ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ КРАХМАЛА И РАЗЛИЧНЫХ СШИВАЮЩИХ АГЕНТОВ
УДК 544.773.432:547.458.82
Аннотация
В работе представлены результаты исследования по получению и характеристике гидрогелей на основе крахмала, сшитых различными реагентами: молочной кислотой, малеиновым и фталевым ангидридами. Цель работы – изучение влияния типа и концентрации сшивающего агента, а также продолжительности синтеза на физико-химические и функциональные свойства гидрогелей. В ходе эксперимента синтезировано 16 образцов, для которых определены ключевые параметры: степень набухания (от 1.18 до 1.88 г/г), гелевая фракция (63–85%), сорбционная емкость, реологические и ИК-спектроскопические характеристики. Показано, что оптимальная продолжительность синтеза для получения максимальной степени набухания составляет 2 ч. Наибольшая степень набухания и сорбционная емкость отмечены у гидрогелей, сшитых фталевым ангидридом, а также подтверждена их способность к контролируемому высвобождению сорбированных веществ. Проведены испытания влияния гидрогелей на всхожесть и морфологические показатели проростков пшеницы сорта «Алтайская 70». Установлено, что гидрогели, особенно в сочетании с добавкой карбоксиметилированной древесины, способствуют увеличению всхожести, длины стебля и биомассы растений. ИК-спектроскопия подтвердила образование сложноэфирных связей в структуре гидрогелей, а реологические исследования выявили рост вязкости реакционной массы в процессе сшивки. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования крахмальных гидрогелей, модифицированных фталевым ангидридом, в сельском хозяйстве.
Скачивания
Литература
Kasemsiri P., Jetsrisuparb K., Knijnenburg J. T. N., Srikhao N., Okhawilai M. Chapter 5 – Hydrogels based on natural polysaccharides. In Book: Natural and Synthetic Hydrogels. Ed. Narain R. Elsevier, 2025. Pp. 97–113. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-16168-1.00005-2.
Li S., Yao F., Liu Q., Tang C., Zhuo Y., Dai M., Lv Q., Zhong X. Materials & Design, 2025, vol. 259, Article 114876. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2025.114876.
Posocco B., Dreussi E., de Santa J. Materials, 2015, vol. 8, pp. 2569–2615. https://doi.org/10.3390/ma8052569.
Zhang Y., Zheng S.-Y., Luo D. et al. Nature Nanotechnology, 2012, vol. 7, pp. 816–820. https://doi.org/10.1038/nnano.2012.180.
Chamkouri H., Chamkouri M. American Journal of Biomedical Science & Research, 2021, vol. 11, № 6, pp. 485–493. https://doi.org/10.34297/AJBSR.2021.11.001682.
Xue H., Wang P., Ji L., Zhang K., Ge S., Tan J. Journal of Agriculture and Food Research, 2025, vol. 24, Article 102395. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2025.102395.
Zhang J., Liu Z., Sun J., Yao Z., Lu H. Carbohydrate Polymers, 2025, vol. 350, Article 123048. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.123048.
Qin Y., Wang J., Qiu C., Xu X., Jin Z. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2019, vol. 67. N14, pp. 3966–3980. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.8b05147.
Kayati F.N., Purnomo C.W., Kusumastuti Y., Rochmadi. Green Processing and Synthesis, 2023, vol. 12, no. 1, Article 20230151. https://doi.org/10.1515/gps-2023-0151.
Lu J., Gu J., Hu O., Fu Y., Ye D., Zhang X., Zheng Y., Hou L., Liu H., Jiang X. Journal of Materials Chemistry A.,2021, vol. 9, no. 34, pp. 18406–18420. https://doi.org/10.1039/D1TA04336F.
Zhang L., Yang C., Yan L. Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 2005, vol. 20, no. 3, pp. 297–314. https://doi.org/10.1177/0883911505053382.
Holnazarov B.A., Turaev H.H., Ahatov A.A. Universum: Khimiya i Biologiya, 2020, no. 10, pp. 37–40. (in Russ.).
Taganbekova Z.K., Savkin V.A., Markin V.I. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2025, no. 4, pp. 162–176. https://doi.org/10.14258/jcprm.20250417817. (in Russ.).
Nechiporenko A.P., Orekhova S.M., Plotnikova L.V. i dr. Spetsializirovannyy praktikum po fiziko-khimicheskim metodam analiza. Chast' 2. Elektronnaya i IK-spektroskopiya otrazheniya, lyuminestsentnaya i rentgenofluorestsentnaya spektroskopiya, refraktometriya, termometriya, kineticheskaya pH-metriya, indikatornyy metod. [Spe-cialized practical course on physicochemical methods of analysis. Part 2. Electronic and IR reflectance spectroscopy, lu-minescence and X-ray fluorescence spectroscopy, refractometry, thermometry, kinetic pH-metry, indicator method]. St. Petersburg, 2016. 182 p. (in Russ.).
Kalyuta Ye.V., Mal'tsev M.I., Markin V.I., Mashkina Ye.I. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2021, no. 2, pp. 361–368. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021029732. (in Russ.).
GOST 12038-84. Semena sel'skokhozyaystvennykh kul'tur. Metody opredeleniya vskhozhesti : mezhgosudarstvennyy standart. [GOST 12038-84. Agricultural crop seeds. Germination determination methods: interstate standard]. Moscow, 2011, 25 p. (in Russ.).
Elkina Ye. A., Shubakov A. A., Ovodov Y.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2002, no. 2, pp. 105–109. (in Russ.).
Nasution H., Harahap H., Dalimunthe N.F. et al. Gels, 2022, vol. 8, no, 9. Article 568. https://doi.org/10.3390/gels8090568.
Alavi M., Nokhodchi A. Carbohydrate Polymers, 2020, vol. 227. Article 115349. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115349.
Ai Y., Jane J. Starch – Stärke, 2015, vol. 67, no. 3–4, pp. 213–224. https://doi.org/10.1002/star.201400201.
Kim Y., Jung C. International Journal of Polymer Science, 2022, vol. 2022. Article ID 2941406. https://doi.org/10.1155/2022/2941406.
Kalyuta Ye.V., Mal'tsev M.I., Markin V.I., Katrakov I.B., Bazarnova N.G. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2013, no. 3, pp. 249–253. https://doi.org/10.14258/jcprm.1303249. (in Russ.).
Kalyuta Ye.V., Mal'tsev M.I., Markin V.I., Katrakov I.B., Bazarnova N.G. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2016, no. 2, pp. 145–152. https://doi.org/10.14258/jcprm.2016021296. (in Russ.).
Mal'tsev M.I., Kalyuta Ye.V., Bazarnova N.G., Markin V.I. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2020, no. 12 (194), pp. 39–45. (in Russ.).
Copyright (c) 2026 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
