bagasse, corn, sunflower, rice and rapeseed residues in Iran / M. Kiaei, A. Samariha, J.E. Kasmani //Agric. Res. - 2011. - № 6.16. - С. 3762-3767.

9. Zhang, Y. Physical properties of rice residues as affected by variety and climatic and cultivation conditions in three continents / Y. Zhang, A.E. Ghaly, B. Li // Am. J. Appl. Sci. - 2012. - № 9. 11. - С. 1757-1768.

10. Zhang, Y. Physical properties of rice residues as affected by variety and climatic and cultivation conditions in three continents / Y. Zhang, A.E. Ghaly, B. Li // Am. J. Appl. Sci. - 2012. - № 9. 11. - С. 1757-1768.

11. Panshin, A.J. Textbook of wood technology : structure, identification, properties, and uses of the commercial woods of the United States and Canada / A.J. Panshin,

C. de Zeeuw // New York: McGraw-Hill, 1980.

12. Valchev, I. Silica Products from Rice Hulls / I. Valchev, V. Lasheva, T. Tzolov, N. Josifov // University of Chemical Technology and Metallurgy. - 2009. - № 44. - С. 257-261.

13. Domínguez-Robles, J. Biorefinery process combining Specel process and selective lignin precipitation using mineral acids / J. Domínguez-Robles, E. Espinosa,

D. Savy, A. Rosal, A. Rodriguez // BioRes. - 2016. - № 11(3). - С. 7061-7077.

14. Chun, L. Способ приготовления небеленой целлюлозы из оболочек семян подсолнечника / L. Chun, G. Xiuqiong, G. Hongxia, T. Yanyi, X. Jiao, W. Peng, L. Lijuan // Патент КНР CN105862494A - опубл. 30.06.2017. - 6 с.

15. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Производство сульфатной целлюлозы / Ю.Н. Непенин. - М., 1963. - 960 с.

16. Кузнецов, Б.Н. Новые каталитические методы в получении целлюлозы и других химических продуктов из растительной биомассы / Б.Н. Кузнецов, В.Е. Тарабанько, С.А. Кузнецова // Кинетика и катализ. - 2008. - Т. 49. - №4. - С. 541-551.

17. Кузнецов, Б.Н. Делигнификация соломы пшеницы смесью уксусной кислоты и пероксида водорода в присутствии сернокислотного катализатора / Б.Н. Кузнецов, В.Г. Данилов, И.Г. Судакова, О.В. Яценкова, Н.И. Гарынцева,

E.Ф. Ибрагимова // Химия растительного сырья. - 2009. - №4. - С. 39-44.

18. Brummer, V. Enzymatic hydrolysis of pretreated waste paper - source of raw material for production of liquid biofuels / V. Brummer, T. Jurena, V. Hlavacek, J. Omelkova, L. Bebar, P. Gabriel, P. Stehlik // Bioresource Technology. -2014. - № 152.-С. 543-547.

19. 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, et al. - Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2000. - 30000 c.

20. Andersson, C. New ways to enhance the functionality of paperboard by surface treatment— a review / С. Andersson // Packag. Technol. Sci. - 2008. - № 21. - С. 339373.

21. Soroka, W. Fundamentals of Packaging Technology: 4th ed. / Walter Soroka. -Lancaster: Institute of Packaging Professionals, 2009. - 623 c.

22. 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. С. 132.

23. 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. - № 79. - С. 147-152.

24. Stuchell, Y.M. Enzymatic treatments and thermal effects on edible soy protein films / Y.M. Stuchell, J.M. Krochta // J. Food Chem. - 1994. - № 59. - С. 1332-1337.

25. Thomas, C.R. Effects of shear on proteins in solution / C.R. Thomas, D. Geer // Biotechnol. Lett. - 2011. - № 33. - С. 443-456.

26. Steventon, A.J. Thermal aggregation of whey proteins: doctoral thesis / Steventon Anthony James. - Cambridge, 1993. - 170 c.

