Технологии получения пищевых пленочных покрытий на основе различных структурообразователей
В связи с постепенным переходом промышленного производства упаковочных материалов на биоразлагаемые возникает необходимость разработки новых композиционных составов с определенными свойствами в зависимости их от назначения. Особо актуально использование биоразлагаемых и биоактивных пленочных покрытий в пищевой промышленности, так как большие объемы синтетических материалов идут именно на упаковку данной категории продукции.
Важнейшими характеристиками пищевых пленок и покрытий являются барьерные свойства, паро- и газопроницаемость, структурно-механические свойства и влияние на внешний вид пищевых продуктов. Кроме того, пленки и покрытия могут являться носителями агентов биоконтроля и широкого спектра биоактивных и функциональных соединений, оказывающих влияние на сохранность продукции в процессе хранения, предотвращение окислительной и микробиологической порчи. В качестве таких активных компонентов используют антиоксиданты, противомикробные добавки, активные ионы металлов, а также гидролизаты белков, содержащие биоактивные пептиды.
На формирование таких свойств пленок, как смачиваемость, однородность, биодеградация, будет влиять состав композиции. Обычно при изготовлении биоразлагаемых материалов в качестве основы и структурообразователя используют природные биополимеры. Для придания пленкам гибкости, растяжимости и стабильности структуры добавляют пластификаторы и эмульгаторы. Кроме того, в состав могут быть включены сшивающие агенты, поверхностно-активные вещества, функциональные добавки.
В качестве структурообразователей целесообразно использовать вторичные ресурсы и отходы производства, получаемые при переработке сельскохозяйственного сырья растительного и животного происхождения: соединительная ткань как сырье для получения коллагена, хитин и его производное хитозан, целлюлоза и другие биополимеры, содержащиеся в растительных отходах.
В таблице 1 приведены сравнительные свойства пищевых пленок на разных структурообразователях.
Целью работы является исследование свойств пищевых пленок, полученных на различных структурообразователях с добавлением белкового гидролизата.
Методы и материалы
Объектами исследования являются пленки, полученные на разных основах структурообразователей, с добавлением в качестве активного компонента гидролизата белка, полученного микробной ферментацией желудков цыплят-бройлеров в творожной сыворотке в присутствии пропионовокислых бактерий.
Для получения полимерной матрицы использовали:
· пектин со степенью этерификации 36–40% (Dangshan Haisheng Pectin Co., Ltd., Китай);
· агар (ООО «Роспланта», Россия);
· альгинат натрия (ООО «Ингредико», Россия).
В качестве пластификатора в состав композиции включали глицерин (ООО «Йодные технологии и маркетинг», Россия).
Рецептуры композиций и технологические особенности получения пленок на различных структурообразователях приведены на рисунке 2.
После получения пищевых пленок по приведенным технологическим схемам проведены визуальная оценка внешнего вида пленок и исследование их микроструктуры под микроскопом «Микромед» при увеличении ×400.
Толщину пленок измеряли цифровым штангенциркулем ШЦЦ-150-1. Среднюю толщину определяли по результатам 10 измерений на различных участках пленки.
Результаты и обсуждения
Свойства пленочных материалов зависят от концентрации и специфических особенностей используемых структурообразователей. На рисунке 3 приведены внешний вид, толщина и микроструктура пищевых пленок, полученных на основе пектина, агара и альгината. Все образцы пленок были гибкие, без трещин и посторонних включений, без пузырьков воздуха. Наиболее прозрачной оказалась пленка на основе пектина, менее прозрачна — на основе агара. В пленке на основе альгината визуализируются нерастворимые вкрапления.
При исследовании микроструктуры также заметны эти включения. Более однородная структура у пектиновых пленок, на микропрепарате заметна равномерно распределенная аморфная масса. Межмолекулярное взаимодействие составных компонентов композиции, растворимость соединений будут влиять на формирование механических свойств пленок. Наличие комплексных соединений в составе композиции вызывает структурные изменения в матрице пленки, что приводит к менее плотной структуре.
Разные авторы приводят данные о толщине получаемых пищевых пленок в зависимости от типа структурообразователя и количества пленкообразующего раствора. Так, толщина пленок на желатине, полученном из отходов рыбоперерабатывающей промышленности, варьирует от 38,42 до 69,37 мкм, пленок на агаре — от 31,5 до 52,0 мкм, пленок на крахмале — от 0,23 до 0,26 мм.
Выводы
Результаты работы показали, что органолептические свойства, толщина и микроструктура пищевых пленок зависят от типа структурообразователя. Также выбранная основа материала предусматривает особенности технологических подходов при получении композиции для формования. При введении одинакового количества раствора белкового гидролизата визуально полученные пленки значительно отличаются друг от друга, в том числе по толщине.
Об авторах
Оксана Владимировна Зинина, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080, Российская Федерация
zininaov@susu.ru
https://orcid.org/0000-0003-4817-1645
Светлана Павловна Меренкова, кандидат ветеринарных наук, доцент, кафедра пищевых и биотехнологий, Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080, Российская Федерация
merenkovasp@susu.ru
https://orcid.org/0000-0002-8795-1065
Елена Александровна Вишнякова,студент, Южно-Уральский государственный университет, пр. Ленина, 76, Челябинск, 454080, Российская Федерация
l_vishny@mail.ru
https://orcid.org/0000-0002-8557-9239
УДК 631.95 DOI: 10.32634/0869-8155-2023-368-3-117-121
Просмотров: 31Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии
