Error message

  • Deprecated function: Unparenthesized `a ? b : c ? d : e` is deprecated. Use either `(a ? b : c) ? d : e` or `a ? b : (c ? d : e)` in include_once() (line 1439 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Deprecated function: Array and string offset access syntax with curly braces is deprecated in include_once() (line 3557 of /home/science2016/public_html/includes/bootstrap.inc).

Дослідження властивостей композицій на основі крохмалю зі змінним співвідношенням компонентів

Mykyta Byshko1, Oleksandr Seminskyi1
Affiliation: 
1 Department of Machines and Apparatus of Chemical and Oil Refining Industries, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, 37 Beresteiskyi Ave. (former Peremohy), Kyiv 03056, Ukraine o.seminskyi@kpi.ua
DOI: 
https://doi.org/
AttachmentSize
PDF icon full_text.pdf1.05 MB

Keywords:

Abstract: 
У дослідженні вивчаються реологічні та густинні властивості водно-крохмалевих композицій зі змінними співвідношеннями компонентів, зосереджуючись на картопляному та кукурудзяному крохмалях. Використовуючи гліцерин як пластифікатор, оцінено вплив концентрації, вмісту крохмалю та термічних умов на густину, текучість і структурну поведінку композицій. Для розробки емпіричних моделей, що передбачають властивості цих систем у різних умовах, застосовано метод сиплекс-сітчастих планів. Результати демонструють істотні відмінності в структурних властивостях композицій на основі картопляного та кукурудзяного крохмалю, підкреслюючи їхній потенціал у створенні біорозкладних продуктів. Це дослідження забезпечує цінні інструменти для оптимізації водно-крохмалевих композицій для використання в харчовій технології, пакуванні, фармацевтиці й екологічно сталому виробництві.
References: 