27. 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. - № 79. - С. 517-528.

28. Wolz, M. Thermal aggregation of whey proteins under shear stress / M. Wolz, E. Mersch, U. Kulozik // Food Hydrocoll. - 2016. - № 56. - С. 396-404

29. 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. - № 115. -С. 220-225.

30. Pommet, M. Thermoplastic processing of protein-based bioplastics: Chemical engineering aspects of mixing, extrusion and hot molding / M. Pommet, A. Redl, M.-H. Morel, S. Domenek, S. Guilbert // Macromol. Symp. - 2003. - № 197. - С. 207218.

31. Патент США US4133901A / Fetzer, R.W.; Ramachandran, K.S. Protein film process // опубл. 9.01.1979.

32. Grinberg, V.Y. Reducer driven baric denaturation and oligomerisation of whey proteins / V.Y. Grinberg, T. Haertle // J. Biotechnol. - 2000. - № 79. - C. 205-209.

33. Famelart, M.-H. High pressure-induced gel formation of milk and whey concentrates / M.-H. Famelart, L. Chapron, M. Piot, G. Brule, C. Durier // J. Food Eng. - 1998. - № 36. - C. 149-164.

34. Van Camp, J. High pressure induced gel formation of haemoglobin and whey proteins at elevated temperatures / J. Van Camp, G. Feys, A. Huyghebaert // LWT Food Sci. Technol. - 1996. - № 29. - C. 49-57.

35. Phillips, L.G. Standardized procedure for measuring foaming properties of three proteins, a collaborative study / L.G. Phillips, J.B. German, T.E. O'Neill, E.A. Foegeding, h gp. // J. Food Chem. - 1990. - № 55. - C. 1441-1444.

36. Dumoulin, M. Textural properties of pressure-induced gels of food proteins obtained under different temperatures including subzero / M. Dumoulin, S. Ozawa, R. Hayashi // J. Food Chem. - 1998. - № 63. - C.92-95.

37. 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. - № 23. - C. 1433-1442.

38. Apichartsrangkoon, A. Physicochemical properties of high pressure treated wheat gluten / A. Apichartsrangkoon, D.A. Ledward, A.E. Bell, J.G. Brennan // Food Chem. -1998. - № 63. - C. 215-220.

39. 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. - № 88. - C. 331-340.

40. Apichartsrangkoon, A. Dynamic viscoelastic behavior of high-pressure-treated wheat gluten / A. Apichartsrangkoon, A.E. Bell, D.A. Ledward, J.D. Schofield // Cereal Chem. - 1999. - № 76. - C. 777-782.

41. Apichartsrangkoon, A. Dynamic viscoelastic behaviour of high pressure treated gluten-soy mixtures / A. Apichartsrangkoon, D.A. Ledward // Food Chem. - 2002. - № 77. - C. 317-323.

42. 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- № 117. -C.133-140.

43. Chen, H. Strengths of thin films derived from whey proteins / H. Chen, R. Banerjee, J.R. Wu // Am. Soc. Agric. Eng. - 1993. - № 93. C. 6528.

44. Debeaufort, F. Edible films and coatings: tomorrow's packagings: a review / F. Debeaufort, J.A. Quezada-Gallo, A. Voilley // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 1998. - № 38. - C. 299-313.

45. Jambrak, A.R. Physical properties of ultrasound treated soy proteins / A.R. Jambrak, V. Lelas, T.J. Mason, G. Kresi'c, M. Badanjak // J. Food Eng. - 2009. -№ 93.-C. 386-393.

46. 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. - № 114. - C. 183

47. 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. - № 35. - C. 51-58.

48. 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. - № 11. - C. 451-457.

49. Tolstoguzov, V.B. Some physico-chemical aspects of protein processing in foods/ V.B. Tolstoguzov// Multicomponent gels. Food Hydrocoll. - 1995. - № 9. - C. 317-332.

