Россия
Аннотация. С учетом неблагоприятной экологической обстановки, связанной с накоплением больших объемов неперерабатываемых отходов, актуальны разработки биоразлагаемых материалов на основе природных полимеров. Кроме того, наиболее перспективны биоразлагаемые пленки с активными свойствами, позволяющими увеличивать сроки хранения продуктов питания. Научная новизна работы заключается в добавлении в основу матрицы пленки из альгината в качестве активного компонента белкового гидролизата в разных концентрациях. Целью исследований является установление свойств биоразлагаемых пленок на основе альгината с введением в состав в качестве активного компонента гидролизата сывороточного белка. Методы исследований. В опытных образцах пленок определяли внешний вид и прозрачность визуально, толщину, микроструктуру, антиоксидантную способность методом кулонометрического титрования, растворимость и биоразлагаемость в почве. Результаты. Установлено, что при различном добавлении белкового гидролизата (БГ) в состав композиции пленки значительно изменяются ее внешний вид, прозрачность и микроструктура. Оптимальным образцом по данным показателям оказалась пленка с добавлением 1 % БГ – прозрачная, однородная, нелипкая. По толщине пленки значительно не отличались и составили от 0,23 до 0,29 мм. Антиоксидантная способность пленок увеличивалась с повышением содержания БГ, растворимость при этом, наоборот, снижалась. Наиболее растворимым оказался контрольный образец пленки. Также установлено, что все образцы пленок биоразлагаемы, наиболее быстро превратился в биогумус контрольный образец и образец с добавлением 1 % БГ. Таким образом, использование белкового гидролизата в качестве активного компонента в составе композиции пленки показало эффективность с точки зрения антиоксидантных свойств. Кроме того, БГ оказал влияние и на другие важные свойства пленок.
структурообразователь, пленочное покрытие, гидролизат белка, биоразлагаемость, растворимость
1. Seyedzade Hashemi S., Khorshidian N., Mohammadi M. An insight to potential application of symbiotic edible films and coatings in food products // Frontiers in Nutrition. 2022. Vol. 9. Article number 875368. DOI:https://doi.org/10.3389/fnut.2022.875368.
2. Сергазиева О. Д., Долганова Н. В. Применение пленок на основе желатина для сохранения качества пищевых продуктов // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 1. С. 156-163.
3. Abdelhedi O., Nasri R., Jridi M., Kchaou H., Nasreddine B., Karbowiak T., Debeaufort F., Nasri M. Composite bioactive films based on smooth-hound viscera proteins and gelatin: Physicochemical characterization and antioxidant properties // Food Hydrocolloids. 2018. Vol. 74. Pp. 176-186.
4. Iñiguez-Moreno M., Ragazzo-Sánchez J. A., Calderón-Santoyo M. An Extensive Review of Natural Polymers Used as Coatings for Postharvest Shelf-Life Extension: Trends and Challenges // Polymers. 2021. Vol. 13. No. 13 (19). Article number 3271. DOI:https://doi.org/10.3390/polym13193271.
5. Perera K. Y., Sharma S., Pradhan D., Jaiswal A. K., Jaiswal S. Seaweed Polysaccharide in Food Contact Materials (Active Packaging, Intelligent Packaging, Edible Films, and Coatings) // Foods. 2021. Vol. 10 (9). Article number 2088. DOI:https://doi.org/10.3390/foods10092088.
6. Тихонов С. Л., Тихонова Н. В., Ногина А. А. Технология и оценка качества пищевых пленок // Вестник ВСГУТУ. 2019. № 1 (72). С. 19-28.
7. Zhang Y., Man J., Li J., Xing Z., Zhao B., Ji M., Xia H., Li J. Preparation of the alginate/carrageenan/shellac films reinforced with cellulose nanocrystals obtained from enteromorpha for food packaging // International Journal of Biological Macromolecules. 2022. No. 218. Pp. 519-532. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.07.145.
8. Khalil H., Saurabh C. K., Tye Y. Y., Lai T. K., Easa A. M., Rosamah E., Fazita M. R. N., Syakir M. I., Adnan A. S., Fizree H. M. Seaweed based sustainable films and composites for food and pharmaceutical applications: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. No. 77. Pp. 353-362.
