Проекты

Разработка упаковки пищевых продуктов для пролонгации их сроков хранения

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Пищевая инженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 548 «Царицыно»
Предметы: Физика, Химия
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

В современных условиях большое значение придаётся срокам хранения продукции на стадиях производства пищевого продукта и переработки. На технологических линиях возникает опасность заражения микроорганизмами пищевой продукции, вызывающими её порчу. Поэтому упаковочные материалы должны обладать стойкостью к проколам и высокими физико-механическими свойствами материала и сварного шва упаковки, а также обладать высокими барьерными свойствами.

Цель

Исследование упаковочных материалов для пролонгации сроков хранения пищевой продукции.

Задачи

1. Изучить свойства упаковочных материалов на основе полимеров.

2. Исследовать влияние бетулина на свойства упаковочных материалов.

3. Установить сроки годности пищевых продуктов на основе органолептического способа в упаковке из полимера и бетулина.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Лабораторный экструдер
  • Разрывающая машина РМ-50

Описание

Исследование образцов плёночных материалов проводилось с использованием следующих методов:

  • определение паропроницаемости плёночных материалов (образец помещался на специальный стаканчик с дистиллированной водой и герметично закрывался, затем помещался в эксикатор с влажностью 20 % и потом взвешивался сначала каждый час, а затем через 24 часа);
  • определение ароматопроницаемости (образец помещался на специальный стаканчик с ароматным веществом, например, кофе, и герметично закрывался, затем помещался в пустой эксикатор и периодически проверялся на наличие аромата);
  • изучение физико-механических свойств полимерных плёнок на разрывной машине РМ-50 (образец закреплялся в зажим разрывной машины и растягивался до разрушения);
  • грибостойкость (образец обрабатывался микроорганизмами, грибами группы пенициллиум, наблюдалось развитие на поверхности образца за время экспозиции 24 часа);
  • органолептические методы исследования сроков пищевых продуктов в упаковке.

Результаты работы/выводы

Введение бетулина практически не влияет на ароматопроницаемость и паропроницаемость плёночных материалов.

При сравнении полученных результатов исследованных упаковочных материалов с требуемыми значениями физико-механических свойств полимерных плёнок установлено, что все образцы соответствуют нормам для упаковочных материалов (в качестве критериев оценки – разрушающее напряжение и относительное удлинение при разрыве).

Введение бетулина до 2 % приводит к небольшому увеличению показателя относительного удлинения при разрыве, что свидетельствует об эластичности упаковочных материалов.

Далее проводили исследования развития микроорганизмов на поверхности упаковочного материала, содержащего бетулин, и контрольного образца без бетулина.

На основании проведённых санитарно-химических, физико-механических исследований, изучения поверхности материала и микробиологических исследований можно сделать вывод о том, что образцы многослойного плёночного материала, состоящего из полиамида-6 и полиэтилена, с содержанием добавки «Бетулин» концентрации 0,5–2 % не являются токсичными и обладают бактериостатическим действием по отношению к микроорганизмам, высокими показателями разрушающего напряжения и относительного удлинения при разрыве и высокими барьерными свойствами.

Перспективы использования результатов работы

Введение бетулина в полимерный материал приводит к увеличению сроков хранения пищевых продуктов в упаковке.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»