50. 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. - № 45. - C. 275-284.

51. 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. - № 68. - C. 1985-1999.

52. Paulk, J.M. Thermal Processing of Food Grade Proteins / J.M. Paulk, A.A. Ogale // Soc Plast Eng. - 1995. - № 2. - C. 3139-3142.

53. 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. - № 38. - C. 193-204.

54. Sun, S. Thermo-molded wheat gluten plastics plasticized with glycerol: Effect of molding temperature / S. Sun, Y. Song, Q. Zheng // Food Hydrocoll. - 2008. - №22. -C.1006-1013.

55. Gällstedt, M. Transport and tensile properties of compression-molded wheat gluten films / M. Gällstedt, A. Mattozzi, E. Johansson, M.S. Hedenqvist // Biomacromolecules.- 2004. - №5. - C.2020-2028.

56. Kester, J.J. Modification of whey proteins to improve functionality / J.J. Kester, T. Richardson // Dairy Sci. - 1984. - №67. - C. 2757-2774.

57. . Santos, C.V. Acylation and solubility of casein precipitated by carbon dioxide / C.V. Santos, P.M. Tomasula // Food Chem. - 2000. - № 65. C 227-230.

58. Falbe, J. Römpp lexikon chemie; Thieme / J. Falbe, H. Römpp, M. Regitz -Stuttgard:Auflage Thieme Verlagsgruppe, - 1990. - № 3.

59. Franzen, K.L. Functional properties of succinylated and acetylated soy protein / K.L. Franzen, J.E. Kinsella // K.L. Franzen, J.E. Kinsella, J. Agric // Food Chem. -1976.- №24. - C. 788-795.

60. Barman, B.G. Modification of the physical properties of soy protein isolate by acetylation / B.G. Barman, J.R. Hansen, A.R. Mossey, J. Agric // Food Chem. - 1977. -№ 25. - C. 638-641.

61. Bräuer, S. Preparation and thermoplastic processing of modified plant proteins / S. Bräuer, F. Meister, R.P. Gottlöber, A. Nechwatal // Macromol. Mater. - 2007. -№292. - C. 176-183.

62. Schotten, C. Ueber die oxydation des piperidins / C. Schotten // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. - 1884. - №17. - C. 2544-2547.

63. Kim, S.H. Surface active properties of proteins: Effects of progressive succinylation on film properties and foam stability of glycinin / S.H. Kim, J.E. Kinsella // Food Chem. - 1987. - №52. - С. 1341-1343.

64. Boonyaratanakornkit, B.B. Pressure effects on intra and intermolecular interactions within proteins / B.B. Boonyaratanakornkit, C.B. Park, D.S. Clark // BBA Protein Struct. Mol. Enzymol. - 2002. - №1595. - С. 235-249.

65. Fountoulakis, M. Hydrolysis and amino acid composition analysis of proteins / M. Fountoulakis, H.-W. Lahm // Chromatogr. -1998. - №826. - С. 109-134.

66. 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. - № 9. - С. 1474-1479.

67. Onwulata, C. Whey processing, Functionality and Health Benefits / C. Onwulata, P. Huth, // In IFT Press Series; Variation: IFT Press Series; Wiley-Blackwell: Ames. -2008. - №1. - С. 1-13

68. Verbeek, C.J. Recent developments in thermo-mechanical processing of proteinous bioplastics / C.J. Verbeek, L.E. Berg // Recent Patents Mater. - 2009. - № 2. -С. 171-189.

69. Adler-Nissen, J. Enzymic hydrolysis of proteins for increased solubility / J. Adler- Nissen // Agric Food Chem. - 1976. - № 24. - С. 1090-1093.

70. 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. - № 6. - С. 927.

71. Kim, S.Y. Functional properties of proteolytic enzyme modified soy protein isolate / S.Y. Kim, S.W. Park, K.C Rhee // J. Agric. Food Chem. - 1990. - № 38. - С. 651-656.

