Inventory number IRN Number of state registration
0225РК01124 AP19677542-OT-25 0123РК00760
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 4 133
Total number of pages Patents Illustrations
148 0 67
Amount of funding Code of the program Table
31843844 AP19677542 25
Name of work
Получение "умной" съедобной нанокомпозитной упаковки из отходов агропромышленного комплекса РК для хранения и транспортировки сельскохозяйственной продукции
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Ибраева Жанар Ершатовна , Ақатан Қыдырмолла , Шаймардан Есбол , Кабдрахманова Айнур Канатовна , Кабдрахманова Сана Канатбековна , Бейсебеков Мадияр Маратович , Қаржаубаева Ақтоты Қанатқызы , Жексенбай Ербол , Thomas Sabu , Kunnelveli Santha Joshy ,
0
0
2
2
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Научный центр композитных материалов
Abbreviated name of the service recipient
Abstract

Объект исследования или разработки. Микрокристаллическая целлюлоза, наноцеллюлоза и пектин, полученные из отходов агропромышленного комплекса (АПК) РК, а также экстракт цветков гибискуса тройчатого Hibiscus trionum L., произрастающего на юго-востоке Казахстана для получения «умной» съедобной пленки с антимикробными рН-чувствительными свойствами.

Зерттеу немесе әзірлеу нысаны. Қазақстан Республикасының агроөнеркәсіптік кешенінің (АӨК) қалдықтарынан алынған микрокристалдық целлюлоза, наноцеллюлоза мен пектин, сондай-ақ Қазақстанның оңтүстік-шығысында өсетін Hibiscus trionum L. (үшті жібискус) гүлдерінің экстракты негізінде алынатын антимикробтық және рН-ке сезімтал жеуге жарамды нанокомпозиттік үлдір жүйесі.

Цель работы. Разработка "умных" съедобных нанокомпозитных упаковочных пленок на основе наноцеллюлозы, КМЦ, кукурузного крахмала, пектина, полученных из отходов агропромышленного комплекса (АПК) РК, с добавлением экстракта цветков гибискуса тройчатого Hibiscus trionum L., произрастающего на юго-востоке Казахстана, для придания полученным нанопленкам антимикробных и рН-чувствительных свойств.

Жұмыстың мақсаты. АӨК қалдықтарынан алынған наноцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, жүгері крахмалы және пектин негізінде антимикробтық және рН-ке сезімтал қасиеттері бар «ақылды» жеуге жарамды нанокомпозиттік қаптамалық үлдірді әзірлеу. Бұл мақсатқа Hibiscus trionum L. гүлдерінің экстрактын үлдірдің құрамына енгізу арқылы қол жеткізу және алынған үлдірдің азық-түлік өнімдерінің сақтау мерзімін ұзартуға жарамдылығын көрсету.

Метод или методология проведения работы. Методология включала разработку «мягкого» органосольвентного метода получения микрокристаллической целлюлозы (МКЦ), нанокристаллической целлюлозы (НКЦ) и гидролиза пектина из растительных отходов АПК, а также создание съедобных нанокомпозитных плёнок из наноцеллюлозы, КМЦ, пектина, крахмала и экстракта Hibiscus trionum. Исследованы физико-химические свойства (ИК, ТГА, СЭМ, XRD), размер и заряд частиц (Zetasizer), а также антибактериальная активность и биосовместимость плёнок.

Жұмысты жүргізу әдісі немесе әдістемесі. Әдістеме өсімдік қалдықтарынан АӨК микрокристалды целлюлозаны (МКЦ) алу үшін «жұмсақ» органосольвенттік әдісті, нанокристалды целлюлозаны (НКЦ) алу және пектинді гидролиздеуді, сондай-ақ НКЦ, КМЦ, пектин, крахмал және Hibiscus trionum сығындысы негізінде жеуге жарамды нанокомпозиттік үлдірлерді жасауды қамтыды. Үлдірлердің физика-химиялық қасиеттері (ИК, ТГА, СЭМ, XRD), бөлшектердің өлшемі мен заряды (Zetasizer), сондай-ақ олардың микробқа қарсы белсенділігі мен биоүйлесімділігі зерттелді.

Полученные результаты и новизна. Получены МКЦ и НКЦ из отходов АПК с заданными свойствами, пектин из яблочных выжимок и экстракт Hibiscus trionum с выраженной антибактериальной активностью. Созданы нанокомпозитные плёнки с антимикробными и pH-чувствительными свойствами, оптимизирован их состав и технология. Плёнки показали хорошие барьерные и биосовместимые характеристики.