[1] Polunin, Y.; Domnich, B.; Patnode Setien, K.; Voronov, A. Bioplastics from Natural Renewable Polymeric Resources: A Review. Chem. Chem. Technol. 2025, 19, 91–107. https://doi.org/10.23939/chcht19.01.091
[2] BeMiller, J. N.; Whistler, R. J., Eds. Starch: Chemistry and Technology, 3rd ed.; Academic Press: Burlington, MA, 2009. https://doi.org/10.1016/S1082-0132(08)X0009-3
[3] Roy, W.; James, D. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; Wiley: New York, 2000. https://doi.org/10.1002/0471238961.1920011823080919.a01
[4] Park, D.; Dong, Y.; Wang, S.; Lee, S.; Choi, H. J. Rheological Characteristics of Starch-Based Biodegradable Blends. Polymers 2023, 15, 1–15. https://doi.org/10.3390/polym15081953
[5] Zhang, Y.; Rempel, C.; Liu, Q. Thermoplastic Starch Processing and Characteristics—A Review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2014, 54, 1353–1370. https://doi.org/10.1080/10408398.2011.636156
[6] Stute, R. Starch Characteritics. Starch/Stärke 1992, 44, 205–214. https://doi.org/10.1002/star.19920440603
[7] Rao, M. A.; Okecbukwu, P. E.; Da Silva, P. M.; Oliveira, J. C. Rheological Behavior of Heated Starch Dispersions in Excess Water: Role of Starch Granule. Carbohydr. Polym. 1997, 33, 273–283. https://doi.org/10.1016/s0144-8617(97)00025-8
[8] Ragoubi, M.; Terrié, C.; Leblanc, N. Physico-Chemical, Rheological, and Viscoelastic Properties of Starch Bio-Based Materials. J. Compos. Sci. 2022, 6, 1–16. https://doi.org/10.3390/jcs6120375
[9] Surendren, A.; Mohanty, A. K.; Liu, Q.; Misra, M. A Review of Biodegradable Thermoplastic Starches, their Blends and Composites: Recent Developments and Opportunities for Single-Use Plastic Packaging Alternatives. Green Chem. 2022, 24, 1–25. https://doi.org/10.1039/d2gc02169b
[10] Zhang, D.; Mu, T.; Sun, H. Comparative Study of the Effect of Starches from Five Different Sources on the Rheological Properties of Gluten-Free Model Doughs. Carbohydr. Polym. 2017, 176, 345–355. https://doi.org/doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.08.025
[11] What Do Plasticizers Do? https://www.osborneindustries.com/news/what-do-plasticizers-do/ (accessed 2025).
[12] Tong, L.; Wang, Y.; You, Y.; Tu, L.; Wei, R.; Liu, X. Effect of Plasticizer and Shearing Field on the Properties of Poly(arylene ether nitrile) Composites. ACS Omega 2020, 5, 1870–1878. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b03338
[13] Sirbu, E.; Dinita, A.; Tănase, M.; Portoacă, A.; Bondarev, A.; Enascuta, C.; Calin, C. Influence of Plasticizers Concentration on Thermal, Mechanical, and Physicochemical Properties on Starch Films. Processes 2024, 12, 2021. https://doi.org/10.3390/pr12092021
[14] Gamage, A.; Liyanapathiranage, A.; Manamperi, A.; Gunathilake, C.; Mani, S.; Merah, O.; Madhujith, T. Applications of Starch Biopolymers for a Sustainable Modern Agriculture. Sustainability 2022, 14, 6085. https://doi.org/10.3390/su14106085
[15] Alcázar-Alay, S. C.; Meireles, M. A. A. Physicochemical Properties, Modifications and Applications of Starches from Different Botanical Sources. Food Sci. Technol. 2015, 35, 215–236. https://doi.org/10.1590/1678-457x.6749
[16] Fedoryshyn, O.; Chervetsova, V.; Yaremkevych, O.; Skril, Y.; Khomyak, S.; Kohut, A. Physico-Chemical and Microbiological Characterization of Starch-Based Biodegradable Films. Chem. Chem. Technol. 2024, 18, 417–425. https://doi.org/10.23939/chcht18.03.417
[17] Sanyang, M. L.; Sapuan, S. M.; Jawaid, M.; Jawaid, M. R.; Sahari, J. Effect of Plasticizer Type and Concentration on Physical Properties of Biodegradable Films Based on Sugar Palm Starch. J. Food Sci. Technol. 2015, 53, 326–336. https://doi.org/10.1007/s13197-015-2009
[18] Mohammed, A. B.; Hasan, Z.; Omran, A. B.; Elfaghi, A. M.; Khattak, M.; Ilyas, R. A.; Sapuan, S. M. Effect of Plasticizers on Properties of Wheat Starch-Based Films. Polymers 2022, 15, 63. https://doi.org/10.3390/polym15010063
[19] Decaen, P.; Rolland-Sabaté, A.; Colomines, G.; Guilois, S.; Lourdin, D.; Della Valle, G.; Leroy, E. Influence of Ionic Plasticizers on Starch Melts. Carbohydr. Polym. 2019, 230, 115591. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115591
[20] Yimsiri, P.; Mackley, M. Spin and Dip Coating of Light-Emitting Polymer Solutions. Chem. Eng. Sci. 2006, 61, 3496–3505. https://doi.org/10.1016/j.ces.2005.12.018
[21] Physical Properties of Starch Plasticized by a Mixture of Plasticizers. https://advanceseng.com/physical-properties-starch-plasticized-mixture-p... (accessed 2025).
[22] Colby, R. H.; Fetters, L. J.; Funk, W. G.; Graessley, W. W. Viscoelastic Properties of Polymer Solutions. Macromolecules 1991, 24, 3873–3882. https://doi.org/10.1021/ma00013a021
[23] Chang, Y.; Cheah, P.; Seow, C. Effects of Water on Tapioca Starch Films. J. Food Sci. 2000, 65, 445–451. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2000.tb16025.x
[24] Mekonnen, T.; Mussone, P.; Khalil, H.; Bressler, D. Progress in Bio-Based Plastics. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 13379–13398. https://doi.org/10.1039/c3ta12555f
[25] Chen, X.; Guo, L.; Du, X.; Chen, P.; Ji, Y.; Hao, H.; Xu, X. Glycerol’s Effect on Corn Starch During Heat. Carbohydr. Polym. 2017, 176, 56–64. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.08.062
[26] Ji, Z.; Yu, L.; Liu, H.; Bao, X.; Wang, Y.; Chen, L. Shear Stress Effects on Gelatinization. Food Hydrocoll. 2017, 72, 331–337. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.06.015
[27] Keetels, C. J.; van Vliet, T.; Walstra, P. Retrogradation in Concentrated Starch. Food Hydrocoll. 1996, 10, 355–362. https://doi.org/10.1016/s0268-005x(96)80012-9
[28] Waterschoot, J.; Gomand, S. V.; Willebrords, J. K.; Fierens, E.; Delcour, J. A. Pasting Properties of Starch Blends. Food Hydrocoll. 2014, 41, 298–308. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.04.033
[29] Schirmer, M.; Höchstötter, A.; Jekle, M.; Arendt, E.; Becker, T. Characterization of Different Starches. Food Hydrocoll. 2012, 32, 52–63. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.11.032
[30] Morrison, I.; Morrison, C.; Cooper, M. P.; Dale, A. M. Potato Starch Properties Across Genotypes. J. Sci. Food Agric. 2000, 81, 319–328. https://doi.org/10.1002/1097-0010(200102)81:3%3C319::AID-JSFA825%3E3.0.CO;2-5
[31] Obanni, M.; Bemiller, J. N. Properties of Starch Blends. Cereal Chem. 1997, 74, 431–436. https://doi.org/10.1094/cchem.1997.74.4.431
[32] Rodriguez-Gonzalez, F. J.; Ramsay, B. A.; Favis, B. D. Rheological and Thermal Properties of Thermoplastic Starch with High Glycerol Content. Carbohydr. Polym. 2004, 58, 139–147. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2004.06.002