72. 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. - 2018. - № 222. - С. 216-227.

73. 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 // Лесной журнал. - 2017. - № 6. - С. 135-144.

74. 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. - 2018. - №3 (39). - С. 60-67.

75. 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 // Лесной журнал. - 2018. - № 5. - С. 181-190.

76. 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.

77. 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 международного форума «Биотехнология: состояние и перспективы развития. - 2018. - С.597-598.

78. 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 Международной научно-технической конференции «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов». - 2017. - С. 262-264.

79. 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 // Материалы VI Всероссийской отраслевой научно-практической конференции «Перспективы развития техники и технологий в целлюлозно-бумажной и лесоперерабатывающей промышленности». - 2018. - С. 109-112.

80. Захарова, Н. Л. Влияние биомодифицированного глютена на свойства глютеновой пленки для ламинирования картона / Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, И.В. Захаров, И. З. Файзуллин, С. И. Вольфсон // Материалы 10-й Международной научно-технической конференции «Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. - 2020. - С. 213-214.

81. Захарова, Н. Л. Биоразлагаемое покрытие на основе глютена на основу для парафинированной бумаги / Н.Л. Захарова, А.В. Канарский, И.В. Захаров, И. З. Файзуллин, С. И. Вольфсон // Материалы 10-й Международной научно-технической конференции «Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. - 2020. - С. 214-215.

82. Ichinose, A. Structure of transglutaminases / A. Ichinose, R.E. Bottenus, E.W. Davie // Biol. Chem. - № 265. - С. 13411-13414.

83. Yildirim, M. Properties of films produced by cross-linking whey proteins and 11S globulin using transglutaminase / M. Yildirim, N.S. Hettiarachchy // Food Chem. -2008. - № 63. - С. 248-252.

84. Motoki, M. Functional- properties of food proteins polymerized by transglutaminase / M. Motoki, N. Nio, K. Takinami //Agric. Biol. Chem. - 2006. - № 48. - С. 1257-1261.

85. 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. - № 21. - С. 174-179.

86. 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 // Biotechnol. -2005. - № 120. - С. 296-307.

87. Yildirim, M. Properties of biopolymers from cross-linking whey protein isolate and soybean 11S globulin / M. Yildirim, N. Hettiarachchy, U. Kalapathy // Food Sci. -1996. - № 61. - С. 1129-1132.

88. 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. - № 39, - C. 287-294.

89. Di Pierro, P. Chitosan-whey protein edible films produced in the absence or presence of transglutaminase: Analysis of their mechanical and barrier properties / Di P. Pierro, B. Chico, R. Villalonga, L. Mariniello, A.E. Damiao, P. Masi, R. Porta // Biomacromolecules. - 2006. - № 7. - C. 744-749.

90. 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. - № 100. - C. 3638-3643.

91. Zhu, Y. Microbial transglutaminase—A review of its production and application in food processing / Y. Zhu, A. Rinzema, J. Tramper, J. Bol // Appl. Microbial. Biotechnol. -1995. - № 44. - C. 277-282.

92. 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 // Biotechnol. - 2003. - № 102. -C. 191-198.

93. Gan, C.-Y. Physicochemical properties and microstructures of soy protein isolate gels produced using combined cross-linking treatments of microbial transglutaminase and maillard cross-linking / L. Mariniello, P. Di Pierro, C. Esposito, A. Sorrentino, P. Masi, R. Porta // Food Res. Int. - 2008. - № 41. - C. 600-605.

94. Jin, M. Transglutaminase cross-linking to enhance elastic properties of soy protein hydrogels with intercalated montmorillonite nanoclay / M. Jin, Q. Zhong // Food Eng. 2013. - № 115. - C. 33-40.

95. Weng, W. Effect of transglutaminase on properties of tilapia scale gelatin films incorporated with soy protein isolate / W. Weng, H. Zheng // Food Chem. - 2015. - № 169. - C. 255-260.

