Введение
Глава 1. Теоретические основы разработки упаковочных материалов для продовольственных целей, полученных с применением нанотехнологий . 9
1.1. Материалы, используемые при производстве наноупаковки, их основные свойства и контроль качества 10
1.1.1. Основные методы синтеза наноматериалов 11
1.1.2. Методы входного контроля качества материалов, используемых при производстве нанокомпозитов 13
1.2. Способы изготовления нанокомпозиционных упаковочных материалов с бактерицидными свойствами на основе наночастиц серебра 31
1.3. Физико-химические и биологические свойства наноупаковки, контроль качества готовой продукции 35
1.4. Проблема безопасности использования нанокомпозиционных упаковочных материалов 37
1.4.1 Процедура оценки безопасности упаковки, применяемая в США 37
1.4.2. Процедура оценки безопасности упаковки, применяемая в России 40
1.5. Оценка эффективности применения наноупаковки для увеличения сроков хранения продуктов питания 50
1.5.1 Методы определения сроков хранения 51
1.5.2 Метод органолептической оценки 52
1.5.3 Метод спектроскопии ионной подвижности (СИП, электронный нос) 55
1.6. Экономические аспекты применения нанотехнологий в пищевой промышленности.
Наноупаковка, как инновационный продукт 56
1.6.1. Основные потребители упаковки, полученной с использованием нанотехнологий 56
1.6.2. Сущность экономически востребованной упаковки, ее цена, способы поставки и продвижения 57
1.7. Выводы к главе 1 60
Глава 2. Разработка технологии получения наночастиц для производства упаковки с биоцидными свойствами и исследование их свойств 61
2.1. Получение наночастиц 61
2.1.1. Получение наночастиц серебра по методу восстановления ионов серебра цитратом натрия 61
2.1.2. Получение наночастиц серебра восстановлением ионов серебра глюкозой в щелочной среде 62
2.1.3. Получение коллоидных частиц оксида цинка 63
2.1.4. Получение наночастиц закиси меди сонохимическим синтезом 64
2.2. Физико-химические свойства растворов наночастиц и методы их идентификации 65
2.2.1. Цвет растворов наночастиц 65
2.2.2. Оптические свойства растворов наночастиц 66
2.2.3. Определение размеров наночастиц 69
2.2.4. Методика производственного контроля наночастиц 71
2.2.5. Исследование технологических факторов и факторов внешней среды влияющих на агрегативную устойчивость растворов наночастиц 72
2.3. Исследование биоцидного действия растворов наночастиц 77
2.3.1. Разработка методики оценки бактерицидной активности наночастиц 77
2.3.2. Биологические свойства наночастиц 79
2.4. Выводы к главе 2 83
Глава 3. Разработка способов изготовления нанокомпозиционных упаковочных материалов с бактерицидными свойствами на основе наночастиц серебра и исследование их свойств 85
3.1. Разработка способов изготовления нанокомпозиционных упаковочных материалов с бактерицидными свойствами 86
3.1.1.Метод нанесения на упаковку растворов наночастиц с использованием ультразвука с последующим облучением ультрафиолетом 89
3.1.2. Метод, основанный на размещении наночастиц в порах поверхностного слоя модифицированного полимера 91
3.1.3. Метод, основанный на синтезе наночастиц с их одновременным закреплением в порах поверхностного слоя модифицированного полимера 92
3.1.4. Получение полипропиленовых контейнеров с наночастицами серебра 93
3.2. Исследование физико-химических и биологических свойств полученных упаковочных наноматериалов 94
3.2.1.Упаковка, полученная нанесением на полиэтиленовую пленку растворов наночастиц с использованием ультразвука с последующим облучением ультрафиолетом 94
3.2.2.Упаковка, полученная размещением наночастиц в порах поверхностного слоя модифицированного полиэтилена с последующим облучением ультрафиолетом 101
3.2.3.Упаковка, полученная путем синтеза наночастиц с их одновременным закреплением в порах поверхностного слоя модифицированного полиэтилена с последующим облучением ультрафиолетом 102
3.2.4. Контейнеры для хранения продуктов питания с наночастицами серебра 104
3.3. Исследование миграции серебра с поверхности упаковочных материалов и оценка безопасности их использования 107
3.3.1. Исследование миграции серебра с поверхности упаковки в различные модельные среды 107
3.3.2. Оценка безопасности применения разработанной наноупаковки согласно МУ 1.2.2638-10 110
3.3.3. Разработка методики производственного контроля выпускаемой наноупаковки. 111
3.4. Выводы к главе 3 113
Глава 4. Практическая оценка эффективности и разработка рациональных технологий применения наноупаковки для увеличения сроков хранения продуктов питания 115
4.1. Разработка методов сенсорного анализа и спектроскопии ионной подвижности для определения сроков хранения охлажденного мяса 115
4.1.1.Разработка методики сенсорного анализа 116
4.1.2.Разработка методики СИП-анализа 121
4.1.3.Разработка методики хранения и отбора проб 121
4.2.Разработка методики анализа данных, полученных в результате эксперимента 122
4.2.1.Использование метода главных компонент для анализа экспериментальных данных 123
4.2.2.Использование метода выбора основных сенсоров для анализа экспериментальных данных 126
4.3.Нахождение взаимосвязи между данными СИП анализа и методом сенсорного анализа 127
4.4.Определение эффективности применения упаковочных материалов с наночастицами серебра 134
4.5. Разработка рациональных подходов к созданию и применению упаковочных материалов с биоцидными свойствами на основе нанотехнологий 135
4.6. Выводы к главе 4 138
Заключение 139
Список использованной литературы 142
