На нашем сайте используются cookie-файлы. Продолжая пользоваться данным сайтом, вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с настоящим уведомлением и Пользовательским соглашением.
Журналы КемГУ
Вестник КемГУ. Серия: Гуманитарные и общественные науки Вестник КемГУ. Серия: Политические, социологические и экономические науки Вестник КемГУ. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле СибСкрипт (до 17 февраля 2023 г. – Вестник Кемеровского государственного университета) Cтратегирование: теория и практика Foods and Raw Materials Виртуальная коммуникация и социальные сети Техника и технология пищевых производств Молочная промышленность Сыроделие и маслоделие Science Evolution
Отправить рукопись
Техника и технология пищевых производств
УДК 66

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРНЫЕ И АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ, ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ БЕТУЛИНОМ Влияние ультразвукового воздействия на структурные и антимикробные свойства полимерных композиций на основе полиолефинов, дисперсно-наполненных бетулином

Опубликовано в Техника и технология пищевых производств · Том 55, Номер 4 · Страницы 807–818 · Рубрика: ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-4-2608 · EDN: QMIXBQ
Получено: 23.06.2025 Одобрено: 07.10.2025 Опубликовано: 25.12.2025 Язык публикаций: RUS
Авторы
ВА
Васильев Илья Юрьевич
ORCID SPIN
РО
Род Виктор Андреевич
ORCID SPIN
СА
Савельева Ольга Александровна
ORCID SPIN
АННОТАЦИЯ
Ограниченный срок хранения пищевых продуктов является одной из основных проблем в пищевой отрасли. Увеличивается актуальность применения активной упаковки, содержащей антимикробные добавки, пролонгирующие срок хранения продуктов. Цель исследования – изучить влияние воздействия ультразвуковых колебаний на расплавы полимерных смесей на основе термопластичных полиолефинов (полиэтилен, полипропилен), дисперсно-наполненных бетулином, а также их рецептурно-технологических параметров на структурные и антимикробные свойства. Объекты исследования – пленки на основе полиолефинов (полиэтилен и полипропилен), а также полимерные композиции на основе полиолефинов и бетулина, расплавы которых при отливе модифицировали воздействием ультразвуковых колебаний, используя плоскощелевой экструдер (МашПласт, Россия). Для вышеуказанных объектов определяли структурно-морфологические свойства на сканирующем электронном микроскопе JSM-7500F (JEOL, Япония), теплофизические свойства – на калориметре DSC 204 F1 (NETZSCH, Germany). Химический состав изучали методом ИК-спектроскопии на приборе ФСМ-1201 (Инфраспек, Россия) с приставкой НПВО. Деформационно-прочностные свойства – на разрывной машине Z010 (ZwickRoell, Германия). Определение антимикробных свойств – диско-диффузионным методом в соответствии с руководством МУК 4.2.1890-04. Воздействие ультразвуковых колебаний на расплавы полимерных смесей эффективно при содержании бетулина в смесях с полиолефинами выше 6 мас. %. Данный процесс позволяет направленно диспергировать агломерированные частицы бетулина, минимизируя их размер, и получать более гомогенное его распределение в смесях с полиолефинами при их отливе в полимерные композиции. Модификация расплавов полимерных композиций воздействием ультразвуковых колебаний оказывала влияние на меньшее снижение деформационно-прочностных свойств, в сравнении с полимерными композициями, для которых ультразвук не применяли. Это обусловлено увеличением межфазного взаимодействия между полиолефинами и бетулином в результате образования функциональных групп с полярной структурой (карбоксильные и карбонильные) при их обработке. При этом воздействие ультразвуковых колебаний на расплавы полимерных композиций не влияло на температурные режимы их переработки и в значительной степени не снижало производительность экструзионного оборудования, что является как эргономически, так и экономически эффективным. Подтвержден положительный результат антимикробного воздействия полимерных композиций на основе полиолефинов, дисперсно-наполненных бетулином, расплавы которых подвергали воздействию ультразвуковых колебаний: коэффициент ингибирования роста в отношении тест-микроорганизмов, в сравнении с исходными полимерными композициями, увеличился в 1,5 раза; для полимерных композиций на основе полипропилена – выше, чем для полиэтиленовых, что обусловлено химической структурой исходных полиолефинов. Данный коэффициент также позволяет ингибировать репродуцирование тест-микроорганизмов в отношении Candida аlbicans, Staphylococcus аureus, Pseudomonas аeruginosa, однако ингибирование репродуцирования для Escherichia сoli не наблюдалось. Для данной группы тест-микроорганизмов бетулин в качестве модифицирующей добавки с функцией антимикробности не подходит. Таким образом, модификация расплавов полимерных композиций на основе полиолефинов в смесях с бетулином при воздействии ультразвуковых колебаний является актуальным направлением для создания активных пленочных материалов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Полиэтилен, полипропилен, ультразвуковое воздействие, полимерные композиции, бетулин, антимикробные свойства, экструзия, тест-микроорганизмы
Текст Список литературы
Текст
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Guivan MYu, Ovchinnikov VA, Mamin EA, Pantyukhova PV, Mastalygina EE, et al. The influence of metal sludge on the oxidative destruction of low-density polyethylene. Polymer Science, Series D. 2024;17(2):502–506. https://doi.org/10.1134/S1995421224700850