96. Koshy, R.R. Environment friendly green composites based on soy protein isolate / R.R. Koshy, S.K. Mary, S. Thomas, L.A. Pothan, // A review. Food Hydrocoll. - 2015. - № 50. - C. 174-192.

97. Hammann, F. Determination and quantification of molecular interactions in protein films: A review / F. Hammann, M. Schmid // Materials. - 2014. - № 7. - C. 7975-7996.

98. Larré, C. Properties of deamidated gluten films enzymatically cross-linked / C. Larré, C. Desserme, J. Barbot, J. Gueguen // Food Chem. - 2000. - № 48. - C. 54445449.

99. Falguera, V. Edible films and coatings: Structures, active functions and trends in their use / V. Falguera, J.P. Quintero, A. Jiménez, J.A. Muñoz, A. Ibarz // Trends Food Sci. Technol. - 2011. - № 22. - C. 292-303.

100. Azeredo, H.M.C. Crosslinking in polysaccharide and protein films and coatings for food contact - a review/ H.M.C. Azeredo, K.W. Waldron // Trends Food Sci. Technol. - № 52. - 2016. - C. 109-122.

101. Li, Y. Fabrication and characterization of TiO2/whey protein isolate nanocomposite film / Y. Li, Y. Jiang, F. Liu, F. Ren, G. Zhao, X. Leng // Food Hydrocoll. - 2011. - № 25. - C. 1098-1104.

102. Zhou J. Preparation and characterization of whey protein film incorporated with TiO2 nanoparticles / J. Zhou, S. Wang, S. Gunasekaran // J. Food Sci. - 2009. - № 74. -C. 50-56.

103. Shi, L. Low temperature fabrication of ZnO-whey protein isolate nanocomposite / L. Shi, J. Zhou, S. Gunasekaran //Mater. Lett. - 2008. - № 62. - C. 4383-4385.

104. Sothornvit, R. Effect of nano-clay type on the physical and antimicrobial properties of whey protein isolate/clay composite films / R. Sothornvit, J.-W. Rhim, S.-I. Hong // J. Food Eng. - 2009. - № 91. - C. 468 - 473.

105. Oymaci, P. Improvement of barrier and mechanical properties of whey protein isolate based food packaging films by incorporation of zein nanoparticles as a novel bionanocomposite / P. Oymaci, S.A. Altinkaya // Food Hydrocoll. - 2016. - № 54. - C. 1-9.

106. De Azeredo, H.M. Nanocomposites for food packaging applications / H.M. De Azeredo, P. Oymaci, S.A. Altinkaya // Food Res. Int. - 2009. - № 42. - C. 1240-1253.

107. Kristo, E. Physical properties of starch nanocrystal-reinforced pullulan films / E. Kristo, C.G. Biliaderis // Carbohydr. Polym. - 2007. - № 68. - C. 146-158.

108. González, A. Nanocrystal-reinforced soy protein films and their application as active packaging / A. González, C.I.A. Igarzabal // Food Hydrocoll. - 2015. - № 43. - C. 777-784.

109. Zolfi, M. Development and characterization of the kefiran-whey protein isolate-TiO2 nanocomposite films / M. Zolfi, F. Khodaiyan, M. Mousavi, M. Hashemi // Int. J. Biol. Macromol. - 2014. - № 65. - C. 340-345.

110. Zeng, Q. Clay-based polymer nanocomposites: Research and commercial development / Q. Zeng, A. Yu, G. Lu, D. Paul // J. Nanosci. Nanotechnol. - 2005. - № 5. -C. 1574-1592.

111. Chen, P. Interaction and properties of highly exfoliated soy protein/montmorillonite nanocomposites / P. Chen, L. Zhang // Biomacromolecules. -2006. - № 7. - C. 1700-1706.