9. Praseptiangga D., Ferichani I. P., Mufida N. Development and Characterization of Bioactive Edible Films Based on Semi-Refined Kappa Carrageenan Incorporated with Honey and Kaempferia galanga L. Essential Oil // Trends in Sciences. 2022. Vol. 19 (17). Article number 5761. DOI:https://doi.org/10.48048/tis.2022.5761.
10. Da Rocha J., Mustafa S. K., Jagnandan A., Ahmad M. A., Rebezov M., Shariati M. A., Krebs de Souza C. Development of active and biodegradable film of ternary-based for food application // Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2023. No.17. Pp. 148-158. DOI:https://doi.org/10.5219/1853.
11. Chen W., Ma S., Wang Q., McClements D. J., Liu X., Ngai T. et al. Fortification of edible films with bioactive agents: a review of their formation, properties, and application in food preservation // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022. Pp. 5029-5055. DOI:https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1881435.
12. Жамсаранова С. Д., Лебедева С. Н., Болхонов Б. А., Соколов Д. В. Ферментативная конверсия пищевого белка и оценка антиоксидантной активности пептидов // Вестник ВСГУТУ. 2021. № 4 (83). С. 5-14.
13. Cui Q., Duan Y., Zhang M., Liang S., Sun Y., Cheng J., Guo M. Peptide profiles and antioxidant capacity of extensive hydrolysates of milk protein concentrate // Journal of Dairy Science. 2022. No. 105 (10). Pp. 7972-7985. DOI:https://doi.org/10.3168/jds.2021-21496.
14. Zhi T., Li X., Sadiq F.A., Mao K., Gao J., Mi S., Liu X., Deng W., Chitrakar B., Sang Y. Novel antioxidant peptides from protein hydrolysates of scallop (Argopecten irradians) mantle using enzymatic and microbial methods: Preparation, purification, identification and characterization // LWT - Food Science and Technology. 2022. Vol. 164. Article number 113636. DOI:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113636.
15. Tkaczewska J. Peptides and protein hydrolysates as food preservatives and bioactive components of edible films and coatings - A review // Trends in Food Science & Technology. 2020. Vol. 106. Pp. 298-311.
16. Woraprayote W., Malila Y., Sorapukdee S., Swetwiwathana A., Benjakul S., Visessanguan W. Bacteriocins from lactic acid bacteria and their applications in meat and meat products // Meat Science. 2016. Vol. 120. Pp. 118-132.
17. Bhat R. Sustainability challenges in the valorization of agri-food wastes and by-products // Valorization of Agri-Food Wastes and By-Products. Elsevier, 2021. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-12-824044-1.00022-2.
18. Silva Filipini G. S., Romani V. P., Martins V. G. Biodegradable and active-intelligent films based on methylcellulose and jambol˜ao (Syzygium cumini) skins extract for food packaging // Food Hydrocolloids. 2020. Vol. 109. Article number 106139. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106139.
19. Farhan A., Hani N. M. Characterization of edible packaging films based on semi-refined kappa-carrageenan plasticized with glycerol and sorbitol // Food Hydrocolloids. 2017. No. 64. Pp. 48-58.
20. Wongphan P., Harnkarnsujarit N. Characterization of starch, agar and maltodextrin blends for controlled dissolution of edible films // International Journal of Biological Macromolecules. 2020. No. 156. Pp. 80-93.
21. Priyadarshi R., Kim H. J., Rhim J. W. Effect of sulfur nanoparticles on properties of alginate-based films for active food packaging applications // Food Hydrocolloids. 2021. Vol. 110. Article number 106155. DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106155.
22. Lisitsyn A., Semenova A., Nasonova V., Polishchuk E., Revutskaya N., Kozyrev I., Kotenkova E. Approaches in Animal Proteins and Natural Polysaccharides Application for Food Packaging: Edible Film Production and Quality Estimation // Polymers. 2021. Vol. 13. Article number 1592. DOI:https://doi.org/10.3390/polym13101592.
23. Santos L. G., Alves-Silva G. F., Martins V. G. Active-intelligent and biodegradable sodium alginate films loaded with Clitoria ternatea anthocyanin-rich extract to preserve and monitor food freshness // International Journal of Biological Macromolecules. 2022. Vol. 220. Pp. 866-877. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.08.120.