2. Brovina SD, Mastalygina EE, Trofimchuk ES, Popov AA. Development of materials based on poly(lactic acid) and copper(II) sulfate impregnated by the crazing method. Colloid Journal. 2024;86(1):4–13. https://doi.org/10.1134/S1061933X23601178

3. Миролюбова Т. В., Бенеманская Е. А., Редина Л. В., Неяглов О. С. Антимикробные свойства мастербатчей на основе полиолефинов и квазикристаллов. Инновационное развитие техники и технологий в промышленности. Сборник материалов Всероссийской научной конференции молодых исследователей с международным участием. Часть 3. Москва, 2023. С. 53–58. https://elibrary.ru/OEWYBX

4. Русланова С. Н., Юсупов Б. Н., Бородина А. С., Темникова Н. Е., Зиганшина А. С. и др. Исследование смесей полиолефинов с сополимерами этилена и винилового спирта. Все материалы. Энциклопедический справочник. 2024. № 2. С. 36–42. https://doi.org/10.31044/1994-6260-2024-0-2-36-42

5. Троян А. С., Троян А. А. Переработка вторичного полиэтилентерефталата. Химия и химическая технология в XXI веке. Материалы XXIII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л. П. Кулёва и Н. М. Кижнера. В 2-х томах. Т. 2. Томск, 2022. C. 339–341. https://elibrary.ru/ VFWBOW

6. Ухарцева И. Ю., Цветкова Е. А., Гольдаде В. А., Шаповалов В. М. Технологические аспекты производства тары и упаковки для пищевых продуктов (обзор). Полимерные материалы и технологии. 2022. Т. 8. № 4. С. 6–31. https://doi.org/10.32864/polymmattech-2022-8-4-6-31

7. Пономарев А. П. Проблемы качества вторичного полимерного сырья для производства промышленной упаковки. Современные проблемы и перспективы развития науки, техники и образования. Материалы III Национальной научно-практической конференции. Под редакцией И. А. Долматовой. Магнитогорск, 2023. С. 86–88. https://elibrary.ru/RSLURQ

8. Зверькова Я. А., Хамнаева Н. И. Исследование технологии получения упаковочных материалов для продуктов питания. Вестник ВСГУТУ. 2020. № 4. С. 31–36.

9. Шарифов Д. М., Ниязбекова Р. К., Мухамбетов Г. М., Михалченко В. Н., Бегайдарова Ж. А. и др. Технология получения и перспективы развития нанокомпозитных материалов на полимерной основе. Физика твердого тела. Материалы XV Международной научной конференции. Астана, 2022. С. 152–154. https://elibrary.ru/QCBTEQ

10. Тришина О. А., Кормильцева К. А. Повышение экологичности полимерных отходов. Актуальные вопросы общества, науки и образования. Сборник статей V Международной научно-практической конференции. Часть 1. Пенза, 2023. С. 189–191. https://elibrary.ru/OMYNUX

11. Фролов Е. И. Упаковочные материалы на основе фторполимеров: преимущества и будущее. Современная наука: актуальные вопросы, достижения и инновации. Сборник статей XXXVII Международной научно-практической конференции. Пенза, 2024. С. 9–11. https://elibrary.ru/QSEYQP

12. Ухарцева И. Ю., Цветкова Е. А., Гольдаде В. А. Методы изготовления полимерной упаковки для пищевых продуктов (обзор). Пластические массы. 2020. № 7–8. С. 40–48. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2020-7-8-40-48