Жұмыс нәтижелері және олардың жаңалығы. АӨК қалдықтарынан қажетті қасиеттері бар МКЦ және НКЦ, алма сығындысынан пектин және айқын бактерияға қарсы белсенділігі бар Hibiscus trionum сығындысы алынды. Антимикробтық және pH-сезімтал қасиеттері бар нанокомпозиттік үлдірлер жасалып, олардың құрамы мен технологиясы оңтайландырылды. Үлдірлер жақсы тосқауылдық және биоүйлесімді қасиеттер көрсетті.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели. Технология основана на переработке местного растительного сырья, что снижает себестоимость продукции и уменьшает импортозависимость. Процесс экологичен, энергозатраты умеренные, оборудование недорогое. Плёнки продлевают срок хранения продукции и подходят для пищевой промышленности.

Негізгі сындарлы және техникалық-экономикалық көрсеткіштер. Технология жергілікті өсімдік шикізатын қайта өңдеуге негізделген, бұл өнімнің өзіндік құнын төмендетіп, импортқа тәуелділікті азайтады. Процесс экологиялық таза, энергия шығыны орташа, жабдықтары арзан. Пленкалар өнімнің сақтау мерзімін ұзартып, тамақ өндірісі салаларына жарамды.

Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР. Методы апробированы в лаборатории: получены опытные образцы МКЦ, пектина, НКЦ и нанокомпозитных плёнок, подана заявка на патент. Испытания при хранении томатов и яблок подтвердили антимикробный эффект и продление срока хранения. Технология готова к пилотному производству и коммерциализации.

ҒЗЖ нәтижелерін енгізу бойынша ұсынымдар немесе енгізу қорытындылары. Әдістер зертханада сыналды: МКЦ, пектин және нанопленка үлгілері алынды, патентке өтінім берілді. Қызанақ пен алманы сақтау сынақтары микробқа қарсы әсер мен сақтау мерзімінің артуын растады. Технология пилоттық өндіріске және коммерцияландыруға дайын.

Экономическая эффективность или значимость работы. Разработка позволяет утилизировать агроотходы, снизить экологическую нагрузку и заменить импортные материалы. Использование антимикробных плёнок повышает продовольственную безопасность и способствует созданию отечественных биоразлагаемых упаковок.

Жұмыстың экономикалық тиімділігі немесе маңыздылығы. Бұл әзірлеме агроқалдықтарды кәдеге жаратып, экологиялық жүктемені азайтады және импорттық материалдарды алмастырады. Антимикробтық пленкаларды пайдалану азық-түлік қауіпсіздігін арттырып, отандық биоыдырайтын қаптамалар өндірісін дамытуға мүмкіндік береді.

Область применения. Повышение качества продуктов АПК, экологической ситуации Казахстана и пищевая безопасность. Проект представляет интерес для Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан, Научно-исследовательских институтов пищевой промышленности, АПК Казахстана, Ассоциации упаковщиков Казахстана, маслоэкстракционных заводов. Потенциальными заказчиками могут выступить производители упаковочной продукции (ТОО "Глобопак", ТОО «Sunpaper», ТОО «BAS NUR Kazakhstan», ТОО «Интер Мульти Сервис» и др.), а также предприниматели, занимающиеся хранением и доставкой овощей и фруктов.

Нәтижелердің қолданылу саласы. АӨК өнімдерінің сапасын арттыру, ҚР экологиялық жағдайын жақсарту және азық-түлік қауіпсіздігін күшейту. Бұл ҚР азық-түлік қауіпсіздігіне оң әсер етеді. Жоба ҚР Ауыл шаруашылығы министрлігіне, тамақ өнеркәсібі ғылыми-зерттеу институттарына, ҚР АӨК ұйымдарына, Қазақстан қаптама өндірушілері қауымдастығына, май экстракциялайтын зауыттарға қызығушылық тудырады. Ықтимал тапсырыс берушілер ретінде қаптама материалдарын өндіретін компаниялар (ЖШС: "Глобопак", «Sunpaper», «BAS NUR Kazakhstan», «Интер Мульти Сервис»), сондай-ақ көкөніс пен жемісті сақтау және жеткізу саласындағы кәсіпкерлер қарастырылуы мүмкін.

UDC indices
664.8.022.6
International classifier codes
31.25.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
«умная» съедобная упаковка; карбоксиметилцеллюлоза; наноцеллюлоза; нанокомпозиты; пектин;
Key words in Kazakh
«ақылды» жеуге жарамды қаптама; карбоксиметилцеллюлоза; наноцеллюлоза; нанокомпозиттер; пектин;
Head of the organization Кабдрахманова Фаийна Канатовна Кандидат философских наук / нет
Head of work Ибраева Жанар Ершатовна Кандидат химических наук / доцент
Native executive in charge