112. Echeverría I. Nanocomposites films based on soy proteins and montmorillonite processed by casting / I. Echeverría, P. Eisenberg, A.N. Mauri // J. Membr. Sci. - 2014. - № 449. - C. 15-26.

113. Li, X. The effect of peanut protein nanoparticles on characteristics of protein-and starch-based nanocomposite films: A comparative study / X. Li, N. Ji, C. Qiu, M. Xia, L. Xiong, Q. Sun // Ind. Crops Prod. - 2015. - № 77. - C. 565-574.

114. Tunc, S. Functional properties of wheat gluten/montmorillonite nanocomposite films processed by casting / S. Tunc, H. Angellier, Y. Cahyana, P. Chalier, N. Gontard, E. Gastaldi // J. Membr. Sci. - 2007. - № 289. - C. 159-168.

115. Guilherme, M.R. Synthesis of nanocomposite films from wheat gluten matrix and mmt intercalated with different quaternary ammonium salts by way of hydroalcoholic solvent casting / M.R. Guilherme, L.H.C. Mattoso, N. Gontard, S. Guilbert, E. Gastaldi, // Compos. Part A: Appl. Sci. Manuf. - 2010. - № 41. - C. 375-382.

116. Mascheroni, E. Designing of a wheat gluten/montmorillonite based system as carvacrol carrier: Rheological and structural properties / E. Mascheroni, P. Chalier, N. Gontard, E. Gastaldi // Food Hydrocoll. - 2010. - №24. - C. 406-413.

117. Türe, H. Wheat-gluten/montmorillonite clay multilayer-coated paperboards with high barrier properties / H. Türe, M.Gällstedt, E. Johansson, M.S. Hedenqvist // Ind. Crops Prod. - 2013. - № 51. - C. 1-6.

118. Vonasek E. Encapsulation of bacteriophages in whey protein films for extended storage and release / E. Vonasek, P. Le, N. Nitin // Food Hydrocoll. - 2014. - № 37. - C. 7-13.

119. Rocha, M. Antimicrobial Films: A Review. In Microbial Pathogens and Strategies for Combating / M. Rocha, F. Ferreira, M. Souza, C. Prentice // Them: Science, Technology and Education; Formatex Research Center Badajoz. - 2013. - C. 23-31.

120. Garcia, P. Bacteriophages and their application in food safety / P. Garcia, B. Martinez, J. Obeso, A. Rodriguez // Lett. Appl. Microbial. - 2008. - № 47. - C. 479485

121. Seydim, A.C. Antimicrobial activity of whey protein based edible films incorporated with oregano, rosemary and garlic essential oils / A.C. Seydim, G. Sarikus // Food Res. Int. - 2006. - № 39. - C. 639-644.

122. Dangaran, K. Whey protein films and coatings. Whey Process Func / K. Dangaran, J.M. Krochta // Health Benefits. - 2009. - № 82. - C. 133.

123. Chen, H. Functional properties and applications of edible films made of milk proteins / H. Chen // J. Dairy Sci. - 1995. - № 78. - C. 2563-2583.

124. Hotchkiss, J. Safety Considerations in Active packaging; Springer: Dordrecht / J. Hotchkiss. - Netherlands, 1995. - 236c.

125. Young S., Microencapsulating Properties of Whey Proteins. Microencapsulation of anhydrous milk fat / S. Young, X. Sarda, M. Rosenberg // J. Dairy Sci. - 1993. -№76. - C. 2868-2877.

126. Young S. Microencapsulating properties of whey proteins. 2. Combination of whey proteins with carbohydrates / J. Dairy Sci. - 1993. - № 76. - C. 2878-2885.

127. Emiro Z.K. Antimicrobial activity of soy edible films incorporated with thyme and oregano essential oils on fresh ground beef patties / Z.K. Emiro, G.P. Yemi // Meat Sci. - 2010. - № 86. - C. 283-288.

