|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Получение и свойства композиций на основе коллагена и полисахаридовстатья
- Авторы: Захарова В.А., Чурсин В.И.
- Сборник: Сборник материалов Всероссийской научной студенческой конференции с международным участием «ИНТЕКС-2017»
- Год издания: 2017
- Место издания: ФГБОУ ВО «РГУ им. А. Н. Косыгина» Москва
- Первая страница: 22
- Последняя страница: 25
- Аннотация: УДК 541.64:532 ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ КОЛЛАГЕНА И ПОЛИСАХАРИДОВ Захарова В.А., Чурсин В.И. Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство) Коллаген, содержащийся в кожевенных отходах, обладает комплексом уникальных свойств, среди которых следует выделить биосовместимость с тканями организма, биоразлагаемость, высокую сорбционную емкость, способность к пленкообразованию [1, c.181; 2, c.142]. Продукты деструкции коллагена, характеризующиеся меньшей молекулярной массой, имеют более высокую функциональность, и, соответственно, большие перспективы использования в медицине, фармацевтике, косметологии, а также в пищевой промышленности. Способность продуктов гидролиза коллагена образовывать плёнки известна давно, однако, в настоящее время основное внимание уделяется получению и исследованию свойств композиционных плёночных материалов на основе смесей белков с другими плёнкообразующими соединениями: полиакрилатами, поливиниловым спиртом, производными целлюлозы [3, c.118; 4, c.73]. Для создания съедобных биополимерных упаковочных материалов наиболее перспективными следует признать композиции на основе белков животного и растительного происхождения. Одна из основных задач разработки таких материалов – обеспечение комплекса физико-химических свойств путем выбора наиболее совместимых компонентов и определение их количественного соотношения. Учитывая противоречивый характер данных о поведении систем, содержащих белки и полисахариды, в водных растворах [4, c.74; 5, c.365], была исследована совместимость в системе белок/агар-агар при различных соотношениях компонентов. При этом в отличие от других работ, в которых использовали продукты растворения коллагена в органических кислотах (уксусной, муравьиной, молочной), мы исследовали белковый порошок, полученный при переработке гольевого спилка. Агар-агар – смесь полисахаридов, агарозы и агаропектина, полученных путем экстрагирования из бурых и красных водорослей обладает хорошей пленкообразующей способностью. Исследовали 1,5 и 3,0% растворы биополимеров в щелочи и уксусной кислоте. При концентрации 3% агар-агар образует гели, а значительная вязкость раствора белка затрудняет экспериментальное определение некоторых реологических характеристик композиции. В дальнейшем композиции готовили смешением растворов исходных компонентов при их равной концентрации (1,5%) в заданных соотношениях при температуре 20–22°С в течение 1 ч. Электропроводность измеряли на кондуктометре HANNA 7389. Вязкость растворов определяли на капиллярном вискозиметре ВПЖ-2 с диаметром капилляра 0,56 мм при 20°С. Плёнки отливали на полиэтиленовых подложках в чашках Петри и высушивали на воздухе в течение 2 суток. Плёнки оценивали визуально по цвету, прозрачности, эластичности (жёсткости). О совместимости компонентов судили по экспериментальным значениям комплекса характеристик и их отклонению от аддитивных значений, полученных расчетным методом. На рисунке показано влияние вида растворителя на совместимость компонентов в системе белок/агар- агар. Из представленных зависимостей следует, что в щелочном растворе эти компоненты совместимы практически во всем диапазоне, в то время как при использовании уксуснокислого раствора белка, такой совместимости не наблюдается. Рисунок – Зависимость вязкости раствора белка от массовой доли агар-агара в композиции: 1- щелочной раствор, 2 - уксуснокислый раствор. Характер изменения вязкости композиции и положительное отклонение экспериментальных значений от аддитивных (пунктирная линия на рисунке) свидетельствует о том, что максимальный выход комплементарного комплекса белок/агар-агар в присутствии щелочного раствора белка соответствует эквимассовому соотношению компонентов. В отличие от этого экспериментальная зависимость вязкости композиции на основе белка, растворенного в уксусной кислоте, находится ниже расчетной, что свидетельствует о несовместимости компонентов смеси [4, c.75]. Установлено влияние вида растворителя на совместимость компонентов в системе белковый порошок/агар-агар. В щелочном растворе эти компоненты совместимы практически во всем диапазоне, в то время как при использовании уксуснокислого раствора коллагена, такой совместимости не наблюдается. Поскольку большинство полисахаридов растворяется преимущественно в щелочной среде, то получение съедобных пленок на основе водорастворимого белкового порошка помимо экологического эффекта, будет и экономически выгодным. Проведены исследования сорбционных свойств полученных пленок, в сравнении с промышленными упаковочными пленками, использующимися для пищевых оболочек. Установлено, что по показателям паропроницаемости экспериментальные пленки не отличаются от промышленной коллагеновой оболочки. Меньшие значения гигроскопичности и влагоотдачи у экспериментальных пленок позволят обеспечить более высокую устойчивость к развитию бактерий и предохранить пищевые продукты от биоповреждений. Таким образом, можно утверждать, что биополимерные пленки, сформированные на основе разработанных композиций, являются перспективными материалами различного функционального назначения от съедобных оболочек до носителей ферментных препаратов и биоактивных соединений. Список использованных источников: 1. Неклюдов А.Д., Иванкин А.Н. Коллаген: получение, свойства и применение. [Текст] - М. ГОУ ВПО МГУЛ.2007 - 336 с. 2. Новикова Л.С., Шорманов В.К., Беляева Г.В., Полонская М.В., Беляева Т.В., Ахметзянова И.Н. Получение коллагена и некоторых лекарственных препаратов на его основе. Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье" [Текст] 2011, № 1 139-145 3. Ананьев В. Н., Новиков Ю. Т, Фурин В. Л. Новая адресная иммобилизированная лекарственная форма: лекарственные желатиновые пленки. [Текст] М., 2004. - 215с. 4. Чурсин В. И. Совместимость биополимеров в композициях и свойства пленок [Текст] Дизайн и технология 2012. вып. 32 (74). — С. 69- 75 5. Ревуцкая Н.М., Голованова П.М., Семенова А.А. Исследование кислотного растворения коллагенового полуфабриката с целью получения съедобной коллагеновой пленки с высокими функционально- технологическими свойствами [Текст] Перспективные ферментные препараты и биотехнологические процессы в технологиях продуктов питания и кормов М.: ВНИИПТБ. 2016 с.365-370 ©Захарова В.А., Чурсин В.И., 2017
- Добавил в систему: Захарова Василина Александровна