Полимерные плёнки и покрытия на основе хитозана

Микробная и окислительная порча пищи является важнейшим фактором, ограничивающим срок годности продуктов питания. Хитозан представляет собой природный нетоксичный биосовместимый и биодеградируемый полимер. Хитозан характеризуется выраженной пленкообразующей способностью, а также обладает противомикробными и антиоксидантными свойствами. Пищевые пленки и покрытия на основе хитозана представляют собой важную альтернативу пленкам из синтетических полимеров, поскольку значительно снижают экологическую нагрузку. В первой главе монографии рассмотрены общие физико-химические свойства хитозана и пленкообразующая способность его растворов. Вторая глава посвящена теории проницаемости полимерных пленок и общей теории барьерных свойств. В третьей главе рассматриваются общие принципы и подходы к получению пищевых пленок и покрытий на основе хитозана. Четвертая глава посвящена детальному обзору цикла работ, выполненного авторами данной монографии, сконцентрированному на разработке нового подхода к получению умных активных съедобных пищевых покрытий. Новый подход заключается во введении в покрытие одного типа наночастиц, отвечающего за все умные и активные свойства одновременно. В рамках развития данного подхода авторами были созданы съедобные покрытия на основе хитозана, которые чувствительны к изменению температуры. При повышении температуры выше разрешенной в ГОСТ для хранения продукта данные покрытия способны менять цвет. Инновационные покрытия также характеризуются антибактериальными, фотопротекторными и антиоксидантными свойствами. Все перечисленные свойства покрытий обеспечивает одновременно один тип наночастиц, введенных в полимерную матрицу. Книга будет полезна научным работникам в области химии высокомолекулярных соединений, пищевой инженерии, контроля качества продуктов, синтетической химии, физической химии, микробиологии и нанотехнологий. Также монография принесет пользу студентам и аспирантам, изучающим перечисленные и смежные с ними области.

Microbial and oxidative spoilage of food is the most important factor limiting the shelf life of food products. Chitosan is natural, non-toxic, biocompatible and biodegradable polymer. Chitosan is characterized by a pronounced film-forming ability, and also has antimicrobial and antioxidant properties. Chitosan-based food films and coatings are an important alternative to synthetic polymer films, as they significantly reduce the ecological burden. The first chapter of the monograph examines the general physicochemical properties of chitosan and the film-forming ability of its solutions. The second chapter is devoted to the theory of the permeability of polymer films and the general theory of barrier properties. The third chapter discusses the general principles and approaches to the production of food films and coatings based on chitosan. The fourth chapter is devoted to a detailed review of the cycle of works carried out by the authors of this monograph. The reviewed work cycle is focused on developing a new approach to obtaining smart active edible food coatings. The new approach consists in the introduction of one type of nanoparticles into the coating, which is responsible for all smart and active properties at the same time. As part of the development of this approach, the authors have created edible coatings based on chitosan, which are sensitive to temperature changes. When the temperature rises above that allowed in normative documents for storing the product, these coatings can change color. The innovative coatings will also feature antibacterial, photoprotective and antioxidant properties. All of the above properties of coatings are provided simultaneously by one type of nanoparticles introduced into the polymer matrix. The book will be useful for scientists in the field of chemistry of macromolecular compounds, food engineering, product quality control, synthetic chemistry, physical chemistry, microbiology and nanotechnology. Also, the monograph will benefit students and graduate students studying the listed and related areas.