128. Sivarooban T. Physical and antimicrobial properties of grape seed extract, nisin, and EDTA incorporated soy protein edible films / Sivarooban T., Hettiarachchy N., Johnson M // Food Res. Int. - 2008. - № 41. - C. 781-785.

129. Ou S. Role of ferulic acid in preparing edible films from soy protein isolate / S. Y. Ou Wang, S. Tang, C. Huang, M.G. Jackson // J. Food Eng. - 2005. - № 70. - C. 205-210.

130. Banerjee, R. Functional properties of edible films using whey protein concentrate / R. Banerjee, H. Chen // J. Dairy Sci. - 1995. - № 78. - C. 1673-1683.

131. Shellhammer T. Whey protein emulsion film performance as affected by lipid type and amount / T. Shellhammer, J. Krochta // J. Food Chem. - 1997. - № 62. - C. 390-394.

132. Pérez-Gago M.B. Lipid particle size effect on water vapor permeability and mechanical properties of whey protein/beeswax emulsion films / M.B. Pérez-Gago, J.M. Krochta // J. Agric. Food Chem. -2001. - № 49. - C. 996-1002.

133. Jiménez A. Effect of lipid self-association on the microstructure and physical properties of hydroxypropyl-methylcellulose edible films containing fatty acids / Jiménez A., Fabra M., Talens P., Chiralt, A. // Carbohydr. Polym. - 2010. - № 82. - C. 585-593.

134. Galus S. Whey protein edible films modified with almond and walnut oils / S.Galus, J. Kadzinska // Food Hydrocoll. - 2016. - № 52. - C. 78-86.

135. Perez-Gago, M. Color change of fresh-cut apples coated with whey protein concentrate-based edible coatings / M. Perez-Gago, M. Serra, M. Del Rio // Postharvest Biol. Technol. - 2006. - №39. - C. 84-92.

136. Gontard, N.Water vapour permeability of edible bilayer films of wheat gluten and lipids / N. Gontard, S. Marchesseau, J.L.Cuq, S. Guilbert // Int. J. Food Sci. Technol. - 1995. - № 30. - C. 49-56.

137. Tanada-Palmu, P.S. Effect of edible wheat gluten-based films and coatings on refrigerated strawberry (fragaria ananassa) quality / P.S. Tanada-Palmu, C.R. Grosso // Postharvest Biol. Technol. - 2005. - № 36. - С. 199-208.

138. Zhang, X. Wheat gluten-based renewable and biodegradable polymer materials with enhanced hydrophobicity by using epoxidized soybean oil as a modifier / X. Zhang, M.D. Do, L. Kurniawan, G.G. Qiao // Carbohydr. Res. - 2010. - № 345. - С. 2174-2182.

139. Rhim, J.-W. Soy protein isolate-dialdehyde starch films / J.-W. Rhim, А. Gennadios, C.L. Weller, С. Cezeirat, M.A. Hanna // Ind. Crops Prod. - 1998. - № 8. -С. 195-203.

140. Chao Z. Development of soybean protein-isolate edible films incorporated with beeswax, span 20, and glycerol / Z. Chao, M. Yue, Z. Xiaoyan, M. Dan // J. Food Sci. -2010. - № 75. - C. 493-497.

141. Park, S.K. Formation and properties of soy protein films and coatings. In Protein-Based Films and Coatings / S.K. Park, N.S. Hettiarachchy, Z. Ju, A. Gennadios// New York: CRC Press. - 2002. - С. 978-1587.

142. ГОСТ 16711-84 Основа парафинированной бумаги. Технические условия (с Изменениями N 1, 2) - М.: ИПК издательство стандартов, 1999. - 7 с.

143. ГОСТ 10700-97 Макулатура бумажная и картонная. Технические условия-Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - М.: ИПК издательство стандартов, 2003. - 12 с.

144. ГОСТ Р 53511-2009 Глютен пшеничный. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2010. - 19 с.

145. ГОСТ 6259-75 Глицерин. Технические условия - М.: ИПК издательство стандартов, 2001. - 8 с.