13. Магаюмова О. Н., Белокурова Г. Б., Минеева Н. С. Технология производства перспективной полимерной упаковки для диоксида циркония длительного хранения. Международный научный сборник. Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. 2022. № 17. С. 131–142. https://elibrary.ru/VEAJLX

14. Стефанович М. А., Губачев В. А., Толстов А. М. Моделирование экструзионных процессов расплава полимерных композитов. Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. 2022. № 2. Номер статьи 2. https://doi.org/10.55186/02357801_2022_7_2_1

15. Шурыгина Н. А., Глезер А. М. Перспективные материалы и технологии. Деформация и разрушение материалов. 2020. № 2. С. 2–15. https://do i.org/10.31044/1814-4632-2020-2-2-15

16. Мисин В. М., Зезин А. А., Климов Д. И., Сыбачин А. В., Ярославов А. А. Биоцидные полимерные рецептуры и покрытия. Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2021. Т. 63. № 5. С. 295–306. https://doi.org/10.31857/S2308113921050077

17. Афанасьева П. В., Ботвинкова С. А., Мацкив А. А., Тимчук Е. Г. Методические положения оценки качества пищевых продуктов. Инновационные научные исследования в современном мире. Сборник научных статей по материалам IX Международной научно-практической конференции. Часть 1. Уфа, 2022. С. 74–82. https://elibrary.ru/YTIQKV

18. Дерябина Е. А., Гладских А. Д. Асептическая упаковка жидких продуктов. Качество продукции, технологий и образования. Материалы XIV Международной научно-практической конференции. Магнитогорск, 2019. С. 203–205. https://elibrary.ru/EFSGJZ

19. Жаринов А. И. Пищевые добавки и ингредиенты: особенности использования в технологии мясных продуктов. Мясные технологии. 2021. № 6. С. 38–43. https: //doi.org/10.33465/2308-2941-2021-06-38-43

20. Касымакунова А. М., Омурзак уулу Э., Акай Тегин Р. А. Исследование антимикробных свойств наночастиц в активной упаковке пищевых продуктов. Известия КГТУ. 2023. № 1. С. 666–673. https://doi.org/10.56634/16948335.2023.1.666-673

21. Коляда Л. Г., Тарасюк Е. В., Васькина А. К., Эргардт Р. В. Высокобарьерная упаковка для пищевых продуктов. Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2019. Т. 10. № 1. С. 143–147.

22. Ревуцкая Н. М., Насонова В. В., Левина Л. В. Антимикробная упаковка – способы получения и эффективность применения в мясной промышленности. Всё о мясе. 2020. № 2. С. 30–34. https://doi.org/10.21323/2071-2499-2020-2-30-34

23. Кирш И. А., Тверитникова И. С., Безнаева О. В., Банникова О. А., Кондратова Т. А. и др. Исследование влияния ультразвуковой обработки полиэтиленовых композиций, содержащих бетулин, на формирование эксплуатационных свойств упаковочных материалов. Health, Food & Biotechnology. 2020. Т. 2. № 4. С. 28–40. https://doi.org/10.36107/hfb.2020.i4.s73

24. Tveritnikova IS, Kirsh IA, Beznaeva OV. Modification of ultrasonic machining of polyolefinic, starch-containing composite materials in the process of extrusion. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022;1052(1):012133. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1052/1/012133

25. Shlush E, Davidovich-Pinhas M. Bioplastics for food packaging. Trends in Food Science & Technology. 2022;125:66–80. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.04.026

26. Klaiber M, Moreno-Gordaliza E, Gómez-Gómez MM, Marazuela MD. Human intake assessment of triclosan associated with the daily use of polypropylene-made antimicrobial food packaging. Food Chemistry. 2024;451:139475. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139475

Контент доступен под лицензией Creative Commons «С указанием авторства версии 4.0 Международная»
PDF JATS XML
Контактные лица
Просеков Александр Юрьевич
Главный редактор
Просеков Александр Юрьевич
1687
загрузок
РИНЦ РИНЦ Science Index Crossref
CC
Контент доступен под лицензией Creative Commons «С указанием авторства версии 4.0 Международная» Creative Commons
© КемГУ, 1997–2025
Соглашение Политика защиты и обработки персональных данных Поддержка Powered by Editorum, 2026 Инструкции
Войти или Создать
* Забыли пароль?