кандидат геолого-минералогических наук;
candidate of geological and mineralogical sciences;
Данная работа посвящена разработке биоразлагаемого упаковочного материала на основе картофельной мезги - отхода крахмального производства. Целью являлось создание композиции, соответствующей требованиям ГОСТ Р 57432-2017 по физико-механическим свойствам. Были исследованы три состава на основе картофельной мезги (содержание от 5,10% до 8,38%) с варьируемым содержанием гелеобразующих полимеров (пектина, альгината натрия, карбоксиметилцеллюлозы), пластификатора (глицерина) и упрочняющей добавки (карбоната кальция). Формование плёнки осуществляли методом послойного нанесения композиции на металлическую пластину с последующей сушкой. Методом испытаний на растяжение по ГОСТ 14236-81 были определены предел прочности при разрыве (Rm) и относительное удлинение (At). Установлено, что введение карбоната кальция увеличивает предел прочности на 37% по сравнению с составом без данного компонента, но снижает относительное удлинение на 46%, повышая хрупкость. Совместное использование альгината натрия (2,38%) и пектина (1,25%) в композиции с карбонатом кальция позволило получить сбалансированные свойства: Rm = 15,6 ± 0,5 МПа, At = 6,8 ± 0,7%. Прочность выросла на 58% относительно состава без указанных добавок, а эластичность более чем в 4,5 раза превысила показатель состава с добавлением исключительно карбоната кальция. Итоговая композиция (содержащая, % масс.: картофельную мезгу - 5,10; пектин - 1,25; альгинат натрия - 2,38; карбонат кальция - 0,94; глицерин - 0,63; КМЦ - 0,41; эмульсию масла - 4,61, вода - 84,68)соответствует и превышает нормативные требования (Rm ≥ 14,0 МПа, At ≥ 5,0%). Таким образом, экспериментально подтверждена целесообразность использования картофельной мезги в качестве наполнителя и предложена конкретная рецептура для создания биоразлагаемой упаковочной плёнки с соответствующими ГОСТ Р 57432-2017 свойствами.
This work is dedicated to the development of a biodegradable packaging material based on potato pulp, a by-product of starch production. The aim was to create a composition that meets the requirements of the Russian State Standard GOST R 57432-2017 for physical and mechanical properties. Three formulations based on potato pulp (content ranging from 5.10% to 8.38%) were investigated, with varying amounts of gelling polymers (pectin, sodium alginate, carboxymethylcellulose), a plasticizer (glycerin), and a reinforcing additive (calcium carbonate). The film was formed by layer-by-layer application of the composition onto a metal plate, followed by drying. Tensile tests according to GOST 14236-81 were used to determine the tensile strength (Rm) and relative elongation at break (At). It was found that the introduction of calcium carbonate increased the tensile strength by 37% compared to the composition without this component, but reduced the relative elongation by 46%, increasing brittleness. The combined use of sodium alginate (2.38%) and pectin (1.25%) in the composition with calcium carbonate yielded balanced properties: Rm = 15.6 ± 0.5 MPa, At = 6.8 ± 0.7%. The strength increased by 58% relative to the composition without these additives, and the elasticity was more than 4.5 times higher than that of the composition containing only calcium carbonate. The final composition (containing, in mass%: potato pulp - 5.10; pectin - 1.25; sodium alginate - 2.38; calcium carbonate - 0.94; glycerin - 0.63; CMC - 0.41; oil emulsion - 4.61, water - 84.68) meets and exceeds the standard requirements (Rm ≥ 14.0 MPa, At ≥ 5.0%). Thus, the feasibility of using potato pulp as a filler has been experimentally confirmed, and a specific formulation has been proposed for creating a biodegradable packaging film with properties compliant with GOST R 57432-2017.