146. ГОСТ Р 55064-2012 Натр едкий технический. Технические условия - М.: Стандартинформ, 2019. - 45 с.

147. ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб - М.: Стандартинформ, 2019. - 36 с.

148. ГОСТ Р 54330-2011 Ферментные препараты для пищевой промышленности. Методы определения амилолитической активности - М.: Стандартинформ, 2018. -22 с.

149. Полыгалина, Г.В. Определение активности ферментов. Справочник. / Г.В. Полыгалина, В.С. Чередниченко, Л.В. Римарева // ДеЛи принт. - 2003. - 372 с.

150. ГОСТ 10845-98 Зерно и продукты его переработки. Метод определения крахмала - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. - 6 с.

151. Wolf , M. J. Amylose determination in dimethyl sulfoxide extracts of maize / M. J. Wolf, E. N. Melvin, W. J. Garcia // Cereal chemistry. - 1970. - №4. - Р. 437 -446.

152. Sene, M. Simultaneous spectrophotometric determination of amylose and amylopectin in starch from maize kernel by multi-waverelegth analysis / M. Sene, C. Thevenot, L. Prioul // Fournal of cereal science. - 1997. - №26. - С. 211 - 221.

153. ISO 6647 - 1 Rice. Determination of amylose content. - Dublin:NSAI, 2015. -12 c.

154. ГОСТ Р ИСО 5508-2010 Животные и растительные жиры и масла. Определение метиловых эфиров жирных кислот (FAME) газовой хроматографией (Переиздание). - М.: Стандартинформ, 2010. - 16 с.

155. ISO 5509:2000 Animal and vegetable fats and oils — Preparation of methyl esters of fatty acids. - М.: Стандартинформ, 2009. - 24 с.

156. ГОСТ 10846-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. - М.: Стандартинформ, 2009. - 9 с.

157. ГОСТ ISO 16532-2-2016 Бумага и картон. Определение жиростойкости. Часть 2. Определение отталкивающей способности поверхности. - М.: Стандартинформ, 2017. - 12 с.

158. ASTM E96 / E96M - 05 Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials. - West Conshohocken, PA, 2017. - 11 с.

159. Москвина А. В. Новый справочник химика и технолога. Том 12. Общие сведения. Строение вещества / А.В. Москвина. - 2006. - 1464 с.

160. ГОСТ 27015-86 Бумага и картон. Методы определения толщины, плотности и удельного объема. - М.: ИПК издательство стандартов, 1986. - 4 с.

161. ГОСТ ИСО 1924-1-96 Бумага и картон. Определение прочности при растяжении. Часть 1. Метод нагружения с постоянной скоростью. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации,

1996. - 11 с.

162. ГОСТ Р ИСО 9895-2013 «Бумага и картон. Определение сопротивления сжатию. Метод испытания на коротком расстоянии между зажимами». - М.: Стандартинформ, 2014. - 12 с.

163. ГОСТ Р ИСО 2759-2017 Картон. Метод определения сопротивления продавливанию. - М.: Стандартинформ, 2017. - 20 с.

164. ГОСТ Р ИСО 7263-2011 Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления раздавливанию образца, гофрированного в лабораторных условиях. - М.: Стандартинформ, 2011. - 12 с.

165. ГОСТ 20683-97 Картон тарный. Метод определения сопротивления торцевому сжатию (метод непарафинированного торца). - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации,

1997. - 7 с.

166. ГОСТ 10711-97 Бумага и картон. Метод определения разрушающего усилия при сжатии кольца (RCT). - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. - 8 с.

167. Терентьева Г.Я. Ферментативный метод выделения и количественного определения прочносвязанных липидов клейковины / Г.Я. Терентьева, А.Б. Вакар, А.П. Нечаев // - Прикладная биохимия и микробиология. - 1973. - Т. IX. - № 4. - С. 502-505.